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Tipo: Tese
Título: Recirculação do filtrado alcalino do branqueamento para o estágio de deslignificação com oxigênio de polpa kraft e sua conseqüência no processo
Bleaching alkaline filtrate recycle to oxygen delignification stage from kraft pulp and its consequences in the process
Autor(es): Souza, Luciana Cerqueira
Abstract: Neste trabalho foi avaliado o efeito da recirculação do filtrado da extração alcalina para a lavagem da polpa deslignificada com O2. Os resultados desse estudo estão apresentados em quatro capítulos, a saber: (1) recirculação do filtrado alcalino para lavagem da pré-O2 de polpa de fibra longa com a seqüência OD(EPO)DED; (2) recirculação do filtrado alcalino para lavagem da pré-O2 de polpa de fibra curta com a seqüência A/D(EP)DP; (3) efeito da reciclagem do filtrado (EP) para o estágio O da seqüência OA/D(EP)DP, no teor e composição dos extrativos da polpa e do efluente; (4) efeito da recirculação do filtrado alcalino de seqüências de branqueamento ECF de fibra curta no ciclo de recuperação química. No Capítulo 1, foi avaliado o efeito da recirculação do filtrado alcalino sobre a branqueabilidade da polpa e suas propriedades químicas e físico-mecânicas. As características químicas do filtrado recirculado, bem como do efluente gerado para ser encaminhado à estação de tratamento também foram estudados. Verificou-se que a recirculação afeta a branqueabilidade, para cada unidade de carryover do filtrado (EPO) recirculado, o consumo de dióxido de cloro aumenta 0,08 kg/tas. Também houve incremento no consumo de ácido sulfúrico e NaOH para ajuste de pH dos estágios. A viscosidade da polpa branqueada não foi alterada. As propriedades físico-mecânicas da polpa branqueada refinada com e sem a recirculação do filtrado (EOP) não diferiram, segundo o teste estatístico de identidade de modelo aplicado. Os filtrados dos estágios de dioxidação e de extração aumentaram o nível de alguns íons, como o sódio, sulfato e cloreto, com a recirculação de 15kg/tas do filtrado alcalino. O aumento de cloreto foi mais significativo no filtrado ácido. Os efluentes gerados apresentaram menores concentrações de DQO, DBO5, TOC, sólidos e cor, apesar da biodegradabilidade ter sido menor para o efluente proveniente da seqüência com carryover. No Capítulo 2, foi investigado o efeito da recirculação do filtrado da extração alcalina (EP) para lavar a polpa deslignificada com O2, sobre o desempenho da seqüência A/D(EP)DP de fibra curta. As propriedades químicas e físico-mecânicas da polpa também foram estudadas. O consumo de ClO2 aumentou 13,7% com a adição de 15 kgDQO/tas de carryover do filtrado alcalino (EP) aplicado à polpa pré-O2. Os principais efeitos do carryover do filtrado alcalino na polpa branqueada foram o aumento no teor de OX, na reversão de alvura, e no teor de cálcio. A viscosidade, os teores de hemicelulose e de ácidos hexenurônicos não foram alterados na polpa refinada. As propriedades físico-mecânicas da polpa refinada também não foram alteradas, com exceção do volume específico aparente. No Capítulo 3 foi avaliado o efeito do fechamento parcial de circuito, com a recirculação do filtrado alcalino da seqüência A/D(EP)DP para a lavagem da polpa pré-O2, no tipo e na quantidade dos compostos extraíveis em diclorometano e acetato de etila. Foram analisados os extrativos retidos na polpa e nos filtrados A/D e EP gerados a partir do branqueamento. Alguns compostos específicos aumentaram seu conteúdo na polpa após a adição de 15 kg/tsa, principalmente os ácidos graxos de maior cadeia e alguns esteróides. A recirculação do filtrado alcalino para lavagem da polpa pré-O2 mostrou ligeiro aumento na quantidade de extrativos detectados no filtrado A/D obtidos da extração com DCM seguido do acetato de etila. Os principais compostos identificados no filtrado (EP) foram diferentes dos encontrados nRecirculação do filtrado alcalino do branqueamento para o estágio de deslignificação com oxigênio de polpa kraft e sua conseqüência no processoo filtrado A/D, como o -sitosterol, o -sitostanol e o estigmasta-3,5-dien-7ona. No geral, a maioria dos compostos identificados no filtrado (EP) da seqüência controle foram reduzidos na seqüência com 15 kg/tas de carryover. No Capítulo 4 foi estudado o efeito da recirculação do filtrado (EP), provenientes de duas seqüências de branqueamento (D(EP)DP e DHT(EP)DP), para a lavagem da polpa pré-O2, no ciclo de recuperação química. O estágio DHT provocou a redução do número kappa após o estágio de extração em 15%, redução da viscosidade de polpa em 22%, porém a alvura reduziu em 3,3% em relação ao estágio Do convencional. O estágio DHT permitiu uma geração menor de íons cloreto no filtrado alcalino em 10% em relação à seqüência com estágio Do. Porém, a substituição de água pelo filtrado da extração proveniente do tratamento D(EP) e DHT(EP) aumenta significativamente a entrada de cloreto para o ciclo de recuperação. Enquanto que para o teor de potássio, não houve alteração. Para que torne viável a recirculação do filtrado alcalino para o ciclo de recuperação química é essencial que exista um sistema de remoção de cloreto e potássio do sistema.
