Aula 1- Indústrias de Papel e Celulose
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CINCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUMICA
Introduo aos Processos Qumicos Industriais Aula 1- Indstrias de Papel e CeluloseProfa : Camila Corgozinho
Indstrias de Papel e CeluloseComponentes da madeira envolvidos na fabricao de Celulose e PapelLIGNINA
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Indstrias de Papel e CeluloseCaractersticas de alguns materiais lignocelulsicos:
Rendimento Florestal (Produo de Madeira) -Brasil: 45 m3 / ha/ ano
Eucalipto
- Norte Americano: 2 a 4 m3 / ha/ ano3
Indstrias de Papel e CeluloseUtilizao dos Materiais Lignocelulsicos: Celulose: - Papel - Derivados da Celulose: steres de celulose: nitrato de celulose, xantatos teres de celulose: carboximetilcelulose, hidroximetilcelulose Lignina: - Aglutinantes - Dispersantes - Plsticos - Adesivos
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Indstrias de Papel e CeluloseProcessos de Separao dos Materiais Lignocelulsicos: 1) Mecnicos - Moinhos e rolos (elevado consumo de energia)
Desfibrilao mecnica No retira a lignina Polpa de alto rendimento
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Indstrias de Papel e CeluloseProcessos de Separao dos Materiais Lignocelulsicos: 2) Fsicos - Irradiao com raios gama: degradao oxidativa da celulose - Tratamento a vapor: hidrlise parcial com reaes secundrias - Exploso com vapor (steam explosion): aquecimento no vapor seguido de descompresso do digestor e transferncia para um ciclone(evaporao rpida da gua favorece quebra da lignina)
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Indstrias de Papel e CeluloseProcessos de Separao dos Materiais Lignocelulsicos: 3) Biotecnolgicos
- Utilizao de enzimas produzidas por fungos e bactrias para a degradao da lignina
Pesquisas acadmicas relacionadas a: - Melhoria da seletividade - Reduo do tempo de atividade7
Indstrias de Papel e CeluloseProcessos de Separao dos Materiais Lignocelulsicos: 4) Qumicos So os processos comercialmente utilizados. Tratamentos Qumicos: Processocido (ao Sulfito) Neutro (Semiqumico ao Sulfito) Bissulfito Alcalino (Soda ou Fraft)
pH1a3 6a8 4,5 11 a 14
Processo Soda (utiliza NaOH): 12% da produo de papel no Brasil Processo Kraft (utiliza NaOH e Na2S): 81% da produo de papel no Brasil
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Indstrias de Papel e Celulose
Obteno da Celulose Processo Kraft
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Indstrias de Papel e CeluloseProcesso para obteno da CeluloseEucaliptocaminhes
Estoque na Fbrica
Descascadores (tambor rotativo)correias
Siloswww.aracruz.com.br
correias
Picadores10
Indstrias de Papel e CeluloseSilos
Vapor de gua Digestores Licor Branco(NaOH + Na2S) Presso; 120 min
Celulose
Licor Negro(licor branco + lignina)
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Indstrias de Papel e Celulose
Cozimento Digestor Lavagem57 m Fluxo contnuo
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Indstrias de Papel e Celulose
Nmero K ou Nmero de Permanganato:
Nmero que corresponde ao volume de KMnO4 (0,1 N) utilizado consumido por 1 grama de pasta celulsica completamente seca
O KMnO4 oxida a lignina, mas no oxida a celulose.
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Indstrias de Papel e CeluloseLicor Negro(licor branco + lignina)
Caldeira de Recuperao
Substncias Qumicas RecuperadasReutilizadas no processo
Slidos + Resduos
Combustvel para gerao de vapor
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Indstrias de Papel e CeluloseDifusores
Celulose
Lavagem
Depurao (Peneiramento)
Secagem90% fibras + 10% gua
Depurao (Peneiramento)
Branqueamento (H2O2, ClO2, O2, NaOH)Objetivo: Alvura, limpeza, pureza qumica
Cortadeira
Folhas de 67 x 92 cm Fardos com 250 kg Caminhes com 8 fardos
5 estgios
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Indstrias de Papel e CeluloseCuriosidades:
O Brasil - o 1 produtor mundial de celulose branqueada de eucalipto -o 4 produtor mundial de celulose
Para a produo de 1 tonelada de papel so necessrios 20 eucaliptos
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Indstrias de Papel e Celulose Fabricao do PapelPapel = Fibras + Aditivos
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Indstrias de Papel e CeluloseOcupam os espaos entre as fibras.
Mordente para os corantes cidos.
O tingimento tambm pode ser feito apenas na superfcie.
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Indstrias de Papel e CeluloseDesagregao das FibrasCelulose + gua
Refino (moagem)
Papel mais forte e uniforme.
Fibras se abrem e melhora a ligao entre elas
Secagem
Aditivos
Corte19