Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:35:02Z : No. of bitstreams: 1 mellojunior_ja_me_guara.pdf: 2889512 bytes, checksum: d5623bfc777387eead35d67eeaafaa93 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve como objetivo preparar, caracterizar e avaliar diferentes polpas a partir da madeira de híbrido de Eucalyptus urograndis, objetivando elevados rendimentos e teor de alfa celulose dentro de especificações de qualidade exigidas pelo mercado internacional. O estudo baseou-se na pré-hidrólise aquosa da madeira de eucalipto em condições pré-estabelecidas, seguido do cozimento (polpação) kraft em função do álcali ativo para a obtenção de polpa com número kappa de 9±1. Após determinar a porcentagem de álcali ativo ideal, realizou-se outro estudo do cozimento kraft, com variação da sulfidez e adição de antraquinona (AQ) com o intuito de reduzir a taxa de sulfidez e avaliar o efeito da AQ para a obtenção de uma polpa com número kappa 9±1. As polpas marrons obtidas pelas diferentes condições foram caracterizadas e avaliadas quanto as suas propriedades químicas. Quanto aos resultados, verificou-se que o processo de pré-hidrólise foi extremamente eficaz, já que reduziu o teor de hemiceluloses em 61,3%. Com relação às polpações Kraft e Kraft/AQ para a obtenção de polpas com número kappa 9±1, destinadas á produção de polpa para dissolução, determinou-se as seguintes condições: a polpação Kraft foi alcançada com 17,4% de álcali ativo e com 25,0% de sulfidez. Já polpação Kraft com 0,1% de AQ foi realizada nas mesmas condições, mas com taxa de 8,8% de sulfidez. As polpas marrons obtidas apresentaram teores de hemiceluloses, alfa-celulose e rendimento satisfatórios, sendo o teor de hemiceluloses abaixo de 1%, teor de alfa-celulose acima de 97% e rendimentos acima de 40%, se mostrando acima dos valores constatados nas diversas literaturas consultadas / This study aimed to prepare, characterize and evaluate different from wood pulp from Eucalyptus hybrid urograndis aiming high incomes and levels of alpha cellulose within quality specifications required by the international market. The study was based on pre-aqueous hydrolysis of eucalyptus wood in predetermined conditions, followed by cooking (pulping) kraft depending on active alkali to obtain pulp with kappa number of 9 ± 1. After determining the percentage of active alkali ideal, there was another study of kraft cooking, ranging from sulfidity and addition of anthraquinone to obtain a pulp with kappa number of 9 ± 1. The pulps obtained by the different conditions were characterized and evaluated for their chemical, physical and morphological characteristics. In the results, it was found that the pre-hydrolysis process was extremely efficient, since it reduced the concentration of hemicelluloses in 61.3%. With respect to Kraft pulping and Kraft / AQ to obtain pulps with kappa number 9 ± 1, destined for the production of dissolving pulp, it was determined the following optimum condition. The kraft pulping was achieved with a rate of 17.4% active alkali as NaOH sulfidity 25.0%. Already kraft pulping with 0.1% anthraquinone was achieved with 17.4% active alkali, with the rate of 8.8% of sulfidity. Kraft Pulps obtained 17.4% AA and 25.0% S, Kraft / AQ and 17.4% AA 8.8% S and Kraft / AQ and 17.4% AA 25% S, showed levels of hemicelluloses, alpha cellulose and pulp yield significant, with rates below 1.0% hemicelluloses, cellulose alpha-rates above 99.0% and revenue up 40.0%, showing itself above the values found in various literature

Este trabalho trata da avaliação das características morfológicas das fibras e das propriedades das polpas celulósicas obtidas à partir das palhas provenientes das folhas das palmáceas Mauritia vinifera Martius e Bactrís inundata Martius pelo processo kraft, utilizando a teoria de superfície de resposta, como tratamento estatístico, para avaliar a influência das variáveis álcali ativo, temperatura máxima e tempo na temperatura máxima no cozimento, tendo em vista, as suas utilizações como matérias-primas alternativas na produção de papel. O álcali ativo foi conduzido em teores de 8,32 a 11,68 %; a temperatura máxima de 157 a 174 °C; e o tempo na temperatura variou de 13 a 47 minutos. Para a suifidez foi estabelecido um valor constante de 20 %. A relação licor/palha foi estabelecida de 6/1. As pastas celulósicas