OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE DIGESTÃO NA OBTENÇÃO DE POLPA CELULÓSICA VISANDO AUMENTO DE RENDIMENTO CONJUGADO À REDUÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA
Aluno de Iniciação Científica: Flávio Avila Leal de Meirelles Zehnpfennig (PIBIC/Fundação Araucária)
Curso: Engenharia Química
Orientador: Juarez Souza de Oliveira
Departamento: Engenharia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: celulose , polpação , otimização
Área de Conhecimento: 30603153 - PAPEL E CELULOSE
No processo de obtenção de celulose para a fabricação de papel a etapa de polpação é de fundamental importância, pois através dela a lignina presente na madeira é dissolvida pelo licor branco, ocorrendo a separação das fibras celulósicas. Para que esta separação ocorra com maior eficiência seria necessário que todas as fibras do cavaco de madeira recebessem os reagentes presentes no licor de cozimento ao mesmo tempo e na mesma quantidade, sendo assim, os reagentes devem ser transportados para o interior do cavaco de forma rápida e uniforme. Deste modo, percebe-se a importância de uma transferência de massa eficaz para a polpação. A transferência de massa é realizada devido a dois mecanismos: a penetração, na qual o licor adentra o interior da madeira por gradiente de pressão, e a difusão, a qual ocorre pelo deslocamento de íons sobre influência de um gradiente de concentração. Portanto, facilitar o processo de penetração, sem implicar no aumento de temperatura e concentração de reagentes conduzirá à obtenção de material celulósico de melhor qualidade e elevará o rendimento de fibras, reduzindo o consumo de energia e tempo de cozimento, de forma a evitar a possível degradação deste material. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito, para a polpação, da penetração forçada do licor nas madeiras de Pinus e Eucalipto através da aplicação de uma força externa, ocorrendo uma prévia impregnação da solução de cozimento a frio nos cavacos. Para tanto, os cavacos da madeira, ao mesmo tempo em que se encontram submersos no licor, são submetidos a uma força de, aproximadamente, 50 kgf/cm2, maior que aquela verificada durante a polpação, de aproximadamente 10 kgf/cm2. Primeiramente, com o objetivo de validar a ocorrência da penetração induzida, utilizou-se água e foi verificada uma diferença de massa de 10,8% e 122,0% para o Eucalipto e para o Pinus, respectivamente, em relação à massa inicial do cavaco. Utilizando-se o processo Kraft, faz-se o cozimento de uma determinada massa de cavacos sem que ela seja submetida à penetração induzida e em seguida o cozimento nas mesmas condições (temperatura de 175°C, por 1 hora e em iguais concentrações) de outra determinada massa submetida à penetração induzida em uma autoclave rotatória para serem feitas comparações entre os dois resultados obtidos e ser verificada a influência da pressão através de análises (ainda não concluídas) do licor negro e da polpa de cada um dos ensaios, por determinação do número Kappa das amostras, o qual indica a quantidade de material orgânico (lignina) presente nelas.