Étude d'ingénierie préliminaire pour la production de pâte Kraft

1. Étude d'ingénierie préliminaire pour la production de pâte Kraft

2. Introduction Choix des procédés utilisés Simulation des procédés Propositions de sites et études d’impacts environnementaux Intégration Analyse économique Conclusion Plan de la présentation

3. Étendue de l’étude Organisation et exécution des tâches Note : La présentation sera faite pour une production de 1500 BDT/d d ’une pâte de 50 % feuillus et 50 % résineux Introduction •Objectif principal du rapport

4. Choix des procédés utilisés Plan de la présentation • Introduction

5. Traitement de la pâte écrue Traitement de la pâte blanchie Préparation du bois Cuisson Blanchi- ment Préparation des produits chimiques Vapeur et énergie Lessive noire Recaustification Plan - procédé Kraft

6. Billots Tambour écorceur / Broyeur à écorces Coupeuse à bois Tamisage des copeaux Recoupeuse / retrancheuse Entreposage silos Préparation du bois

7. Utilisation réduite mais plus efficace de l’alcali (grâce aux additions progressives de la liqueur blanche tout au long du procédé) Amélioration des propriétés mécaniques de la pâte Utilisation réduite des produits de blanchiment Pâte plus propre Potentiel de brillance plus élevé Avantages du CCM vs cuisson conventionnelle• Rendement plus élevé pour un mêmeindice kappa

8. Stage final de la cuisson à contre-courant Lavage par diffusion à deux étapes en continu Lavage par diffusion Pâte Copeaux Digesteur Imprégnation Préchauffage des copeaux Kamyr : cuisson continue modifiée• Addition progressive de la liqueur blanche

9. Copeaux de bois non-cuits Petits morceaux de bois (bûchettes) Amas de fibres 2 stages d’épuration : pâte acceptée au tamisage Épuration des noeuds• Enlève les nœuds

10. Enlève plus petits nœuds qui ont passé l’étape d’épuration 4 stages de tamisage : Lavage et délignification filtrat 1er stage 2e stage 3e stage 4e stage accepté accepté accepté alim. des épurateurs rejets rejets rejets Rejets aux égouts Tamisage

11. Atteindre consistance = 14% Récupérer produits chimiques Délignification Enlève le plus de lignine possible avant blanchiment (économie de produits chimiques) Se produit en présence de liqueur blanche oxydée (NaOH) et O2 Délignification à l’oxygène• Stade de lavage de la pâte avant délignification

12. Enlever les matières solides restantes Enlever les produits chimiques résiduels 2 stages de lavage à contre-courant Lavage de la pâte• Sert à :

13. H2SO4 ClO2 Eau réfrigérée Refroid. de gaz CH3OH Tour d ’absorption Générateur de ClO2 NaOCl3 Na2H(SO4) Réservoir de ClO2 Préparation des produits chimiques • Procédé ECF : R8 • Générateur de ClO2 8H2SO4 + 3CH3OH + 12NaClO3 12ClO2 + 9H2O + 4Na3H(SO4)2

14. Séquence : D Eo D D Étape 1 : Ajout de ClO2 Étape 2 : Ajout de NaOH et d’O2 Étape 3 : Ajout de ClO2 Brillance ~80% Étape 4 : Ajout de ClO2 Brillance finale (90%) atteinte Blanchiment• 4 tours de blanchiment

15. Système d’épurateurs centrifuges qui enlève les saletés organiques et inorganiques Préparation de la pâte blanchie • Système de tamis à 3 stades qui enlève les contaminants introduits par le recyclage des cassés

16. Fourdrinier - la pâte a une consistance d ’environ 20% à la sortie du fourdrinier Pré-sécheur - augmente la température de la feuille de 50 à 60 °C Presses - la consistance de la pâte après la troisième presse est d’environ 45% Bout humide de la machine• Caisse d’arrivée - la pâte a une consistance d’environ 1%

17. Coupeuse/empileuse Préparation à l’expédition Bout sec de la machine• Séchoir à air chaud qui enlève le reste de l’humidité pour obtenir une consistance de 90%

18. Combustion de la lessive noire Recaustification Récupération des produits chimiques• Évaporation de la lessive noire

19. Évaporer la lessive noire afin qu’elle puisse soutenir la combustion Évaporateur à 5 effets et un concentrateur Sortie : 73.5% solides Évaporation • Sert à :

20. Économiseur Électrofiltre Chaudière de récupération Cheminée Lessive noire Lessive verte Combustion de la lessive noire• Transformation de la lessive noire en lessive verte

21. Transformation de la lessive verte en lessive blanche Ca0 + H2O  Ca(OH)2 Ca(OH)2 + Na2CO3  2 NaOH + CaCO3 Recaustification