de B. inundata foram submetidas a refinações, em moinho Jokro, conduzidas em tempos de 10, 30 e 40 minutos, e de M. vinifera em tempos de 25, 50 e 75 minutos. A M. vinifera na sua caracterização morfológica apresentou fibras com comprimento médio de 1,60 mm, largura de 10,03 ¡j.m, lume de 3,42 n.m e espessura da parede de 3,30 um, classificadas como curtas. B. inundata apresentou duas fibras diferenciadas pelas suas características morfológicas. Uma, (Fibra A), com comprimento médio de 0,69 mm, largura de 10,56 ^m, lume de 2,63 um e espessura da parede de 3,97 um, classificada como curta; outra, (Fibra B), com comprimento médio de 2,33 mm, largura de 7,66 um, lume de 1,85 ¡im e espessura da parede de 2,91 p.m, classificada como longa. A fibra de M. vinifera apresentou, em termos de valores médios, um baixo coeficiente de flexibilidade (34,27%) e um alto índice de enfeltramento (165,25). A fibra "A" de B. inundata apresentou um baixo coeficiente de flexibilidade (25,12%) e um razoável índice de enfeltramento (66,85). A fibra "B" de B. inundata apresentou um baixo coeficiente de flexibilidade (24,09%) e um altíssimo índice de enfeltramento (313,59). As relações entre as dimensões das fibras indicaram valores que resultariam em papéis com altos índices de rasgos e baixos valores nas outras propriedades físico-mecânicas. Foi verificado que embora as fibras celulósicas destas palmáceas não apresentassem, em função das suas características morfológicas, bons coeficientes de flexibilidade e índice de enfeltramento, conseguiu-se bons resultados em todas as suas propriedades físicomecânicas utilizando um refino adequado. Os valores das propriedades físicomecânicas, em geral, aumentaram com o tempo de refino, observando-se que estas melhorias das propriedades se deveu ao aumento da flexibilidade das fibras e das ligações entre fibras. Estas propriedades foram acompanhadas através de microscopía eletrônica de varredura (MEV) para melhor observar as inter-relações entre as fibras. M. vinifera e B. inundata apresentaram valores máximos de rendimento de 66,46 e 60,34% respectivamente, bastante altos. Verificou-se que os altos valores de rendimento de polpa celulósica se deveu, principalmente, aos altos teores de celulose (69,41 e 65,48%, respectivamente) e pentosanas (16,10 e 7,6%, respectivamente) que estas palhas apresentaram. O tratamento estatístico demonstrou que o álcali ativo, dentro de um intervalo de confiança a um nível de 95%, é a variável mais importante na etapa de cozimento. Pelos resultados obtidos, dentro das condições adotadas nestes experimentos, as palhas obtidas à partir das folhas destas espécies, apresentaram boas características tecnológicas para a produção de celulose, sugerindo estas espécies como fontes alternativas não arbóreas de matérias-primas para a produção de celulose kraft. Palavras-chave: Polpa, Celulose, Papel, Kraft, Palmáceas, Mauritia, Bactrís, Buriti, Tucum.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-01Bitstream added on 2015-03-03T12:06:48Z : No. of bitstreams: 1 000807326.pdf: 456690 bytes, checksum: de0bb4981d1ade946919e5b9618494dd (MD5) / Este trabalho teve como objetivo caracterizar o bambu Guadua tagoara com 1 e 3 anos de idade e o Pinus elliottii de 12 anos quanto às propriedades químicas, físicas e anatômicas; realizar a polpação Kraft e comparar as polpas celulósicas de mesmo número kappa e grau de refino quanto às propriedades físico-mecânicas do papel produzido. Foi utilizado o bambu de 3 anos para polpação Kraft, variando a temperatura e álcali ativo. Para fins de comparação, utilizou-se a polpa de pinus, escolhendo o número kappa próximo de 27 e 23 ºSR de refino para comparar as características das polpas. Para o bambu de 1 e 3 anos de idade, os teores de lignina e cinzas não apresentaram variações expressivas, entretanto, os valores de extrativos totais, holocelulose e densidade básica apresentaram diferenças. Para os extrativos, a variação é de 15,81% a 23,25%, de 1 ano para 3 anos, respectivamente e de 66,55% e 59,46% para os teores de holocelulose. O teor de lignina permaneceu inalterado com a maturidade do bambu. A densidade básica variou de 0,250 g/cm3 para 0,460 g/cm3 com a maturidade do bambu, indicando a idade de 3 anos como mais adequada para polpação. Entre as espécies de madeira e bambu, verificou-se um maior teor de cinzas e