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PRINCÍPIOS DO
BRANQUEAMENTO
Prof. Marcelo Muguet
TIPOS DE BRANQUEAMENTO
�Por modificação de grupos 
cromóforos
�Por remoção de grupos cromóforos e 
leuco-cromóforos da polpa
MODIFICAÇÃO DE CROMÓFOROS
� Aplicado em polpa mecânicas, semi-químicas e 
reciclados
� Os componentes são mantidos praticamente em 
sua totalidade 
� Substâncias cromóforas são convertidas em 
incolores ou leuco-cromóforas
� Branqueamento efetuado em sequencias mais 
curtas:
� Único estágio (P ou Y, ou FAS)
� Duplo estágio (P-P, P-Y, Y-P, FAS-P)
� Triplo estágio (P-P-Y)
REMOÇÃO DE (LEUCO-)CROMÓFOROS
� Convencional = Standard
� 30-60 kg Cl2 ativo/tsa
� OX= 300-600 mg Cl-/kg polpa
� ECF = Elemental Chlorine Free
� 8-20 kg ClO2/tsa
� OX= 80-200 mg Cl-/kg polpa
� ECF-Light = ECF com pouco ClO2
� <3kg ClO2/tsa polpa
� OX < 30 mg Cl-/kg polpa
� TCF = Totally Chlorine Free
� Sem cloro ou dióxido de cloro
� OX < 20 mg Cl-/kg polpa
OX
� Teor de compostos halogenados presentes na 
polpa
� Quantificados diretamente usando um analisador 
de halogênios orgânicos
�Métodos padrões: SCAN CM-52:94, PTS-RH 
012/90, ISO 11480, etc
� Fontes de OX: Lignina degradada (fibra e carry-
over, HexA, extrativos, entre outros)
BRANQUEAMENTO POR REMOÇÃO
DE GRUPOS (LEUCO-
)CROMÓFOROS
ORIGEM DOS GRUPOS CROMÓFOROS E
LEUCO-CROMÓFOROS
� Lignina modificada e produtos da degradação da 
lignina
� HexA
� Extrativos da madeira
� Ácidos resínicos
� Ácidos graxos
� Polifenóis
� Íons metálicos 
REMOÇÃO DE (LEUCO-)CROMÓFOROS
� Continuação do cozimento
� Ocorre por oxidação/extração com reagentes 
apropriados
� O reagente apropriado deve ter baixo custo, ser 
seletivo e oxidar a lignina rapidamente
� Oxidantes mais comuns:
� Cloro – Cl2
� Dióxido de Cloro – ClO2
� Peróxido de hidrogênio – H2O2
� Oxigênio – O2
� Ozônio – O3
� Agentes de extração: NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2
REMOÇÃO DE (LEUCO-)CROMÓFOROS
ESTÁGIOS DE BRANQUEAMENTO
(D+C) DESLIGNIFICAÇÃO
(DC) DESLIGNIFICAÇÃO
ESTÁGIOS DE BRANQUEAMENTO
OBJETIVO DO BRANQUEAMENTO
� Branquear e limpar a polpa através da 
remoção/modificação de substâncias que 
absorvem a luz (Polpa para papel)
� Com mínima danificação química e mecânica da 
fibra
� Com mínima perda de rendimento
� Com mínimo custo e impacto ambiental
� Com mínima oxidação dos carboidratos
� Baixar a viscosidade e remover hemiceluloses
(polpa para dissolução)
� Estágio CCE (Cold Caustic Extraction)
AVALIAÇÃO DO BRANQUEAMENTO
�Tipo e número de estágios do 
branqueamento dependem de:
� Uso final da polpa (alvura, qualidade)
� Processo de polpação (Kraft, soda, sulfito, 
etc.)
� Tipo de fibra (longa, curta, reciclada)
� Número kappa da polpa marrom
AVALIAÇÃO DO BRANQUEAMENTO
�Eficiência do branqueamento: quantidade 
de cromóforo removida por unidade de 
reagente consumido Ex.: ud. Kappa/kg 
CAT
�Seletividade do branqueamento: 
degradação dos carboidratos por unidade 
de (leuco-)cromóforo removido. Ex.: ud. 
Kappa/ ∆viscosidade
AVALIAÇÃO DO BRANQUEAMENTO
� Celulose e hemiceluloses: desejável que sejam 
preservadas
� Rendimento > 95%
� Viscosidade > 750 dm3/kg
� Lignina: deve ser removida ou descolorada
� Kappa < 1
� HexA ?
� Extrativos: desejável serem dissolvidos ou 
removidos
� < 0,1% em DCM ou acetona (Eucalipto)
� Shives: eliminados ou descolorados
EQUIPAMENTOS DO BRANQUEAMENTO
�Torres
�Bombas
�Lavadores
�Misturadores
�Tubulações
� Instrumentos
� controladores
FASES DE UM ESTÁGIO
TORRE DE FLUXO
ASCENDENTE/DESCENDENTE
SEQUENCIAS TÍPICAS
IMPORTÂNCIA DA DESLIGNIFICAÇÃO COM
O2
Sem deslignificação com O2
Com deslignificação com O2
VARIÁVEIS DO BRANQUEAMENTO
� Dosagem de reagente
� Consistência de reação
� Tempo de reação 
� Temperatura de reação
� pH da reação
� Pressão da reação (estágios específicos)
� Eficiência de lavagem da polpa previamente ao 
branqueamento
� Consome-se cerca de 0,3 kg de dióxido de cloro por kg 
de DQO arrastada
TECNOLOGIA DO BRANQUEAMENTO
� Branqueamento é efetuado em torres
� Geralmente a polpa é lavada após cada estágio
� O sistema de lavagem é contra-corrente 
(Economizar energia, água e reagentes)
� Usualmente água fresca (e/ou da máquina de 
secagem) só é usada nos últimos estágios
LAVAGEM
MÉTODOS DE LAVAGEM
� Contra-corrente direto – toda a água usada nos 
chuveiros de lavagem do estágio provém do 
estágio subsequente
MÉTODOS DE LAVAGEM
� Contra-corrente jump-stage – filtrados dos 
últimos estágios são usados em dois ou mais 
estágios anteriores
MÉTODOS DE LAVAGEM
� Contra-corrente Split-flow – filtrados são usados 
em chuveiros específicos nos estágios anteriores
PLANTA TÍPICA DE 3 ESTÁGIOS
PLANTA TÍPICA DE 3 ESTÁGIOS
PLANTA TÍPICA DE 4 ESTÁGIOS
PLANTA TÍPICA DE 4 ESTÁGIOS
SEQUÊNCIA ALTERNATIVA DE 4 ESTÁGIOS
SEQUÊNCIA ALTERNATIVA DE 4 ESTÁGIOS
TECNOLOGIAS EMERGENTES
COMPORTAMENTO DA POLPA NO
BRANQUEAMENTO
CUSTOS DO BRANQUEAMENTO
� Custo de reagente (eficiência)
� Custos de água, energia e vapor
� CAPEX
� Custo ambiental
� Rendimento do processo
TENDÊNCIAS EM BRANQUEAMENTO
� Uso do estágio ácido
� Dióxido de cloro à quente
� Aumento do uso de peróxidos
�Minimização do consumo de água