Celulose e Papel

Introdução 

Atualmente, sequências de branqueamento para polpas ECF (Elemental Chlorine Free – livre de cloro elementar) ou TCF (Totally Chlorine Free – totalmente livre de cloro) tornaram-se tecnologias básicas para o branqueamento de celulose derivada da polpação química de fibras longa ou curta. 

A produção de celulose branqueada atingiu um estágio tecnológico avançado e a preocupação com a sustentabilidade também tem motivado as pesquisas e aplicações de sistemas de fechamento do circuito de água minimizando a descarga de efluentes, desviando as águas usadas para circuitos fechados de tratamento e reuso. Esses processos estão sendo possíveis graças à combinação do peróxido de hidrogênio e dióxido de cloro em processos de branqueamento ECF e do peróxido de hidrogênio com oxigênio e ozônio em seqüências de branqueamento TCF. 

O controle de metais e a remoção de impurezas, através de lavagens mais eficientes, favorecem a estabilidade e eficiência do Peróxido de hidrogênio em estágios de branqueamento, possibilitando sua aplicação em condições de pressão e temperatura mais rigorosas na obtenção de produtos com propriedades físicas e químicas que valorizam e atendem às necessidades de inúmeros clientes das indústrias produtoras de celulose branqueada em diversos continentes. 

No branqueamento de pastas mecânicas a obtenção de altos rendimentos, alvuras e propriedades físicas tornaram o peróxido de hidrogênio o mais eficiente agente branqueante possível de ser utilizado. 

Também na importante e crescente indústria de reuso de papéis para a produção de papéis tissue, o Peróxido de hidrogênio valoriza e agrega propriedades ao produto final, possibilitando a obtenção de altas alvuras com menor necessidade de fibras virgens. 

Branqueamento de Polpa Química 

O branqueamento de polpa química caracteriza-se por seus múltiplos estágios. Basicamente, após o cozimento, resultam-se até dois estágios oxidativos pré-deslignificantes, uma fase deslignificante seguida por uma extração oxidativa e uma fase branqueante. 

O Peróxido de hidrogênio é um produto versátil que pode ser aplicado em todas as fases dependendo apenas de um controle nas condições de aplicação. 

Em meio alcalino e condições adequadas, o Peróxido de hidrogênio libera o íon peridroxíla (HOO-) que é extremamente seletivo e preserva as propriedades físicas da celulose. Apresentando, assim, as três mais importantes aplicações do Peróxido de hidrogênio em celulose: 

• na extração, (Ep) ou (Eop), o Peróxido de hidrogênio remove as substâncias parcialmente oxidadas pelo produto deslignificante aplicado em um estágio anterior;
• no final do branqueamento, um estágio (P) ou (PO) possibilita altas e estáveis alvuras;
• nos estágios duplos pré-deslignificantes, o uso do Peróxido de hidrogênio possibilita estágios curtos de branqueamento com baixas emissões da DQO (Demanda Química de Oxigênio).

Em plantas integradas, um estágio final alcalino com Peróxido de hidrogênio resulta em um baixo consumo de produtos químicos e energia na refinação. 

Os avanços tecnológicos que possibilitaram alta eficiência no cozimento, melhores performances nos estágios de lavagem, com bons controles de processo na aplicação da lixiviação ácida, aumentaram o desempenho dos estágios alcalinos com o Peróxido de hidrogênio. Estágios pressurizados (PO) ou com consistência elevada (P*) atingem excelentes resultados com baixo consumo de Peróxido de hidrogênio quando comparados aos estágios em média consistência, baixas temperaturas e condições atmosféricas. 

Ampliou-se o campo para a aplicação de diferentes tecnologias no uso do Peróxido de hidrogênio, com a substituição do cloro gás e seus derivados, reduzindo o AOX (adsorbable organic halides), a DQO e também a reversão da alvura. 

Por tratar-se de um produto líquido, de fácil transporte e manuseio, o Peróxido de hidrogênio possibilita o aumento da produção sem a necessidade de investimentos em equipamentos para geração de outros compostos oxidantes. 

Seqüências de branqueamento com altas alvuras, baixos graus de reversão, produtivas, de qualidade assegurada e compromisso ambiental como: A D PO D; D Eop D P; A Z Q PO; Q Z D PO, só se tornaram possíveis com a aplicação do Peróxido de hidrogênio. 

Branqueamento de Polpa de Alto Rendimento

Para altas alvuras, o processo alcalino de branqueamento com Peróxido de hidrogênio é indispensável na produção da pasta mecânica. Nos processos SGW, TGW, TMP, BCTMP, APMP, e APP, o processo aumenta a alvura, melhora as propriedades mecânicas, diminui a reversão da alvura e mantém o alto rendimento. 

