Avaliação da adição de antraquinona Mirian Kalinke Senai ... · • A utilização de aditivos,...
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Introdução
• A polpação Kraft é o processo mais utilizado para obtenção de celulose desenvolvido em 1879;
• O rendimento desse processo é considerado baixo, 40-55%, por degradar além da lignina a celulose e hemicelulose.
• Por isso inúmeras modificações foram realizadas nesse processo com objetivo de aumentar seu rendimento, cozimentos modificados.
• Outra alternativa encontrada é a utilização de aditivos químicos durante a polpação para diminuir a degradação dos carboidratos e seletiva as reações com a lignina.
• A utilização de aditivos, como a antraquinona, possibilita melhorias no processo sem grandes investimentos adicionais com equipamentos.
• A antraquinona atua nas reações de deslignificação e ainda protege as cadeias de celulose contra as reações de despolimerização terminal.
• Dois benefícios podem ser considerados devido a ação da antraquinona:– estabilização de carboidratos;
– aceleração da deslignificação.
Introdução
Atuação da antraquinona no cozimento
Figura 1- Atuação da antraquinona como catalisador “Redox” (SILVA, 94)
• A antraquinona vem sendo utilizada desde 1977 quando Holton constatou sua capacidade em promover o incremento do rendimento e melhoria nas características da polpa obtida.
• Entretanto tornou-se muito popular nas últimas décadas.
• Vários benefícios proporcionados pela antraquinona já foram analisados como:– ganho de rendimento;– redução nas emissões de compostos reduzidos de enxofre (TRS);– redução do número kappa;– menor demanda de álcali.
Introdução
• Avaliar a influência da antraquinona na polpação Kraftde Pinus taeda sobre o tempo de cozimento, rendimentodepurado e viscosidade da polpa para um mesmonúmero Kappa.
Objetivo
Os cavacos utilizados nos cozimentos foram provenientes da madeira de Pinus taeda com dezesseis anos, da região sul do Brasil.
O licor branco foi preparado em laboratório contendo os seguintes componentes ativos: hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio(Na2S).
O aditivo utilizado foi uma dispersão de 50% de antraquinona.
Materiais e Métodos
• Cozimento
Materiais e Métodos
Cozimento: kappa 30
Cozimento: kappa 50
Cozimento: kappa 70
Matéria-prima Pinus taeda Pinus taeda Pinus taeda
Umidade do cavaco, % 59,2 59,2 59,2Álcali ativo do licor sobre a madeira, % 18 18 18Sulfidez do licor, % 27 27 27Álcali ativo licor branco, g/L como Na2O 109,81 109,81 109,81Alcali efetivo licor branco, g/L como Na2O 95,00 95,00 95,00Álcali total titulável licor branco, g/L como Na2O 115,36 115,36 115,36Temperatura de cozimento, °C 170 170 170Relação licor madeira 4:1 4:1 4:1Antraquinona (% m.s de cavaco) 0,05 0,05 0,05
Tabela 1: Condições de cozimentos
• Etapas de obtenção da polpa:– Classificação manual dos cavacos;– Cozimento em digestor batelada;– Lavagem;– Desagregação;– Depuração.
Materiais e Métodos
• Análises:– Rendimento Depurado:
• Realizadadas de acordo com a Norma ABNT NBR 13998:1997.
– Número Kappa: 30, 50 e 70 • Realizadas de acordo com a Norma ABNT NBR 302:
2005.– Viscosidade
• Realizadas de acordo com a norma NBR 7730:1998.
Materiais e Métodos
• Os cozimentos foram realizados sem aditivo (testemunha) e com 0,05% de antraquinona, variando o fator H até que atingissem o mesmo número Kappa.
Resultados
Tabela 2. Resultados obtidos de Fator H, Tempo de cozimento, rendimento e Viscosidade para número Kappa 30.
Resultados
• Cozimento: Kappa 30
Resultados
• Cozimento: Kappa 50
Tabela 3. Resultados obtidos de Fator H, Tempo de cozimento, rendimento e Viscosidade para número Kappa 50.
Resultados
• Cozimento: Kappa 70
Tabela 4. Resultados obtidos de Fator H, Tempo de cozimento, rendimento e Viscosidade para número Kappa 70.
• Os resultados apresentados mostram que a adição da antraquinona aumentou o rendimento depurado e reduziu o tempo de cozimento, sem que a viscosidade da polpa fosse alterada significativamente.
Resultados
• Tempo de Cozimento
Figura 2. Influência da antraquinona no tempo de cozimento para Kappa 30, 50 e 70.
Resultados
• Rendimento Depurado
Figura 3. Influência da antraquinona no Rendimento Depurado para Kappa 30, 50 e 70.
Resultados
• Viscosidade
Resultados
Figura 5. Influencia da antraquinona na viscosidade da polpa para Kappa 30, 50 e 70.
• A adição de 0,05% de antraquinona no cozimento Kraft dePinus taeda trouxe resultados positivos para todos osparâmetros analisados: tempo de cozimento, rendimentodepurado e viscosidade da polpa.
• A redução no tempo de cozimento foi significativo para osdiferentes níveis de número kappa analisados.
• Para kappa mais elevado o uso da antraquinona resultou emrendimentos maiores, porém a viscosidade não teve melhorasignificativa.
• Para kappa mais baixo a adição da antraquinona provocouum aumento do rendimento depurado menos relevante,quando comparado aos kappas mais elevados, entretanto aviscosidade da polpa apresentou um pequeno ganho.
Conclusão