Estágio Ácido

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ESTÁGIO ÁCIDO OU HIDRÓLISE
ÁCIDA
Prof. Marcelo Muguet
SEQUÊNCIAS DE BRANQUEAMENTO
Dig
O
O/O
C
(DC)
D
A
A/D
D/A
AD
Z/E
E
(EP)
(EPO)
D
D
P
ÁCIDO HEXENURÔNICO
�É o produto da conversão parcial do ácido
4-O-metil-glicurônico presente nas xilanas
da madeira durante a polpação kraft
�O conteúdo desse ácido na polpa depende
das condições de polpação e do tipo de
madeira
�Os HexA´s protegem as xilanas durante a
polpação, deslignificação com oxigênio e
estágios alcalinos
ÁCIDO HEXENURÔNICO
ESTRAGÉGIAS PARA REMOÇÃO DOS ÁCIDOS
HEXENURÔNICOS
�Por oxidação com reagente oxidantes
eletrofílicos
� Cloro
� Ácido hipocloroso
� Ácido cloroso
� Dióxido de cloro
� Ozônio
� Perácidos
�Por hidrólise ácida a quente
�Por Hidrólise enzimática
QUÍMICA DO ESTÁGIO ÁCIDO
HIDRÓLISE ÁCIDA – CARACTERÍSTICAS
GERAIS
� Hidrólise ácida (pH 3-4, 95-110 oC, 60-120 min)
remove cerca de 60-90% dos HexA´s (Patente Aalto
Uni.)
� Hidrólise ácida (pH 2,5-3, 85-95 oC, 60-120 min)
remove cerca de 40-60% dos HexA´s (prático)
� Durante a hidrólise os HexA´s são convertidos em
ácidos furano carboxílicos e.g. ácido 2-furóico e 5-
carboxi-2-furaldeído) – quantificados por UV
� Hidrólise pode remover 20-60 mmol HexA/kg de
polpa, equivalente a 2-6 unidades de kappa
� Processo é mais atrativo para polpas de fibra curta
HIDRÓLISE ÁCIDA – CARACTERÍSTICAS
GERAIS
VARIÁVEIS QUE AFETAM A HIDRÓLISE
ÁCIDA
�Temperatura
�pH
�Tempo de reação
�Teor de HexA´s da polpa marrom
� Madeira (teor de MeGlcA)
� Condições de polpação
�AE, temperatura, sulfidez, etc
EFEITO DO PH E TEMPERATURA
EFEITO DO PH E TEMPERATURA
EFEITO DO TEMPO
EFEITO DO ESTÁGIO A EM TODA
SEQUÊNCIA
EFEITO DO ESTÁGIO A (EUCALIPTO)
EFEITO DO ESTÁGIO A NA ESTABILIDADE
DE ALVURA
EFEITO DO ESTÁGIO A NO RENDIMENTO
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO
�A (em substituição ao primeiro estágio)
�A/D
�D/A
�AD (em adição ao primeiro estágio
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO
� A (em substituição ao primeiro estágio)
� Ácido reage com HexA dando origem a ácidos furano
carboxílicos – idealmente devem ser lavados
� A/D
� Ácido reage com Hexa
� Dióxido de cloro reage com lignina e ác. furano
carboxilicos
� D/A
� Dióxido de cloro reage com lignina e, se consumido
rapidamente, não reage com HexA, nem com ác.
furano carboxílicos
� Ácido reage com HexA
� AD (em adição ao primeiro estágio)
� Mesmo caso do estágio A
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO A
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO A/D
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO A/D
TECNOLOGIAS DO ESTÁGIO ÁCIDO D/A
HIDRÓLISE ÁCIDA – VANTAGENS
�Reduz o kappa da polpa O em até 50%
�Reduz consumo de dióxido de cloro em 30-
40% se houver lavagem após o estágio
ácido
�Eficiente na remoção de metais da polpa
�Torna desnecessário o uso de quelantes
em processos TCF e ECF-light
�Reduz a formação de oxalatos no
branqueamento
�Não requer lavagem da polpa após o
estágio
HIDRÓLISE ÁCIDA – DESVANTAGENS
�Requer altas temperaturas (alto custo de
vapor)
�Causa perda de rendimento (1-2%) no
estágio, porém na sequência inteira, esta
perda não é significativa
�Causa ligeira perda de viscosidade
�Pode afetar negativamente índice de
tração e rasgo, em condições muito
severas
�Filtrado ácido causa ligeiro impacto
negativo na tratabilidade do efluente
CONSIDERAÇÕES
�A remoção dos HexA´s pode não ser
interessante
� Removendo-os:
�Perda de rendimentos
�Perda de capacidade aniônica
�Consumo de reagente químicos
�Geração de carga para o efluente
� Mantendo-os
�Reversão de alvura
�OX
�Mais incrustações