O Peróxido de hidrogênio e o licor de branqueamento, composto principalmente por soda e um quelante de metais, são aplicados na pasta mecânica em um misturador para garantir a correta homogeneização e eficiência da reação realizada em média ou alta consistência em torre de branqueamento, com tempo e temperatura de processo previamente determinados. 

Os ganhos nas propriedades físicas e na alvura, que podem variar de 5 a mais de 20 pontos, dependem do tipo de pasta mecânica e das condições do processo.   

Branqueamento de Aparas  

Este processo também é caracterizado por um ou dois estágios de branqueamento. A polpa a ser branqueada apresenta características diversas em função de sua obtenção, podendo ser rica em polpa química (impressos brancos), polpas de alto rendimento (jornais, revistas e cartões) e cargas inorgânicas provenientes de papéis de colagem alcalina. 

O Peróxido de hidrogênio pode ser utilizado em diversas etapas do processo, visando à melhoria na propriedade das fibras e ganho de alvura. Os pontos de aplicação podem ser na desagregação dos papéis (pulper), onde pode atuar também como agente de descontaminação, na fase de dispersão (disperger) ou na torre de branqueamento. 

Contate-nos 

A PERÓXIDOS DO BRASIL dispõe de técnicos especializados na aplicação de peróxido de hidrogênio no processo de celulose e papel, contando com laboratório para simulação de sequências completas de branqueamento e outras análises complementares. 

O manuseio correto e seguro do peróxido de hidrogênio faz parte da política de Atuação Responsável® adotada pela PERÓXIDOS DO BRASIL e como conseqüência, colocamos à disposição dos clientes os nossos serviços de suporte técnico: avaliação de tanques de armazenagem existentes; projetos e treinamento em segurança, incluindo palestras e CD que é distribuído mediante solicitação. 

Cleaning-in-Place (CIP) 

Considerações:

Devido à natureza e às dimensões de certas instalações, a limpeza manual de equipamentos fixos é uma tarefa de difícil execução, por ser tecnicamente insuficiente e antieconômica. 

Antieconômica pelo tempo de parada da linha de produção perdido na desmontagem e remontagem do equipamento, pela maior manutenção e pelas possíveis quebras e desgastes das partes de união. 

Considerando essas dificuldades, foi idealizada a limpeza automática no equipamento fixo (CIP), que consiste em fazer circular água, detergente e desinfetante (ácido peracético) pelo mesmo circuito do produto.

Com base nesses aspectos, a PERÓXIDOS DO BRASIL desenvolveu a linha PROXITANE®, de desinfetantes à base de ácido peracético e peróxido de hidrogênio, ideal para utilização em sistemas CIP. 

A constante busca do aumento da eficiência e da redução dos custos industriais no setor papeleiro tem levado ao fechamento dos circuitos de água branca, reduzindo as perdas de fibras, produtos químicos e água industrial. 

O reuso de água obtido pelo fechamento de circuitos de água traz vantagens econômicas diretas para a indústria de papel. Entretanto, a presença de fibras, minerais, resinas, cargas orgânicas (ligantes, dispersantes etc.), temperatura moderadamente elevada e aeração causam vários problemas operacionais e de qualidade. A maioria desses problemas está relacionada ao aumento da salinidade, odores causados por H2S gerado por bactérias redutoras de sulfato, corrosão microbiológica e formação de limo bacteriano - e acarretam em interrupções de produção, quebras e defeitos no papel. 

Na maioria dos casos, quanto mais fechado for o sistema, maior será a contaminação microbiana. Além disso, dependendo da origem da matéria-prima fibrosa pode haver um maior grau de contaminação (papel reciclado é potencialmente mais contaminado que celulose virgem). 

Em vista disso e objetivando um aumento na eficiência e redução de custo do tratamento de circuitos de água branca, a PERÓXIDOS DO BRASIL desenvolveu a aplicação do peróxido de hidrogênio como agente microbicida. 

Seu efeito é suficientemente potente, reduzindo a formação depósitos de limo biológico, e número de limpezas químicas requeridas, conseguindo efetivamente reduzir a contagem de bactérias aos níveis requeridos. Taxas de corrosão causadas pelas bactéria sulfato-redutoras também são bastante melhoradas devido à oxigenação aumentada, uma vez que essas são anaeróbias. 

Também é alcançada redução nos níveis de sulfeto, eliminando o odor no circuito e necessidade de adição de outros compostos para o controle de H2S.

Com todos estes efeitos, a frequencia de quebras de papel é reduzida e a velocidade das máquinas aumentada. Além disso, menos celulose é perdida pelo descarte de água branca durante a limpeza da máquina de papel. 

Contate-nos para auxiliar no desenvolvimento desta técnica na sua fábrica.