It was evaluated the recycle of the extraction filtrate to POW pulp. The results are presented in four chapters: (1) alkaline filtrate recycle to POW softwood pulp using OD(EPO)DED bleaching sequence; (2) alkaline filtrate recycle to POW hardwood pulp using A/D(EP)DP bleaching sequence; (3) effect of the (EP) filtrate recycle to O stage using OA/D(EP)DP bleaching sequence at the pulp and filtrate extractives amount; (4) effect of the alkaline filtrate recycle from hardwood ECF bleaching sequences at the chemical recovery cycle. In chapter 1, it was evaluated the effect of the alkaline filtrate at the pulp bleaching efficiency, chemical and physical-mechanics characteristics. The chemistry characteristics of the recycled filtrate as well as the effluents that go to the biological treatment were studied also. The pulp bleaching efficiency was affected with the alkaline recycle; one unit of EOP filtrate carryover consumes 0.08 kg/tod of chlorine dioxide. The sulfuric acid and NaOH consumption were also increased to pH adjustments. The viscosities of the bleached pulp were not affected. It was not noticed any difference at the physical-mechanical properties of the refined bleached pulp when EOP filtrate was recycle or not, by the statistics method used. The sodium, sulphate and chloride levels were increased in the dioxide and extraction filtrates with 15kg/tod of alkaline filtrate, but this increase was more in the acid filtrate. The effluent generated from the recycled sequence presented les COD, BOD, TOC, solids and color; however the BOD/COD was worst. In chapter 2, it was evaluated the bleaching efficiency when the (EP) alkaline filtrate is recycled to POW hardwood pulp using A/D(EP)DP bleaching sequence. The chemical and physical-mechanical properties of the bleached pulp were also studied. The chlorine dioxide consumption increased 13.7% when 5 kg of EP COD/tod was added to the POW pulp. The mainly effects at the bleached pulp when the alkaline filtrate was recycled were: increase of OX, brightness reversion and increase in calcium concentration The pulp viscosity, hemicellulose content and hexenuronic acids content were not affected. The physical-mechanical properties of the refined pulp were not affected, except for specific volume. In chapter 3, the effect of the (EP) filtrate recycle to O stage using OA/D(EP)DP bleaching sequence at the pulp and filtrate extractives amount was studied. The DCM and ethyl acetate extractives were analyzed at the pulp and A/D and EP bleaching filtrates. Some specific compounds increased at the pulp when 15 kg/tod of the alkaline filtrate was recycled, like the high molecular weight fatty acid and sterols. The alkaline filtrate recycle to POW pulp presented little increase at the A/D filtrate extractive amount. The compounds identified at the A/D filtrate were different from the one from (EP) filtrate, as -sitosterol, - sitostanol and stigmast-3.5-dien-7one. In general, most of the identified compounds at the (EP) filtrate during the control sequence were decreased during the 15 kg/tod carryover sequence. In chapter 4, the effect of (EP) filtrate recycle from two bleaching sequences (D(EP)DP e DHT(EP)DP) to POW pulp at the chemical recovery were studied. The (EP) kappa number was reduced by 15% at DHT stage; the viscosity reduced 22%, however the brightness decreased 3.3 % when compared with conventional Do. The Do stage generated 10 % less chloride ion at the alkaline filtrate comparing with Do stage. However, the substitution of water as POW showers by alkaline filtrate increase significantly the chloride level at the recovery cycle. The potassium concentration didn’t change. The alkaline recycle strategy depends essentially of some technology to remove the chloride and potassium from the system.
Palavras-chave: Branqueamento
Resíduos industriais - Aspectos ambientais
Indústria de celulose
Água - Reaproveitamento
Poluição industrial
CNPq: Ciências Agrárias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: SOUZA, Luciana Cerqueira. Recirculação do filtrado alcalino do branqueamento para o estágio de deslignificação com oxigênio de polpa kraft e sua conseqüência no processo. 2005. 206f. Tese (Doutorado em Ciência Florestal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2005.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9342
Data do documento: 29-Jul-2005
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