Avaliação do estágio ácido na etapa de pré-branqueamento em uma indústria produtora de celulose de eucalipto
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Data
2019-11
Autores
Orientador
Catto, André Luís
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Resumo
O controle dos processos em uma planta industrial é fundamental para que se opere de maneira eficaz, consumindo o mínimo de matérias-primas e energia, para obter um produto de qualidade ao final da produção. A formação de produtos intermediários pode ser um problema em uma planta industrial, causando contratempos ao processo produtivo. A formação de ácidos hexenurônicos (HexAs) durante o cozimento da
madeira, no processo de obtenção de celulose a partir da madeira de eucalipto, é um destes inconvenientes observados. Os ácidos hexenurônicos reagem com os agentes de branqueamento, causando seu maior consumo e aumentando significativamente os custos produtivos. Além disto, quando não removidos estes ácidos são identificados como uma das maiores causas da reversão de alvura na polpa celulósica branqueada. A remoção dos HexAs ocorre, principalmente, através de um processo de hidrólise ácida conhecido como estágio ácido, na qual os HexAs são transformados em ácidos menos reativos. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi avaliar a etapa de estágio ácido em uma indústria produtora de celulose branqueada de eucalipto. Através dos resultados observados verificou-se que o processo existente, em
condições normais de operação, é responsável pela diminuição de mais de 50% do Número Kappa, indicando uma efetiva remoção dos HexAs. Em laboratório observaram-se as condições ótimas de operação, avaliando-se que tanto o pH quanto a temperatura e o tempo de retenção influem diretamente na eficiência do estágio
ácido. Também pode-se observar que as os parâmetros ótimos de operação encontrados em laboratório se assemelham muito aos parâmetros encontrados no processo real, indicando que este já está otimizado. Outro tema abordado neste trabalho foi a influência econômica do estágio ácido, no qual percebeu-se que, se
operando de otimizada, observam-se grandes benefícios financeiros, principalmente sob o espectro da redução de reagentes no processo.
Process control in an industrial plant is fundamental to operate effectively, using minimum raw materials and energy, to achieve a quality product at the end of production. The formation of intermediate products can be a problem in an industrial plant, causing setbacks to the production process. The formation of hexenuronic acid (HexAs), during the pulping of wood, in the cellulose obtaining process from eucalyptus wood, is one of these drawbacks observed. Hexenuronic acids react with the bleaching agents, causing higher consumption and raising significantly the production costs. Moreover, when not removed, these acids are identified as one of the major causes of bleaching reversion in bleached pulp. The removal of HexAs occurs mainly through an acid hydrolysis process known as acid stage, where HexAs are transformed into less reactive acids. In this context, the objective of this work was to evaluate the acid stage in a bleached eucalyptus pulp producing industry. With the observed results it was verified that the existing process, under normal operating conditions, is responsible for the decrease of more than 50% of Kappa Number, indicating an effective removal of HexAs. In the laboratory, the optimum operating conditions were observed, evaluating that both pH, temperature and retention time directly influence the efficiency of the acid stage. t can also be observed that the optimal operating parameters found in the laboratory are very similar to the parameters found in the actual process, indicating that it is already optimized. Another theme approached in this work was the economic influence of the acid stage, in which it was noticed that, if operating optimally, there are great financial benefits, especially under the spectrum of reduction of reagents in the process.
Process control in an industrial plant is fundamental to operate effectively, using minimum raw materials and energy, to achieve a quality product at the end of production. The formation of intermediate products can be a problem in an industrial plant, causing setbacks to the production process. The formation of hexenuronic acid (HexAs), during the pulping of wood, in the cellulose obtaining process from eucalyptus wood, is one of these drawbacks observed. Hexenuronic acids react with the bleaching agents, causing higher consumption and raising significantly the production costs. Moreover, when not removed, these acids are identified as one of the major causes of bleaching reversion in bleached pulp. The removal of HexAs occurs mainly through an acid hydrolysis process known as acid stage, where HexAs are transformed into less reactive acids. In this context, the objective of this work was to evaluate the acid stage in a bleached eucalyptus pulp producing industry. With the observed results it was verified that the existing process, under normal operating conditions, is responsible for the decrease of more than 50% of Kappa Number, indicating an effective removal of HexAs. In the laboratory, the optimum operating conditions were observed, evaluating that both pH, temperature and retention time directly influence the efficiency of the acid stage. t can also be observed that the optimal operating parameters found in the laboratory are very similar to the parameters found in the actual process, indicating that it is already optimized. Another theme approached in this work was the economic influence of the acid stage, in which it was noticed that, if operating optimally, there are great financial benefits, especially under the spectrum of reduction of reagents in the process.
Descrição
Palavras-chave
Ácido Hexenurônico; Estágio Ácido; Celulose; Branqueamento; Hexenuronic acid; Acid stage; Cellulose; Bleaching
Citação
ZAMBIASI, Guilherme Valduga. Avaliação do estágio ácido na etapa de pré-branqueamento em uma indústria produtora de celulose de eucalipto. 2019. Monografia (Graduação em Engenharia Química) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 10 dez. 2019. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2734.