Análise da dissolução de um incrustante de uma indústria de celulose

• Autor(a) principal: Morais, Thiago Tavares de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11539
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Industria de celulose; Caldeiras - Manutenção e reparos; Combustão; Cellulose industry; Boilers - Maintenance and repair; Combustion

Na indústria de papel e celulose é comum a presença de incrustação chamada de sticky, proveniente da ineficiente combustão do licor negro. O sticky é encontrado na parte superior dos superaquecedores da caldeira de recuperação. Essa incrustação é responsável pela redução da eficiência de troca térmica e de paradas não programadas para limpeza da caldeira. O sticky é um composto rico em cloreto e potássio, principais causadores da incrustação. O objetivo deste trabalho foi propor uma estratégia para a dissolução do sticky, visando facilitar o processo de limpeza das caldeiras e, consequentemente, aumentar a eficiência do equipamento. Portanto, decidiu-se a determinar a concentração de cloreto e de potássio no sticky avaliando, na sua dissolução, o comportamento em meio básico e ácido. Para isso foi realizada uma análise multivariada, fazendo-se um planejamento fatorial completo de ordem 2³, avaliando três variáveis: a temperatura (20 – 40ºC), o pH (2,0 – 12,0) e o volume de solução (10 – 50 mL). Assim, foi possível determinar a melhor condição e dissolução do incrustante. Verificou-se que para o primeiro planejamento proposto, a temperatura não tinha nível de significância. Assim, um segundo planejamento fatorial foi realizado, desconsiderando a temperatura e modificando as faixas de variações de volume para 30 – 90 mL, visto que o seu aumento leva a melhores condições de dissolução para ambos os elementos. Definiu-se, então, que para um pH de valor 2,0 e um volume de 60 mL, a solução tinha uma maior eficiência na dissolução, ou seja, se obteve um maior teor de cloreto e potássio. Após a escolha da melhor solução de dissolução do sticky, foi proposto estudar a cinética de dissolução aplicada a dois modelos, Page e Hixson-Crowell. O modelo de Page foi o que resultou em um melhor ajuste apresentando um coeficiente de determinação de 0,989 e 0,997 para as curvas de dissoluções de potássio e cloreto respectivamente, obtidos através do software Matlab.