extrativos e menores teores de holocelulose e lignina no bambu. As fibras de bambu se apresentaram menores e mais estreitas do que as de pinus. A polpação do bambu obteve rendimentos entre 40,95% a 51,75% e polpas com baixo número kappa, devido ao menor teor de lignina no bambu. Para o mesmo número kappa, o rendimento do bambu foi maior do que o do pinus. A polpa celulósica de pinus apresentou melhores propriedades físico-mecânicas em todos os ensaios realizados em comparação com a polpa de bambu / The purposes of this study were to characterize the chemical, physical and anatomical properties of 1- to 3-year-old Guadua tagoara bamboo and 12-year-old Pinus elliottii; perform Kraft pulping and compare cellulosic pulp at same kappa number and refining intensity, regarding physical and mechanical properties of manufactured paper. In order to do that, 3-year-old bamboo samples were used for Kraft pulping, varying temperature and active alkali. Slash pine pulp was used, with kappa number at around 27 and 23 ºSR to compare different pulp features. For 1- to 3-year-old bamboo, ash and lignin contents did not show any significant variation; however, total extractive content, holocellulose and specific gravity differed. Extractive content of 1- to 3-year-old specimens, ranged from 15.81% to 23.25%, respectively; holocellulose contents were 66.55% and 59.46%. Lignin contents did not change and specific gravity ranged from 0.250 g/cm3 to 0.460 g/cm3 for mature bamboo, which shows 3-year-old specimens are best suited for pulping. Bamboo specimens showed higher ash and extractive contents and lower lignin and holocellulose contents when compared with wood specimens. Bamboo fibers were shorter and finer than slash pine fibers. Bamboo pulp yield was between 40.95% and 51.75% with low kappa number due to lower lignin content in bamboo. Bamboo showed higher pulp yield when compared with slash pinus for same kappa number. Slash pine cellulosic pulp showed better physical-mechanical properties in all tests carried out when compared with bamboo pulp

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo preparar, caracterizar e avaliar diferentes polpas a partir da madeira de híbrido de Eucalyptus urograndis, objetivando elevados rendimentos e teor de alfa celulose dentro de especificações de qualidade exigidas pelo mercado internacional. O estudo baseou-se na pré-hidrólise aquosa da madeira de eucalipto em condições pré-estabelecidas, seguido do cozimento (polpação) kraft em função do álcali ativo para a obtenção de polpa com número kappa de 9±1. Após determinar a porcentagem de álcali ativo ideal, realizou-se outro estudo do cozimento kraft, com variação da sulfidez e adição de antraquinona (AQ) com o intuito de reduzir a taxa de sulfidez e avaliar o efeito da AQ para a obtenção de uma polpa com número kappa 9±1. As polpas marrons obtidas pelas diferentes condições foram caracterizadas e avaliadas quanto as suas propriedades químicas. Quanto aos resultados, verificou-se que o processo de pré-hidrólise foi extremamente eficaz, já que reduziu o teor de hemiceluloses em 61,3%. Com relação às polpações Kraft e Kraft/AQ para a obtenção de polpas com número kappa 9±1, destinadas á produção de polpa para dissolução, determinou-se as seguintes condições: a polpação Kraft foi alcançada com 17,4% de álcali ativo e com 25,0% de sulfidez. Já polpação Kraft com 0,1% de AQ foi realizada nas mesmas condições, mas com taxa de 8,8% de sulfidez. As polpas marrons obtidas apresentaram teores de hemiceluloses, alfa-celulose e rendimento satisfatórios, sendo o teor de hemiceluloses abaixo de 1%, teor de alfa-celulose acima de 97% e rendimentos acima de 40%, se mostrando acima dos valores constatados nas diversas literaturas consultadas / Abstract: This study aimed to prepare, characterize and evaluate different from wood pulp from Eucalyptus hybrid urograndis aiming high incomes and levels of alpha cellulose within quality specifications required by the international market. The study was based on pre-aqueous hydrolysis of eucalyptus wood in predetermined conditions, followed by cooking (pulping) kraft depending on active alkali to obtain pulp with kappa number of 9 ± 1. After determining the percentage of active alkali ideal, there was another study of kraft cooking, ranging from sulfidity and addition of anthraquinone to obtain