Otimização do estágio de branqueamento de polpa kraft de eucalipto com dióxido de cloro em alta temperatura - Eiras, Kátia Maria Morais (2002)
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 (60°C, 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 AHex´s (~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.