Avaliação de sistemas de lavagem na linha de branqueamento da pasta kraft

• Autor(a) principal: Mendes, Inês da Silva Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22608
• topic: Engenharia química; Pasta de papel

Na produção de pasta kraft, a linha de branqueamento é uma etapa indispensável na obtenção de pastas com elevada brancura ISO. Este processo consiste em sucessivas etapas com dióxido de cloro ou hidróxido de sódio, com lavagem da pasta entre cada estágio. A otimização da linha de branqueamento D0EPD1D2 de Cacia consiste na avaliação dos atuais equipamentos de lavagem (lavadores de tambor rotativo, prensa e difusores atmosféricos) identificando problemas de funcionamento e propondo-se alterações aos mesmos. Por fim, pretende-se diminuir a carga de dióxido de cloro no estágio D2, sem que a brancura final seja comprometida. A etapa de avaliação do sistema implementado foi baseada na análise da consistência das pastas recolhidas, do CQO das amostras coletadas e do consumo de NaOH entre 2013 e 2017. Em conjunto com a avaliação do sistema implementado, simularam-se, à escala laboratorial, prensas e DD washers para a determinação de relações entre o pH das pastas obtidas e o consumo de NaOH. Para o cumprimento do último objetivo, manipulando a carga de dióxido de cloro, analisaram-se as brancuras e os residuais de dióxido de cloro nas pastas resultantes. A partir da análise deste sistema, verificou-se que os lavadores do estágio D0 necessitam de ser substituídos devido ao aumento do consumo de NaOH em 3,12 kg·tAD-1, derivado do aumento de produção no branqueamento. No caso dos lavadores do estágio D2, as eficiências obtidas indicam a necessidade de reparar e/ou substituir os equipamentos, uma vez que os valores de Razão de Deslocamento Equivalente (EDR) obtidos se encontram fora da gama de 0,58 a 0,77. Para a substituição dos equipamentos de lavagem do estágio D0 propôs-se a substituição da atual configuração (três lavadores de tambor rotativo) por três novas configurações (uma configuração sem o lavador 2, a substituição dos 3 lavadores por uma prensa ou por um DD washer). Verificou-se que os três casos traduziam uma diminuição da carga de hidróxido de sódio no estágio de extração posterior, respetivamente 7,15±1,00 kg·tAD-1, 9,25±2,17 kg·tAD-1 e 7,85±1,02 kg·tAD-1, com uma confiança de 95%. Relativamente aos lavadores do estágio D2, constatou-se que a substituição por um DD washer seria preferível a uma prensa devido às elevadas eficiências deste tipo de equipamento (EDR entre 0,808 e 0,939) face às prensas (EDR entre 0,393 e 0,564). No que diz respeito à diminuição da carga de ClO2 no último estágio de branqueamento, conclui-se que para atingir uma brancura de 90,5 %ISO, uma carga aproximada de 2 kg·tAD-1 é suficiente, identificando-se que a carga atual deste estágio se encontra em excesso. Sugere-se a redistribuição da carga de dióxido de cloro nos estágios D0 e/ou D1, fixando a carga do mesmo reagente no estágio D2 em 2 kg·tAD-1. Desta forma, a substituição dos equipamentos do estágio D0 permitirá uma redução da carga de NaOH e para o estágio D2 foi identificado o potencial para redução dos consumos de dióxido de cloro, a confirmar futuramente recorrendo a ensaios industriais. Assim, a linha de branqueamento de Cacia pode ser otimizada, podendo levar a consideráveis reduções dos custos de produção e dos efluentes produzidos.