a pulp with kappa number of 9 ± 1. The pulps obtained by the different conditions were characterized and evaluated for their chemical, physical and morphological characteristics. In the results, it was found that the pre-hydrolysis process was extremely efficient, since it reduced the concentration of hemicelluloses in 61.3%. With respect to Kraft pulping and Kraft / AQ to obtain pulps with kappa number 9 ± 1, destined for the production of dissolving pulp, it was determined the following optimum condition. The kraft pulping was achieved with a rate of 17.4% active alkali as NaOH sulfidity 25.0%. Already kraft pulping with 0.1% anthraquinone was achieved with 17.4% active alkali, with the rate of 8.8% of sulfidity. Kraft Pulps obtained 17.4% AA and 25.0% S, Kraft / AQ and 17.4% AA 8.8% S and Kraft / AQ and 17.4% AA 25% S, showed levels of hemicelluloses, alpha cellulose and pulp yield significant, with rates below 1.0% hemicelluloses, cellulose alpha-rates above 99.0% and revenue up 40.0%, showing itself above the values found in various literature / Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: José Claúdio Caraschi / Banca: José Claudio Caraschi / Banca: Ricardo Marques Barreiros / Banca: Vagner Roberto Botaro / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2011. / Submitted by Rafael Barcelos Santos (rafabarcelosdf@hotmail.com) on 2011-06-22T20:47:32Z No. of bitstreams: 1 2011_JuliadeAlmeidaCosta.pdf: 1510926 bytes, checksum: 979a7fb90f8099b88f138112d3e3ab11 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-06-22T23:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_JuliadeAlmeidaCosta.pdf: 1510926 bytes, checksum: 979a7fb90f8099b88f138112d3e3ab11 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-22T23:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_JuliadeAlmeidaCosta.pdf: 1510926 bytes, checksum: 979a7fb90f8099b88f138112d3e3ab11 (MD5) / No presente estudo, foi realizada a caracterização tecnológica e a produção de polpa celulósica não branqueável da madeira de Eucalyptus urograndis com 6 anos de idade, proveniente de um plantio localizado na Fazenda Água Limpa – FAL (DF). O objetivo do trabalho foi caracterizar a qualidade da madeira de Eucalyptus urograndis para a produção de celulose utilizando-se o processo kraft convencional. A carga de álcali ativo utilizada nos cozimentos kraft foi de 19, 21, 23 e 25%. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado. Os resultados indicaram que as fibras do material apresentaram boa flexibilidade e podem ser consideradas boas para a produção de papel. A composição química e a densidade básica da madeira representam o material comercialmente utilizado no Brasil para produção de polpa celulósica de fibra curta, com exceção do elevado teor de extrativos. O rendimento depurado variou de 48,7 a 51,5%; e o número kappa e a viscosidade tradicionalmente utilizados no processo de polpação kraft não branqueada foram alcançados com as cargas alcalinas aplicadas nos cozimentos, destacando-se a carga de 19%, que mostrou melhor performance em termos de deslignificação e rendimento. O álcali ativo residual e o Ph do licor negro atingiram os valores recomendados para a prevenção da re-precipitação da lignina. Os parâmetros obtidos no processo de polpação revelaram um bom nível de deslignificação da polpa em cozimentos brandos, apresentaram valores próximos aos encontrados na literatura e qualidades tecnológicas apropriadas para a produção de polpa celulósica. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study, it was performed the technological characterization and production of not blanchable pulp in wood of 6 years old Eucalyptus urograndis, from a plantation located in Fazenda Água Limpa - FAL (DF). This research aimed to characterize the wood quality of Eucalyptus urograndis for pulp production using the conventional kraft process. The active alkali charge used in kraft baking was 19, 21, 23 and 25%. The experimental design was completely randomized. The results indicate that the fibers of the material presented good flexibility and can be considered good for paper production. The chemical composition and density wood represent the material used commercially in Brazil for production of hardwood pulp, with the exception of the high content of extractives. The pulp yield ranged from 48.7 to 51.5%, and the kappa number and viscosity traditionally used for not blanchable kraft pulping were achieved with the alkaline loads applied in the kraft baking, highlighting the charge of 19%, which showed better performance in terms of delignification and yield. The residual active alkali and pH of the black liquor reach the values recommended for the prevention of re-precipitation of the lignin. The parameters obtained in the pulping process showed a good level of pulp delignification in mild baking, presented similar values to those found in the literature and suitable technological qualities for pulp production.

