Otimização do estágio de branqueamento de polpa kraft de eucalipto com dióxido de cloro em alta temperatura / Optimisation of the high temperature chlorine dioxide bleaching stage for eucalyptus kraft pulp

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2002

RESUMO

Este estudo teve como principal objetivo otimizar as variáveis operacionais (pH, fator kappa, tempo e temperatura) do primeiro estágio de branqueamento de polpa celulósica de eucalipto com dióxido de cloro, realizado em alto tempo/temperatura (DHT), tendo como base a seqüência de três estágios DEopD. Teve também como objetivo comparar os desempenhos de quatro tratamentos de pré-branqueamento de polpa kraft-O2 de eucalipto, a saber: (1) estágio ácido em alta temperatura seguido de estágio de dióxido de cloro convencional, com lavagem intermediária da polpa (AD); (2) estágio ácido seguido de estágio de dióxido de cloro em alta temperatura, sem lavagem intermediária da polpa (A/D); (3) estágio de dióxido de cloro em alta temperatura (DHT); e (4) estágio de dióxido de cloro convencional (D) - referência. O desempenho dos vários tratamentos foi medido ao final do branqueamento da polpa a 90% ISO, pela comparação das seqüências ADEop(DnD), A/DEop(DnD), DHTEop(DnD) e DEop(DnD). As condições mais adequadas para operar o estágio DHT incluem fator kappa entre 0,18 e 0,26, p de 3-4, temperatura de 95 C e 90-120 minutos. de reação. Quando operado nessas condições, o estágio DHT é mais eficiente para deslignificar a polpa, porém apresenta menor seletividade e menor eficiência de alvejamento em relação ao estágio D convencional (60C, 30 min) operado no mesmo pH e fator kappa. O pH de operação do estágio DHT independe do tempo e da temperatura de reação, estando o valor ótimo na faixa de 3-4. O alto tempo/temperatura utilizado no estágio DHT reduz a formação de OX e metais na polpa e de AOX e oxalato no filtrado. O estágio DHT melhora a estabilidade de alvura da polpa branqueada e resulta numa economia global de ClO2 da ordem de 10-12%, reduzindo o custo do branqueamento em cerca de 7%; no entanto, ele reduz o rendimento global do branqueamento (~1%) e a viscosidade (~14%), o teor de xilanas (~2%) e o teor de AHexs (~18%) da polpa branqueada. Também aumenta a carga orgânica do efluente de branqueamento. O estágio DHT não afeta as propriedades físicas da polpa branqueada, mas aumenta o requerimento de energia no refino (~18%). Numa avaliação geral, o estágio (DHT) é mais atrativo que o estágio D convencional, uma vez que reduz o custo total do branqueamento sem prejudicar a qualidade da polpa, além de minimizar a geração de compostos organoclorados. Na comparação entre as tecnologias AD, A/D, DHT e D, verificou-se que a ordem de eficiência entre elas é AD >A/D = DHT >D. Embora não haja diferença de eficiência entre A/D e DHT, a primeira apresenta maior seletividade. A tecnologia AD é a mais eficiente, pois resulta numa economia de dióxido de cloro três vezes maior que a das tecnologias A/D e DHT, além de produzir polpas com maior viscosidade. Deve ser ressaltado, no entanto, que as tecnologias A/D e DHT eliminam um estágio de branqueamento em relação à AD e permitem o branqueamento até 90% ISO numa seqüência de três estágios, que tem sido a tendência nos últimos anos para minimizar o investimento de capital.

ASSUNTO(S)

dióxido de cloro tecnologia de celulose e papel Ácidos hexenurônicos branqueamento polpa de madeira bleaching hemiceluloses otimização xilana optimisation chlorine dioxide hemicellulose wood pulp

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