Substituição do hidróxido de sódio nos estágios alcalinos de branqueamento de polpa kraft de eucalipto

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Márcia Lopes Raminhos
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1 Substituição do hidróxido de sódio nos estágios alcalinos de branqueamento de polpa kraft de eucalipto Luciana Souza, Yoni Robles, Wander Reggiane, Eli do Bem

2 Introdução Extração alcalina Celulose ECF Custo do hidróxido de sódio Uso do e Mg(OH) 2 1kg Mg(OH) 2 substitui 1,37 kg NaOH 1 kg de substitui 2 kg NaOH Uso do MgSO 4 (Thakore et al, 2004; Gibsson e Wajer, 2003)

3 Objetivo Avaliar o efeito da substituição parcial ou total do hidróxido de sódio pelo e Mg(OH) 2 nos estágios EOP e P na branqueabilidade da polpa de celulose ECF.

4 Metodologia Coleta e caracterização da polpa D 0 #kappa, alvura, viscosidade, DQO, metais Branqueamento da polpa (EOP)D 1 P até 90%ISO Os filtrados gerados foram caracterizados quanto a DQO e DBO 5

5 Metodologia Característica da polpa origem - D 0 Número Kappa 4,68 DQO, kg/tsa 5,67 Viscosidade, mpa.s 20,76 Alvura, %ISO 69,70

6 Metodologia Condições de Branqueamento Parâmetros (EOP) D 1 D 1 D 1 P Tempo, min Temp., o C O 2, kg/tsa 3, NaOH, kg/tsa 10,0-1,0 1,4 3,0 H 2 O 2, kg/tsa 5, ,0 ClO 2, kg/tsa

7 Metodologia Substituição no estágio EOP 0, 25, 50 e 75% de substituição pelo 0, 25, 50 e 75% de substituição pelo Mg(OH) 2 Substituição no estágio P 0, 25, 50, 75 e 100% de substituição pelo 0, 25, 50, 75 e 100% de substituição pelo Mg(OH) 2

8 Alvura, %ISO Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio EOP Alvura no EOP ,0 79,0 80,3 77,7 79,4 78,7 # kappa 3,8 e 4, , ,2 70 Ref. 25% 50% 75%

9 ph Consumo de oxidante, % Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio EOP ph e consumo de oxidante EOP ,5 11,5 11,5 11,5 10,8 11,2 10,2 10, ,0 99,2 99,4 99,4 92,8 76, Ref. 25% 50% 75% Ref. 25% 50% 75%

10 Viscosidade, mpas Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio EOP viscosidade no EOP 19,00 18,60 18,00 17,78 17,76 17,00 16,88 16,00 15,32 15,32 15,63 15,97 15,00 Ref 25% 50% 75%

11 Alvura, % ISO Alvura, % ISO Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio EOP Alvura da polpa branqueada 92,0 Ref. Subst. 25% EOP com Subst. 50% EOP com Subst. 75% EOP com 92,0 Ref. Subst. 25% EOP com Subst. 50% EOP com Subst. 75% EOP com 91,0 90,0 89,0 88,0 87,5 89,4 88,8 88,5 90,1 89,3 89,4 88,7 90,8 90,0 89,9 89,2 91,0 90,0 89,0 88,0 87,5 89,0 87,8 90,2 88,7 88,7 87,4 90,7 89,6 89,2 88,3 87,0 86,0 D1(6)P D1(10)P D1(14)P 87,0 86,0 86,4 D1(6)P D1(10)P D1(14)P Redução no consumo de ClO 2!