Orientadores: José Vicente Hallak d'Angelo, Marcelo Cardoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:11:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Emunds_RonaldLaauser_M.pdf: 1808008 bytes, checksum: cc469195b9e12b310096a07506d0138c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Elementos não processáveis são definidos como sendo elementos cujos compostos não participam ativamente das diversas etapas do processo, porém seu acúmulo traz como conseqüência inúmeros distúrbios operacionais, tendo em vista a formação de compostos indesejáveis. O aumento das pressões ambientais sobre a indústria de um modo geral, fez com que a mesma iniciasse esforços no sentido de promover a diminuição das emissões de seus efluentes hídricos e gasosos, bem como a diminuição da captação de água, o que acarretou em acúmulo de elementos não processáveis. Este trabalho tem como objetivo estabelecer um balanço dos principais elementos não processáveis de uma fábrica de celulose avaliando o impacto dos resultados no processo. Análises para determinação da concentração dos elementos foram realizadas, além da validação do balanço elaborado mediante a comparação do mesmo com dados operacionais de processo. Verifica-se que a madeira utilizada na fabricação de celulose é a maior fonte destes elementos ao processo / Abstract: Non process elements are defined as the elements bonded to chemical compounds that do not actively participate on pulp production process steps, but the increasing concentration of these elements can cause many operational problems due to the formation of undesirable chemical compounds. The environmental stress from the society has forced industries to make efforts in order to close their process, minimizing effluent discharge and water consumption, causing the non process elements concentration to build up. The main objective of this work is to make a non process elements mass balance on a pulp Mill evaluating the extension of the non process elements concentration build up on the process. Chemical analysis were done to determine the non process elements concentrations in different points of the process done and mass balance data were confirmed with data taken from the process. The results have shown that wood is the main source of non process elements / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Sergio Persio Ravagnani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T20:42:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_Marcelo_D.pdf: 4834526 bytes, checksum: d2ac3eb3a19492a319e2dfef11eeae88 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O presente trabalho tem como objetivo analisar a unidade de recuperação do processo "Kraft" avaliando novas alternativas de processamento do licor negro de eucalipto. Estas alternativas se referem a concentrar mais o licor na etapa de evaporação. No método de produção "Kraft" de pasta celulósica, os cavacos de madeira são aquecidos em um vaso de pressão, digestor, com licor de cozimento, consistindo de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) e de sulfeto de sódio ('Na IND. 2¿S), Após o cozimento, os cavacos são transformados em fibras individuais, formando a pasta de celulose. Já o licor passa para a unidade de recuperação, com a finalidade de adequar a sua composição para a sua reutilização. A unidade de recuperação desse licor no processo "Kraft" é composta, basicamente, pelos evaporadores de múltiplo efeito, responsáveis pela concentração do licor até cerca de 75% de sólidos e pela caldeira de recuperação ou fornalha, na qual este licor concentrado é queimado liberando energia para a geração de vapor. Sabe-se por estudos anteriores que para o licor de pinho, há uma significativa melhora na operação da caldeira de