صناعة الورق والسليلوز

ما هي صناعة الورق والسليلوز؟

صناعة الورق والسليلوز هي سلسلة عمليات تمرّ فيها ألياف السليلوز بمراحل الطهي والتبييض والطحن والتشكيل والتجفيف لتتحول إلى منتجات ورقية نهائية.

في تركيا، يُتوقع إنتاج نحو 4 ملايين طن من الورق المقوى المموّج والكرتون في عام 2025؛ وقد أعلن القطاع للرأي العام هدف الوصول إلى طاقة إنتاجية قدرها 10 ملايين طن بحلول عام 2030.

ونظرًا لأن إنتاج اللب الكيميائي (السليلوز البكر) محدود جدًا في تركيا، يعتمد القطاع إلى حد كبير على اللب المستورد وورق إعادة التدوير المحلي وبعض المواد الخام الليفية الزراعية. ووفقًا للتقارير القطاعية، فإن نحو 3.5 مليون طن من ورق إعادة التدوير الموفَّرة من السوق المحلية لا تكفي وحدها لتلبية الطاقة الإنتاجية المتنامية.

عملية كرافت ودورة الاستعادة الكيميائية

طريقة إنتاج اللب الأكثر استخدامًا في العالم هي عملية كرافت (الكبريتات)، إذ يتم نحو ثلاثة أرباع إجمالي إنتاج اللب الكيميائي بهذه الطريقة. في عملية كرافت، تُطهى رقائق الخشب مع «السائل الأبيض» المحتوي على هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وكبريتيد الصوديوم (Na₂S) داخل وعاء طهي مضغوط (Digester) عند درجة حرارة تتراوح عادةً بين 160-170 °C.

وتتيح هذه العملية إذابة اللغنين وتحرير ألياف السليلوز. ويُركَّز «السائل الأسود» الناتج في نهاية الطهي في المبخّرات ثم يُحرق في غلاية الاستعادة (Recovery Boiler).

وتنتج هذه الخطوة بخارًا عالي الضغط وكهرباء، وتعيد في الوقت نفسه الأملاح غير العضوية في صورة منصهرة على هيئة كربونات الصوديوم (Na₂CO₃). ويُذاب المصهور في وسط مائي ليتحول إلى «السائل الأخضر».

flare ضمان قطاعي

أداء عالٍ
بمعايير الصناعة

نقدم حلولاً متميزة لضمان الجودة ورفع الكفاءة التشغيلية إلى أعلى مستوى في عمليات صناعة الورق والسليلوز.

diamond

رقابة جودة صارمة

نتائج موثوقة وعالية النقاء ومطابقة للمعايير الدولية.

eco

الاستدامة

عمليات صديقة للبيئة وموفرة للطاقة تقلل البصمة البيئية إلى الحد الأدنى.

check_circle امتثال تنظيمي بنسبة 100%
check_circle تكلفة تشغيل منخفضة
check_circle دعم هندسي متخصص
check_circle شبكة توريد متواصلة على مدار الساعة (24/7)

دور الحلول القائمة على الجير في صناعة الورق والسليلوز

تُعدّ صناعة الورق والسليلوز، من حيث استهلاك الجير، واحدة من أكبر القطاعات الصناعية بعد صناعة الحديد والصلب. والسبب الرئيسي في ذلك هو أن دورة الاستعادة الكيميائية في عملية كرافت لا يمكن أن تعمل من دون الجير.

غير أن الجير في هذا القطاع ليس مجرد مادة كيميائية للعمليات؛ فهو يؤدي وظائف حاسمة أيضًا في جوانب مياه الصرف وغازات المداخن واللوجستيات. وتتداخل فئات المنتجات الثلاث التالية في العمل اليومي لمصانع الورق.

الجير الحي (CaO): يشكّل الجير الحي، سواء المعاد إنتاجه في فرن الجير الدوّار أو الموَرَّد من الخارج، المدخل الأول لخط التحويل الكاوي. ويُطفأ CaO بالماء بطريقة محكومة في جهاز إطفاء الجير (Slaker) ليتحول إلى معلّق من الجير المطفأ، ثم يوضع في تماس مع السائل الأخضر.