12 Consumo de oxidante, % ,4 98,4 87,6 85, ,3 84, Ref. 25% 50% 75% Captura de metais pela ação do Mg reação do H 2 O 2 com os cromóforos Maior eficiência na Relação Mg/Mn da polpa origem = 28:1

13 Captura de metais pela ação do Mg Maior eficiência na reação do H 2 O 2 com os cromóforos e sem redução do ph na extração Outra polpa: Relação Mg/Mn da polpa origem = 70:1 Referência MgSO 4 Consumo de oxidante EOP, % 84,1 82 Consumo de oxidante P, % 79,5 75,4 Viscosidade, mpas 11,5 14,9 Reversão, %ISO 2,1 2,0 Redução no consumo de ClO 2 em 1,4 kg/tsa para um alvura de 90%ISO!

14 Reversão de alvura, %ISO Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio EOP reversão de alvura p/ 89%ISO 4,50 3,80 Ref. 3,90 4,80 4,10 3,50 2,50 2,80 3,20 1,70 1,50 0,50 25% 50% 75%

15 Custo relaivo R$/tsa Alvura final 89%ISO 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 Ref. 25% 50% 75% Apesar de ter ocorrido redução de custo, a reversão de alvura foi no mínimo maior que 1,0 unidade

16 Reversão de Alvura, %ISO Viscosidade, mpa.s Alvura, %ISO Mesma carga de ClO ,2 89,2 90,8 90, ,6 89,9 88, Ref. 25% 50% 75% ,4 14,6 13,2 15,7 15,1 16, ,6 2,3 3,9 3,2 4,6 4, Ref. 25% 50% 75% 2 1,7 1,7 1 0 Ref. 25% 50% 75%

17 Custo relaivo R$/tsa Mesma carga de ClO 2 21,00 20,50 20,00 19,50 19,00 18,50 18,00 Ref. 25% 50% 75% GANHO 3,6 unidades em viscosidade 1,5 unidades em alvura PERDA 0,6 unidade em reversão

18 Alvura, %ISO ph Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio P ,7 90,1 89,8 90,3 89,9 90, ,9 10,9 10,9 10,6 10,6 9,9 9,3 9,5 89,2 89,2 89,2 89,4 9 8, ,0 88 Ref. 25% 50% 75% 100% 7 Ref. 25% 50% 75% 100%

19 Consumo de oxidante, % Viscosidade, mpas.s Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio P ,0 13,0 12,0 11,0 11,0 11,0 11,2 13,1 12,0 12,0 11,5 10,9 12, ,0 9,5 20 9,0 0 8,0 Ref. 25% 50% 75% 100% Ref. 25% 50% 75% 100%

20 Número de permanganato Reversão de alvura, %ISO Substituição do NaOH pelo ou Mg(OH) 2 no estágio P 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,60,6 0,7 0,7 0,8 0,7 0,6 0,8 0,6 Ref. 25% 50% 75% 100% 0,8 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1,7 1,7 2,0 1,9 2,5 2,1 2,5 2,9 3,0 2,7 Ref. 25% 50% 75% 100% Grau de substituição Grau de substituição

21 DQO, mg/l DBO, mg/l Caracterização do efluente DQO e DBO ,22 16,22 14,9 14,66 12,89 12,1 Ref. 25% 50% 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 3,92 3,92 3,54 3,54 3,6 3,08 Ref. 25% 50% Grau de substituição no EOP Grau de substituição EOP

22 Conclusão Houve redução no consumo de ClO 2, ganho de viscosidade para uma mesma alvura final. Porém, a reversão de alvura fica afetada significativamente; Entretanto, para o mesmo consumo de ClO 2, o custo das seqüências com substituição de 25% do NaOH no EOP pelo ou Mg(OH) 2 e a referência foi o mesmo mantendo a mesma reversão de alvura. Além disso, houve ganho de viscosidade e alvura; Redução da DQO dos efluentes do branqueamento;

23 Conclusão O custo da seqüência com substituição no estágio P foi maior que a referência para uma mesma carga de ClO 2 aplicada, além de ter tido aumento na reversão de alvura; Entretanto, houve ganho na viscosidade, principalmente na substituição de 25 e 50% pelo Mg(OH) 2, sem afetar significativamente a reversão de alvura.

24 OBRIGADA!

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