recuperação quando aumenta-se o teor de sólidos no licor alimentado. Tal aumento resulta não só na elevação da temperatura de operação da caldeira, como também, numa maior eficiência térmica com maior geração de vapor. A elevação da temperatura na fornalha favorece, também, as reações de formação de fumos, provocando uma redução das emissões de 'SO IND. 2¿ Outra grande vantagem em operar com o licor mais concentrado na caldeira é a maior estabilidade das reações de combustão, tornando o equipamento mais seguro e permitindo um aumento na sua capacidade nominal de projeto. Este trabalho é constituído de três etapas, a saber: caracterização do licor negro de eucalipto; simulação do sistema de evaporação múltiplo efeito e da caldeira de recuperação e levantamento da sensibilidade do licor negro de eucalipto perante as novas técnicas de processamento do licor a altas concentrações. Baseado nos resultados das três etapas anteriores, analisa-se a unidade de recuperação, avaliando novas alternativas de processamento do licor negro de eucalipto. Os resultados experimentais de caracterização do licor negro de eucalipto comprovam que estes diferem do licor de pinho. Os licores de eucalipto possuem uma maior concentração e uma menor massa molecular de lignina, além de uma transição de fluido newtoniano para fluido pseudo-plástico em menores concentrações de sólidos. Já os resultados da simulação mostraram que, com o aumento de 72% para 100% de sólidos na concentração do licor alimentado na caldeira de recuperação, obtém-se um aumento de '160 GRAUS¿C em média nas temperaturas das regiões de combustão do licor, proporcionando assim um acréscimo de 10% na produção de vapor. Pode-se observar ainda que o licor negro de eucalipto é menos sensível que o licor de pinho quanto à técnica de redução de viscosidade através do tratamento térmico ou à técnica de redução de viscosidade através da adição de sais de tiocianato / Abstract: The scope of this work is to analyze the recovery unit of "Kraft" process in order to evaluate new altematives for eucalyptus black liquor's processing. These altematives are focused on the production of a more concentrated black liquor during evaporation step. On the "Kraft" process of cellulose pulp production, the wood chips are heated in a pressure vessel, digester, with cooking liquor that consists of an aqueous solution of sodium hidroxide (NaOH) and sodium sulfide ('Na IND. 2¿S), After the cooking, the chips are changed into individual fibers, forming the cellulose pulp. The resulting liquor goes to the recovery unit to adjust its composition for reutilization. The recov~ry unit of this liquor on the "Kraft" process is composed, basically, by multiple effect evaporators, responsable for liquor's concentration at about 75% of solids, and by the recovery boiler, where the concentrated liquor is bumed to give energy for vapor generation. Earlier studies show that for pine black liquor there is a significative improvement on the recovery boiler operation when the solids concentration on black liquor is increased. This increase results not only on the operational temperature elevation in the boiler, but also on an increase of the thermal efficiency and vapor production. The elevation of temperature in the boiler propitiates also the reactions of fume production, resulting on a reduction of 'SO IND. 2¿ emission. Another advantage on operarting with a more concentrated liquor on the boiler is the better stability of combustion reactions, increasing the equipment safety and allowing an increase on the project's nominal capacity. This work consists on three steps, like: eucaliptus black liquor's characterization, simulation of the multiple effect evaporation system and the recovery boiler, and evaluation of black liquor sensibility conceming new techniques for black liquor' s processing at high solids / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador : Matthieu Tubino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-15T07:19:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MambrimFilho_Otavio_M.pdf: 7823150 bytes, checksum: 298b0bbcdc0707ae7f0490e996f088a5 (MD5) Previous issue date: 1989 / Mestrado