دور الحلول القائمة على الجير في صناعة الورق والسليلوز

تطبيقات الجير في معالجة مياه الصرف وغازات المداخن

تحتوي مياه الصرف في مصانع الورق على طلب كيميائي عالٍ للأكسجين (COD)، وتقلبات واضحة في درجة الحموضة (pH)، ولون داكن، ونسبة عالية من المواد الصلبة العالقة (SS). ولهذا السبب تُعدّ مرحلة المعالجة الفيزيائية-الكيميائية قسمًا قياسيًا في جميع المنشآت، والجير المطفأ هو المادة الكيميائية التي لا غنى عنها في هذا القسم.

وتخدم المعالجة القائمة على الجير، التي تُدمج عادةً مع البوليإلكتروليتات، هدفَي المعادلة والترسيب معًا. معادلة درجة الحموضة (pH): تُعادَل المياه ذات الطابع الحمضي القادمة من خطوط التبييض (ClO₂ وO₃) وخطوط إعادة التدوير بجرعات من الجير المطفأ.

وتتراوح الجرعة النموذجية في نطاق 0.1-0.5 غرام/لتر. إزالة الفوسفور: يخفّض الترسيب الكيميائي بالجير الحملَ الفوسفوري للمياه بدرجة كبيرة عبر تحويل الأورثوفوسفات إلى صورة Ca₃(PO₄)₂.

تطبيقات الجير في معالجة مياه الصرف وغازات المداخن

نقاط تقنية يجب مراعاتها في التطبيق

يتعين على منشآت الورق والسليلوز عند اختيار الجير ألا تنظر إلى سعر الوحدة فحسب، بل إلى المعايير التقنية التي تؤثر مباشرة في أداء العمليات.

ففي التحويل الكاوي يُتوقع عمومًا محتوى CaO فعّال بنسبة 90% فأكثر؛ والجير منخفض التفاعلية يبطئ تفاعل الإطفاء ويزيد رواسب جهاز الإطفاء (Slaker).

أما الشوائب مثل SiO₂ وAl₂O₃ وMgO وأكاسيد الحديد فهي تصعّب ترشيح طين الجير من جهة، ولأنها تنقل التلوث إلى النظام العائد فإنها تتراكم في النظام وتؤدي إلى مشكلة «العناصر غير العملياتية» (non-process elements – NPE) من جهة أخرى. وتُعدّ تجانسية حجم الحبيبات أمرًا حاسمًا لأداء جهاز الإطفاء والتحكم في الرواسب؛ إذ يؤدي الجزء الناعم جدًا إلى خسائر غبارية، بينما يؤدي الجزء الخشن جدًا إلى بطء الإطفاء. ولهذا السبب ينبغي شحن المنتجات المثالية ضمن نطاق تدرّج حبيبي محدد خصيصًا وفقًا لمعدات المنشأة.

التوجّه القطاعي اعتبارًا من عام 2026

اعتبارًا من عام 2026، يشهد قطاع الورق والسليلوز في أوروبا وتركيا تحولًا سريعًا مع أجندة خفض البصمة الكربونية وكفاءة الطاقة وإدارة المياه والتمويل الأخضر.

وتدفع آلية تعديل الكربون الحدودية للاتحاد الأوروبي (CBAM) ومعايير السندات الخضراء المنشآت المصدّرة إلى مزيد من الشفافية بشأن أداء الانبعاثات.

ومن الموضوعات المطروحة للنقاش تشغيل أفران الجير بالكتلة الحيوية وأنواع الوقود البديلة ودمجها في سيناريوهات احتجاز الكربون واستخدامه (CCUS). ولأن كفاءة دورة استعادة الجير تؤثر مباشرة في التكاليف الكيميائية وانبعاثات غازات الدفيئة على حد سواء، تعمد المنشآت إلى تشغيل أنظمة قياس دقيقة وأنظمة تحكم في العمليات.

