Papel e Celulose

13 de fevereiro de 2000

Papel e celulose: Técnica controla teor de halogenados na celulose

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Publicado por: Quimica e Derivados
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    Especialistas analisam a formação de compostos halogenados durante o branqueamento ecf e seus resíduos na celulose e nos efluentes de processo

    Hans U. Suess, Cesar Leporini Filho, Kurt Schmidt

    O branqueamento com produtos químicos contendo cloro não apenas resulta em compostos orgânicos halogenados solúveis em água (AOX), mas resulta também na presença de um residual de compostos halogenados em pastas totalmente branqueadas. Este residual é chamado de OX e é medido em g/t, utilizando-se o mesmo procedimento que é utilizado para a análise do AOX.

    Química e Derivados, Papel e celulose: Técnica controla teor de halogenados na celuloseDurante o branqueamento, o teor inicialmente elevado de compostos halogenados diminui em função da degradação contínua da lignina residual. O nível de compostos halogenados remanescente depois do processo de branqueamento em parte é uma função da quantidade utilizada de produto químico contendo cloro. O que reforça ainda mais este efeito é o procedimento de reforçar o brilho, o número e a ordem dos estágios de branqueamento. Os estágios de extração degradam e removem um percentual do OX gerado nos estágios D. Uma intensidade maior de lavagem também reduz a quantidade de OX nas pastas. No branqueamento ECF o nível de OX pode ser ajustado utilizando menos dióxido de cloro e uma maior intensidade nos estágios de extração em combinação com a aplicação de maiores quantidades de peróxido de hidrogênio.

    Condições de branqueamento de ECF light podem ser projetadas para resultar em níveis muito baixos de resíduos halogenados. É importante começar com um baixo nível de lignina residual, isto é, operar com um estágio de oxigênio. A quantidade de dióxido de cloro deve ser mantida baixa e a quantidade dominante deve ser adicionadas ao primeiro estágio D. Branqueamento com maiores quantidades de peróxido de hidrogênio no primeiro e segundo estágio E permite baixas quantidades de ClO2. Obtêm-se níveis extremamente baixos de OX através da combinação de ClO2 e O3 para a delignificação e o branqueamento final com peróxido. Estas pastas apresentam um nível de OX que se aproxima aos baixos níveis de OX “natural”de pastas TCF. Não é possível identificar estas pastas como grau ECF devido ao seu teor de OX.

    Medição – Estes produtos secundários, os compostos halogenados do processo de branqueamento, são conhecidos como carga AOX nos efluentes. Não é tão comum que permaneça na pasta uma certa quantidade de compostos halogenados, mesmo na pasta branqueada até atingir o brilho total. Para medir o residual halogenado na pasta, móe-se para formar um pó fino e este é processado com o mesmo método utilizado na análise do AOX, isto é, é lavado com solução de nitrato de potássio para remover os íons de cloro e finalmente é queimado na presença de oxigênio. Mede-se a quantidade de cloro e brometo como HCl e HBr nos gases da combustão.

    Química e Derivados, Papel e celulose: Técnica controla teor de halogenados na celuloseA quantidade de pasta que pode ser queimada sob estas condições é limitada. Por isso, níveis extremamente baixos de residual estão fora da faixa de detecção. Isso resulta num valor limítrofe quanto à quantidade de cloro que pode ser detectada assim. Além disso, há um número de íons de cloro naturalmente presente na pasta que não pode ser removido totalmente através de processos de lavagem. Todos esses fatores resultam num ruído de fundo, uma quantidade naturalmente presente de halógenos de aproximadamente 0,4 mg a 1 mg. Isso pode ser traduzido num nível de “fundo” de halógeno organicamente ligado (OX) de 15g a 20g na pasta. Este nível é normal também para pastas branqueadas totalmente sem cloro. Para permanecer do lado seguro, assume-se estabelecer o OX na pasta em 30g/t como valor limítrofe abaixo do qual as pastas são definitivamente branqueadas sem compostos contendo cloro.

    OX em pasta totalmente branqueada – Métodos convencionais de branqueamento resultam em níveis relativamente elevados de OX que permanece na pasta. A análise de várias pastas kraft diferentes resultou em valores entre 200g/t e 600g/t de OX. Pastas branqueadas num estágio de cloro apresentam um residual de OX mais elevado, entretanto, há também pastas com um estágio de oxigênio e dióxido de cloro que apresentam alto valor de OX [1]. Em contraste aos efeitos do AOX nos efluentes, a troca de cloro por uma substituição parcial ou total de dióxido de cloro não resulta necessariamente num OX significativamente mais baixo na pasta após o estágio final de branqueamento. O nível de OX remanescente na pasta obviamente também é influenciado por outros parâmetros.


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