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-10-30T15:16:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1364132 bytes, checksum: 0ce39e5397bb83fb85f634ab2330eebb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-30T15:16:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1364132 bytes, checksum: 0ce39e5397bb83fb85f634ab2330eebb (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Devido ao contínuo aumento das restrições ambientais em fábricas produtoras de polpa celulósica, a indústria tem procurado encontrar opções para minimizar o consumo de água, aumentar o reúso da água e melhorar a qualidade do efluente final. O tratamento de correntes líquidas setoriais da fábrica pode ser uma alternativa técnica e economicamente atrativa por possuírem baixos volumes e altas concentrações quando comparados ao efluente final que consiste na mistura de todos os efluentes da fábrica. Em estudos anteriores, foi determinada a viabilidade de utilizar ultrafiltração para o tratamento do efluente alcalino do setor de branqueamento da fábrica. O primeiro objetivo desse estudo foi avaliar o reúso do permeado gerado e a disposição do concentrado no ciclo de recuperação química. Os resultados indicaram que é possível substituir 100% da água quente na prensa (EPO) sem gerar incrustações de carbonato de cálcio e hidróxido de magnésio. De acordo com a caraterização do concentrado, estima-se que é possível a disposição do concentrado na área de evaporadores sem aumentar o risco de formação de incrustações ou afetar o funcionamento da caldeira de recuperação. O segundo objetivo foi determinar a viabilidade técnica de tratar o efluente ácido do setor de branqueamento com membranas de ultrafiltração e avaliar mediante simulações por software a viabilidade de reusar o permeado, a formação de incrustações de sulfato de bário e os efeitos na estação de tratamento de efluentes da fábrica. Os resultados indicaram que é possível tratar o filtrado ácido com membranas de ultrafiltração, a remoção de matéria organica e cor foi de 65% e 82% respetivamente. A simulação por software indicou que a de substituição de 25% da água branca na prensa do primeiro estagio D pelo permeado, aumenta em 10% o risco de formação de incrustações de sulfato de bário. Neste caso o efluente final da fábrica possuiria uma carga de DQO 38% menor e a geração de lodo biológico diminuiria em 40%. O terceiro objetivo foi avaliar o tratamento de eletrocoagulação com eletrodos de ferro e alumínio, dos efluentes ácido e alcalino, determinar a viabilidade técnica de reusar os efluentes tratados e determinar os efeitos na estação de tratamento de efluentes (ETE). Os resultados indicaram que tanto para o efluente ácido como para o efluente alcalino, a maior remoção de DQO foi obtida com o tratamento de eletrocoagulação com eletrodos de alumínio, 51% e 48% respectivamente. Pelas características finais dos efluentes tratados, conclui-se que os mesmos podem substituir a água quente na prensa (EPO) sem aumentar o risco de formação de incrustações de carbonato de cálcio. A substituição da água quente pelo efluente tratado diminui o consumo de água em 7,5 m 3 por tonelada de polpa seca. / Due to the continuous rise of environmental concern of the pulp industry, it is necessary to find options that minimize the water consumption, and enhance effluent quality. The treatment of specific in-plant stream seems to be an attractive technical and economical approach because of the smaller amount of effluent to be treated compared with the total final effluent volume. Previous studies have shown that it is possible to treat alkaline extraction (EPO) effluent with ultrafiltration membranes. The first objective of this study was to evaluate the reuse of the ultrafiltration (UF) permeate and the transfer of the retentate to the chemical recovery cycle. The results showed that it was possible to replace 100% of the hot water in the (EPO)-press without generating scaling of calcium carbonate or magnesium hydroxide. According to the characteristics of the retentate, it is assumed that it is possible to transfer the UF-retentate to the evaporator area without increasing the risk of fouling or negatively affecting the operation of the recovery boiler. The second objective was to evaluate the feasibility of the bleaching plant acidic effluent ultrafiltration membrane treatment and study, using software simulations, the feasibility of reusing the permeate determining the risk of barium sulfate scaling and the effects on the final