الأسئلة الشائعة

صناعة الورق والسليلوز هي الفرع الصناعي الذي ينتج اللب والمنتجات الورقية النهائية من مواد خام سليلوزية مثل الخشب والخيزران وورق إعادة التدوير. وتشمل مراحل الطهي والتبييض والتشكيل والتجفيف. وقد أُعلن في تركيا عن هدف طاقة إنتاجية قدرها 10 ملايين طن لعام 2030.

في عملية كرافت (الكبريتات)، تُفاعَل كربونات الصوديوم (Na₂CO₃) مع الجير المطفأ لتتحول من جديد إلى هيدروكسيد صوديوم (NaOH) فعّال. وتُعرف هذه الخطوة باسم «التحويل الكاوي» وهي التي تتيح إغلاق دورة الاستعادة الكيميائية؛ فمن دون الجير لا يمكن للدورة أن تعمل.

يجري تفاعل التحويل الكاوي على النحو التالي: Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2 NaOH + CaCO₃. ويحدث التفاعل في خط جهاز الإطفاء والمحوِّل الكاوي. وتتراوح كفاءة التحويل الكاوي النموذجية في نطاق 80-85%، وتعتمد هذه الكفاءة مباشرة على محتوى CaO الفعّال في الجير وعلى تفاعليته.

تُستخدم في مصانع الورق أساسًا الجير الحي عالي الكالسيوم (CaO) والجير المطفأ (Ca(OH)₂) الناتج عن إطفائه بالماء. فالجير الحي هو مدخل خط التحويل الكاوي، بينما الجير المطفأ هو المكوّن المتفاعل. كما يُفضَّل الجير المطفأ في معالجة مياه الصرف وغازات المداخن.

تتراوح كفاءة استعادة الجير في منشآت كرافت الحديثة في نطاق 90-98%. وبعد نزع الماء من طين الجير، يُعاد تكليسه في فرن دوّار عند درجة حرارة تتجاوز 1000 °C تقريبًا. ويُعوَّض الجزء المفقود بجير مكمّل بنسبة 5-15% من إجمالي الطلب القلوي.

يُستخدم الجير المطفأ لرفع درجة حموضة (pH) مياه التبييض الحمضية، وترسيب الفوسفور والمعادن الثقيلة، وتقليل اللون الناتج عن اللغنين، وتكييف الحمأة. وتتراوح الجرعة النموذجية في نطاق 0.1-0.5 غرام/لتر. ويوفّر المعلّق عند درجة حموضة 12-13 قاعدة معادلة موثوقة.

تُربَط الغازات الحمضية مثل SO₂ وHCl وTRS عند مخرج غلاية الاستعادة وفرن الجير بواسطة مواد ماصّة جافة أو شبه جافة قائمة على الجير المطفأ. وتخفّض هذه الأنظمة انبعاثات SO₂ بنسبة 85-95%. كما تؤدي دورًا حاسمًا في التحكم في الروائح وحماية المرشحات الكيسية.

محتوى CaO الفعّال (90%+)، والتفاعلية العالية (t₆₀ قصير)، وانخفاض شوائب SiO₂-Al₂O₃-MgO، وتجانس حجم الحبيبات، وانخفاض الرطوبة هي المعايير الرئيسية المطلوبة في هذا القطاع. فالشوائب المرتفعة تخفض كفاءة التحويل الكاوي وتفسد جودة السائل الأبيض وتزيد استهلاك فرن الجير للطاقة.

تمتلك تركيا طاقة محدودة في إنتاج اللب الكيميائي (السليلوز البكر)، كما أن الثروة الحرجية المحلية غير كافية لإقامة مصنع سليلوز متكامل واسع النطاق. ولهذا يعتمد القطاع على اللب المستورد وورق إعادة التدوير. ولا تكفي كمية ورق إعادة التدوير البالغة 3.5 مليون طن سنويًا لتلبية الطلب.

في النقل البحري لمسافات طويلة، قد ترتفع الرطوبة النسبية داخل الحاوية إلى 90%. وتسبب هذه الرطوبة تشوّهًا وعفنًا وبقعًا في لفائف الورق. وتحافظ المجففات المزيلة للرطوبة القائمة على الجير على جودة اللفائف عبر ربط الرطوبة الزائدة في المحيط، وتخفّض تكاليف المطالبات.