Estudo da oxidação catalítica para branqueamento de polpa de eucalipto

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Coura, Marcela Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Branqueamento; Polpa de madeira; Eucalipto; Oxidação; Água sanitária; Química Orgânica
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/14026

Atualmente, uma das principais fontes de matéria-prima para a produção de polpa celulósica é o eucalipto. A demanda por celulósica de eucalipto está em pleno crescimento. No ano 2015, o setor alcançou uma produção da ordem de 17,4 milhões de toneladas e estima-se que, em 2020, alcance o valor de 22 milhões de toneladas. A busca para conciliar o processo industrial, visando à redução de custos operacionais ao menor impacto ambiental possível e preservando a alta qualidade do produto final, tem inspirado pesquisadores que se dedicam a investigar oportunidades do setor de celulose e papel a desenvolver linhas de pesquisas em relação ao tipo e a quantidade de oxidantes utilizados no processo de branqueamento de polpa de celulósica. A chamada branqueabilidade da polpa celulósica, que afeta o seu custo de processamento, é grandemente influenciada pelas tecnologias de preparação da mesma. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi o de potencializar a oxidação catalítica da polpa celulósica kraft de eucalipto com vistas a proporcionar melhorias no tempo de reação e na seletividade do oxidante. Nesse estudo foi avaliado o uso da amina terciária, Dabco, no estágio com hipoclorito de sódio (NaOCl) e posteriormente seu efeito nos demais estágios de uma sequência de branqueamento OH C (EPO)DP de polpa kraft e uma sequência de OH C (EP)DP para branqueamento de polpa solúvel. Certas aminas terciárias reagem rapidamente com o ácido hipocloroso (HOCl), sendo capazes de ativar cataliticamente a oxidação de polpas kraft, tendo como espécie reativa o cátion de cloroamônio quaternário, o qual é um eletrófilo mais forte que o HOCl e não apresenta caráter nucleófilo. As variáveis avaliadas nesse trabalho foram: pH, tempo de residência, temperatura de reação, dosagens de catalisador e NaOCl. Os resultados demonstraram o potencial positivo do Dabco empregado no branqueamento de polpa celulósica, proporcionando remoção de até 85% do teor de ácidos hexenurônicos (HexA) da polpa, os quais são responsáveis pela instabilidade de alvura da polpa em meio ácidos, bem como pela redução da lignina em 32,5%, com baixa quantidade de oxidante, em pouco tempo, em condições suaves e na faixa de pH de 8,5-10,5.O uso do estágio H C na sequência de branqueamento OH C (EOP)DP reduziu em 16,3% e 48,3% a demanda de cloro ativo para a produção de polpa com 90%ISO de alvura, se comparado com as sequências OA/D(EOP)DP e A(EOP)DP, respectivamente. O estágio de branqueamento de oxidação catalítica utilizando o hipoclorito de sódio (NaOCl) com uma amina terciária como catalisador mostra-se bastante efetivo para a remoção de ácidos hexenurônicos de polpas deslignificadas com oxigênio, e assim reduzir o consumo de reagentes químicos. No entanto o uso do estágio HC na sequência de branqueamento OHC(EP)DP para polpas solúvel apresentou demanda de cloro ativo semelhante para a produção de polpa com 90%ISO de alvura, se comparado com as sequências OD(EP)DP, OHCD(EP)DP, OHD(EP)DP. A nova tecnologia necessitou de 27,8 kg/tas de CAT, apresentou a melhor branqueabilidade (0,10 unidades de Kappa/kg de CAT), e a maior remoção de ácidos hexenurônicos. No entanto, não se diferenciou de sequencias já usadas no branqueamento de polpa solúvel, devido à característica desta polpa, de baixo teor de HexA.