effluent treatment plant. The results indicated that it was possible to treat the acidic effluent with UF membranes, the removal of COD and color was 65% and 82%, respectively. Software simulation indicated that the 25% replacement of white water in the first D-stage press would increase by 10% the risk of barium sulfate formation. The final total effluent of the mill decreased by 38% of the COD load and the biological sludge generation decreased by 40%. The third objective was evaluating the electrocoagulation treatment with iron and aluminum electrodes of acidic and alkaline bleaching plant effluents, to determine the technical feasibility of reusing the treated effluents and to determine the effects on the effluent treatment plant. The results indicated that for both, acidic and alkaline effluent, the highest COD removal was achieved with the electrocoagulation treatment with aluminium electrodes, 51% and 48%, respectively. Due to the pH and composition of the treated effluents, both treated effluents could replace hot water in the (EPO) press without increasing the risk of calcium carbonate scale formation. The substitution of hot water by treated effluent reduced water consumption by 7.5 m 3 / ADt.

Orientador: Gustavo Ventorim / Resumo: O conceito de biorrefinaria surgiu do intuito de diminuir a dependência dos produtos oriundos do petróleo e seus consequentes problemas ambientais. Pesquisas buscam técnicas e materiais que substituam a matéria prima de origem fóssil por biomassa, agregando valor a produtos de origem renovável ou que anteriormente seriam descartados. A produção de combustíveis de 2ª geração (como bioetanol) possibilita o repasse de um custo razoável ao setor de transporte devido ao uso de matéria prima de baixo custo. A composição de forte associação entre celulose, hemicelulose e lignina exige uso de um método de pré-tratamento que atenue a interação entre os componentes da biomassa e facilite a conversão em bioprodutos. Este trabalho tem como objetivo estudar a combinação de pré-tratamentos, auto-hidrólise e polpação soda na obtenção de pasta celulósica a partir de cavacos de eucalipto. Esta polpa passa por processo de hidrólise ácida liberando açúcares que, na presença de microrganismos específicos (Saccharomyces cerevisiae) são fermentados a etanol. Cavacos de eucalipto pré-tratados por auto-hidrólise passaram por cozimentos soda em concentração de álcali ativo de 20%, 23% e 26%, estudando-se a influência da concentração de álcali no rendimento de produção de bioetanol. A polpação utilizando 20% de álcali ativo produziu rendimento de 130,30 L de etanol a partir de uma tonelada de cavacos, tendo maior impacto no rendimento que as polpações de 23% de álcali ativo, que foi responsável por um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The concept of biorefinery appear from the idea of reducing dependence on petroleum products and their consequent environmental problems. Researches seek techniques and materials that substitute the feedstock of fossil origin for biomass, adding value to products of renewable origin or that would previously be discarded. The production of second-generation fuels (such as bioethanol) makes it possible to pass along a reasonable cost to the transportation sector due to low cost raw materials use. The strong association between cellulose, hemicellulose and lignin requires a pretreatment method that attenuates the interaction between biomass components and facilitates the conversion into bioproducts. It was studied the combination of, auto-hydrolysis and soda pulping (alkaline) pre-treatments to efficiently obtain cellulose must go through acid hydrolysis process. This pulp after being hydrolized liberates sugars that, in the presence of specific microorganisms (Saccharomyces cerevisiae), could be fermented to ethanol. Eucalyptus pretreated by auto-hydrolysis method were treated by soda pulping in active alkali concentration of 20%, 23%b and 26%, studying the influence of the alkali concentration on the yield of bioethanol. Pulping using 20% active alkali yielded 130,30L of ethanol from one ton of chips, which has better impact than the 23% active alkali pulping, which was responsible for a production of 118,8 L of ethanol and 26% active alkali pulping that produced 101,9L. All y... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre