Applications des échangeurs de chaleur dans les papeteries
Date de sortie :
2026-03-02
Le procédé de fabrication de la pâte chimique consiste à traiter les matières premières fibres végétales avec des solutions aqueuses de réactifs chimiques, dans des conditions spécifiques de température et de pression, afin de dissoudre la lignine, les glucides non fibreux ainsi que les graisses et les résines, tout en préservant autant que possible la cellulose et en retenant l’hémicellulose à des degrés variables, ce qui permet de séparer les fibres pour obtenir une pâte. Les deux procédés chimiques les plus représentatifs sont le procédé au sulfate et le procédé au sulfite.
I. Schéma de procédé d’une papeterie
Pulpage → Préparation de la pâte → Boîte d’alimentation → Formeur à flux → Section de formation sur toile → Section de pressage (presse conventionnelle, presse d’encollage) → Section de séchage (pré-sécheur, post-sécheur) → Section de calandrage et de rembobinage (calandrage conventionnel, calandrage à rouleaux souples) → Rembobinage → Emballage → Stockage du produit fini
II. Méthodes de pulpage et principes de fabrication
A. Pulpation chimique :
Le procédé de fabrication de la pâte chimique consiste à traiter les matières premières fibres végétales avec des solutions aqueuses de réactifs chimiques, dans des conditions spécifiques de température et de pression, afin de dissoudre la lignine, les glucides non fibreux ainsi que les graisses et les résines, tout en préservant autant que possible la cellulose et en retenant l’hémicellulose à des degrés variables, ce qui permet de séparer les fibres pour obtenir une pâte. Les deux procédés chimiques les plus représentatifs sont le procédé kraft et le procédé au sulfite.
B. Pâpage mécanique
Le pâpage mécanique consiste à traiter les matières premières fibreuses par des procédés mécaniques afin de séparer les fibres. Lorsque le bois est utilisé comme matière première, la pâte obtenue est appelée pâte de bois mécanique. Dans l’industrie papetière, la pâte de bois mécanique — également désignée sous le nom de pâte de bois de rectification — est la plus largement utilisée. La pâte mécanique conserve une quantité importante de lignine présente dans la matière d’origine et offre un rendement en pâte supérieur à celui de la pâte chimique.
III. Le rôle des échangeurs de chaleur dans l’industrie papetière
De la transformation et de l’affinage de la pâte à papier au blanchiment et au nettoyage du papier, les échangeurs de chaleur à plaques sont utilisés pour chauffer les liquides employés dans la production de la pâte, et des équipements de transfert de chaleur sont également nécessaires pour des procédés tels que l’agitation et le séchage de la pâte. En outre, la chaleur résiduelle générée lors de la fabrication du papier peut être récupérée et réutilisée grâce aux échangeurs de chaleur.
Les échangeurs de chaleur sont utilisés pour refroidir la liqueur noire, chauffer les produits chimiques de blanchiment et les solutions caustiques, ainsi que pour refroidir les effluents d’acétate de cellulose, entre autres applications. Ces opérations sont essentielles au maintien de la qualité et des performances du papier.
Dans le procédé de fabrication du papier, les échangeurs de chaleur sont également utilisés pour chauffer les acides de cuisson, refroidir les solutions d’hydroxyde de sodium et récupérer les liqueurs résiduaires issues du blanchiment de la pâte. Ces opérations permettent une utilisation efficace de l’énergie et contribuent à la protection de l’environnement. Le séchage du papier constitue une étape cruciale de la fabrication, avec un objectif optimal de 2 960 kJ d’énergie consommée par kilogramme d’eau évaporée.
Le procédé de fabrication du papier génère d’importantes quantités de gaz résiduaires, qui peuvent être traités au moyen d’échangeurs de chaleur afin de chauffer ou de refroidir ces gaz et de les rendre conformes aux normes d’émission. Cela contribue à réduire la pollution environnementale tout en améliorant l’efficacité énergétique.
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