22. Lessive verte  lessive blanche CaO Lessive blanche + boue de chaux Caustificateurs Lessive verte Dépôts Clarificateur Extincteur de chaux Laveur/ épaississeur Filtres pression Lessive blanche + boue Boue vers combustion Filtrat Lessive blanche Lessive blanche faible concentration Recaustification

23. Combustion de la boue CaCO3 + chaleur  CaO + CO2 Précipitateur électrostatique CO2 Boue (CaCO3) Gaz combustible Four rotatif CaO vers recaustification Combustion de la boue

24. Simulation des procédés Plan de la présentation • Introduction • Choix des procédés utilisés

25. 2. Logiciel utilisé 3. Démarche 4. Simulation globale 5. Simulation détaillée : chaudière de récupération 6. Boucles de recyclage 7. Résultats Plan - simulation1. Objectifs

26. Dimensionner les équipements Établir les besoins en matières premières : Bois Produits chimiques Eau et vapeur Quantifier les rejets et effluents à traiter 1. Objectifs • Fournir les valeurs des écoulements pour les 6 cas traités afin de :

27. Permet de faire un bilan de masse et un bilan d’énergie Fourni un rapport détaillé pour toutes les unités 2. Logiciel utilisé• MASSBAL version 3.71 de Honeywell Hi-Spec Solutions

28. Morcellement du procédé par modules Simulation individuelle des modules 3. Démarche• Bilan global sur EXCEL (fibres et produits chimiques)

29. Compréhension du procédé Propriétés et paramètres requis Schéma MASSBAL Tableau des degrés de liberté Simulation Déverminage Simulation individuelle des modules

30. Intégration des modules dans la simulation globale 3. Démarche• Bilan global sur EXCEL (fibres et produits chimiques) • Morcellement du procédé par modules• Simulation individuelle des modules

31. 4. Simulation globale

32. VAPEUR PRODUITS CHIMIQUES ÉVAPORATION RÉCUPÉRATION RECAUSTIFICATION PRÉPARATION DU BOIS CUISSON TRAITEMENT PÂTE ÉCRUE BLANCHIMENT TRAITEMENT PÂTE BLANCHIE Simulation globale - modules

33. VAPEUR PRODUITS CHIMIQUES ÉVAPORATION RÉCUPÉRATION RECAUSTIFICATION PRÉPARATION DU BOIS CUISSON TRAITEMENT PÂTE ÉCRUE BLANCHIMENT TRAITEMENT PÂTE BLANCHIE Simulation globale - modules

34. VAPEUR PRODUITS CHIMIQUES ÉVAPORATION RÉCUPÉRATION RECAUSTIFICATION PRÉPARATION DU BOIS CUISSON TRAITEMENT PÂTE ÉCRUE BLANCHIMENT TRAITEMENT PÂTE BLANCHIE Simulation globale - modules

35. 5. Simulation détaillée : chaudière de récupération

36. Chaudière de récupération Gaz de combustion Eau Vapeur haute pression Air Lessive noire Lessive verte

38. 6. Boucles de recyclage

39. Simulation globale - modules VAPEUR PRODUITS CHIMIQUES ÉVAPORATION RÉCUPÉRATION RECAUSTIFICATION PRÉPARATION DU BOIS CUISSON TRAITEMENT PÂTE ÉCRUE BLANCHIMENT TRAITEMENT PÂTE BLANCHIE

40. Tendances de certaines variables (bois, liqueur faible, eau et soude caustique) 7. Résultats • Atteinte des résultats EXCEL par MASSBAL

41. Tendances observées selon la production de pâte (50/50)

42. Tendances observées selon le type de pâte (1500 BDT/d)

43. Choix du site et études d’impacts environnementaux Plan de la présentation • Introduction • Choix des procédés utilisés • Simulation des procédés

44. Choix des villes Lois et normes en vigueur Études d’impacts Plan - choix du site et études d’impacts environnementaux• Choix des régions

45. La proximité d'un cours d'eau Installations de pâtes et papiers à proximité Facilité d'accès au site Main d’œuvre qualifiée Taux de chômage Critères pour le choix des régions• Approvisionnement en matières premières

46. Gros inventaire d'arbres Bonne possiblilité annuelle de coupe 135 scieries Région 100% feuillus - ESTRIE Inventaire d'arbres moindre que l'Outaouais Proximité des Etats-Unis 103 scieries Choix des régions• Région mixte (50% conifères / 50% feuillus) - OUTAOUAIS

47. Inventaire d'arbres énorme Excellente possibilité annuelle de coupe Seulement une usine de pâte kraft dans la région Taux de chômage élevé Choix des régions (suite)• Région 100% conifères - CÔTE-NORD

48. Proximité de cours d’eau d’un débit minimal de 200 000 m3/jour Pas d’industries de pâtes et papiers sur le cours d’eau principal Critères pour le choix des villes• Proximité de scieries

49. Estrie : Black Lake Côte-Nord : Ragueneau Rejet du site de Black Lake Villes choisies– Outaouais : Egan-Sud

50. Egan-sud