BR112013033636B1

BR112013033636B1 - Metodo para separaqao de lignina do licor negro

Info

Publication number: BR112013033636B1
Application number: BR112013033636-6A
Authority: BR
Inventors: Henrik Wallmo; Martin Wimby
Original assignee: Metso Power Ab
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2020-11-24
Also published as: CA2840337A1; PT2726671T; US20140357847A1; EP2726671A1; BR112013033636A2; EP2726671B1; ES2584678T3; US9475833B2; EP2726671A4; WO2013002687A1; CA2840337C

Abstract

MÉTODO PARA SEPARAÇÃO DE LIGNINA DO LICOR NEGRO A presente invenção está correlacionada a um método para separação de lignina de um licor negro original (BLrNI, compreendendo uma primeira fase de precipitação (PR1/PR2) para precipitação de lignina mediante uma primeira acidificação usando um agente acidificante, CO2 , em condições alcalinas, depois, separando uma torta de lignina com subsequente suspensão da torta de lignina em um ácido forte, a fim de lixiviar os metais da lignina, seguido de desidratação e obtenção de um produto de lignina limpo (LP). De acordo com a invenção, a fase líquida acídica ((FLi) é submetida a um processo de remoção de enxofre, onde um composto contendo cálcio é adicionado à fase líquida acídica, pelo que o enxofre na fase líquida acídica reage com o composto de cálcio formando gesso sólido, que pode ser separado e eliminado do processo. O líquido acídico restante pode ser retornado para o processo de recuperação, sem negativamente afetar o balanço de enxofre da fábrica.

Description

Campo Técnico

A presente invenção está correlacionada a um método para separação de lignina de licor de cozimento exaurido, chamado de licor negro original, usando um processo de precipitação.

Antecedentes da Invenção

As vantagens obtidas da separação da lignina do licor negro já são conhecidas e descritas nos documentos de patente WO 2006/031175 e WO 2006/038863. Essas patentes divulgam o novo processo LignoBoost™,agora vendido pela Metso, em que o documento de patente WO 2006/031175 divulga o processo básico de lavagem ácida de dois estágios e o documento WO 2006/038863 divulga uma melhoria do processo onde sulfato ou ions de sulfato são adicionados ao processo.

Um aspecto importante do processo é que a carga de produtos quimicos exigida para a acidificação pode ser alta. Se esse for o caso, o custo dos agentes quimicos fabricados é uma grande parte do custo operacional e a viabilidade comercial do processo será mais baixa. Esses problemas podem ser reduzidos se o processo for otimizado com relação à exigência minima de cargas de produtos quimicos recém-fabricados, tornando o produto de lignina comercialmente perfeito. Os agentes acidificantes na forma de fluxos residuais gerados da fábrica são, desse modo, preferíveis, na medida em que solucionam o problema de descarte de residues e diminuem o impacto ambiental. Como a precipitação da lignina exige a acidificação de fluxos de licor negro alcalino, a maior parte da quantidade total do agente acidificante é usada para diminuir o nivel do pH, para o ponto onde a lignina começa a precipitar. A primeira fase que alcança esse nivel de pH, tipicamente, reduz o valor do pH de cerca de 13, no licor negro original, paracerca de 11,5 e, normalmente, não envolve qualquer nucleação de partículas de lignina. A quantidade de acidificante necessária, entretanto, é relativamente alta para essa primeira fase, na medida em que o pH segue uma escala logarítmica, e qualquer seguinte adicional abaixamento de pH do valor de 11,5 exige muito menos acidificante para a mesma ordem de valor absoluto de pH abaixado.

O processo Lignoboost® produz um produto de lignina que se usado como combustível é classificado com combustível "verde", sendo baseado em combustível recuperado. A idéia com a classificação de combustíveis "verdes" se baseia no conceito de não aumentar a liberação de dióxido de carbono, isto é, as emissões, mediante queima de combustíveis fósseis. Os ácidos mais preferidos para esse processo incluem dióxido de carbono para pelo menos a precipitação inicial da lignina, e depois, o uso de ácido sulfúrico (H2SO4) para lavagem e lixiviação dos metais da lignina. O ácido sulfúrico pode ser adicionado como um ácido sulfúrico de um fornecedor de produtos químicos ou, se preferido, usando o chamado "ácido exaurido" proveniente de um gerador de dióxido de cloro, normalmente usado em uma fábrica de polpa. A posterior utilização desse ácido exaurido, por um lado, na maioria dos locais da fábrica, enfatiza que o produto de lignina é considerado como um combustível "verde".

Uma desvantagem do uso de ácido sulfúrico é que os líquidos residuais do processo de lavagem da lignina contêm uma determinada quantidade de enxofre e se esses líquidos residuais forem reciclados para o processo de recuperação, os mesmos irão acabar como cinzas na caldeira de recuperação. O balanço de enxofre da fábrica será afetado e a fim de estabelecer o correto balanço desódio/enxofre no cozimento, os produtos químicos de sódio fresco devem ser adicionados, mas acarretando altos custos. Na medida em que nenhum melhor ácido para lavagem da lignina foi encontrado com resultados equiparados ao do uso do ácido sulfúrico com relação ao rendimento e condição de filtração do produto de lignina, a necessidade de solucionar o balanço de enxofre da fábrica recebe prioridade.

Sumário da Invenção

A invenção é baseada na descoberta de que o filtrado ácido usado no processo de lavagem ácida da lignina precipitada pode ser submetido a um processo de remoção de enxofre, que drena o enxofre na forma de gesso. Mediante esse processo de remoção de enxofre, a quantidade adicional de enxofre é reduzida e reciclada para o processo de recuperação, solucionando de forma significativa o problema do balanço de enxofre.

Portanto, a invenção está correlacionada a um método para separação de lignina do licor negro original, tendo um primeiro valor de pH, compreendendo as seguintes fases em sequência: um primeiro estágio de precipitação, onde uma carga acidificante é adicionada ao licor negro original, a fim de diminuir o valor de pH do licor negro original para um segundo nível de pH, iniciando a precipitação da lignina, em que o dito segundo nível de pH é superior a 7 e inferior a 11,5; - seguido de um estágio de separação, onde a lignina precipitada é separada como uma torta de lignina da fase líquida restante do licor negro original acidificado; - colocar em suspensão a torta de lignina em uma solução de ácido forte, estabelecendo um nível de pH inferior a 5, e mantendo a pasta de lignina acidificada nesse estado de pasta durante pelo menos 2 minutos; - desidratar a pasta de lignina acidificada, obtendo-se uma segunda torta de lignina e pelo menos uma fase liquida ácida; - e ainda de acordo com aspectos da invenção, a fase liquida ácida é submetida a um processo de remoção de enxofre, em que um composto contendo cálcio é adicionado à fase liquida ácida, em que o enxofre na fase liquida ácida reage com o composto de cálcio formando gesso sólido; - separar o gesso sólido da fase liquida ácida e enviar a fase liquida ácida restante com teor de enxofre reduzido para recuperação quimica.

Mediante esse método, a fase liquida ácida contendo enxofre pode ser exaurida de seu teor de enxofre de uma maneira eficiente, solucionando o problema do balanço de enxofre na fábrica, ao mesmo tempo em que o gesso formado pode ser expelido do processo.

Preferivelmente, o composto contendo cálcio é carbonato de cálcio, e o dióxido de carbono é formado durante a reação, em que pelo menos uma parte do dióxido de carbono liberado do processo de remoção de enxofre é usada como parte da carga acidificante adicionada ao licor negro original. Mediante essa utilização do dióxido de carbono gerado no próprio processo, a necessidade de fornecimento externo de acidificante pode ser consideravelmente reduzida, de modo que o processo de extração de lignina se torna um processo auto-sustentável, gerando seus próprios produtos químicos necessários.

Como alternativa para o composto contendo cálcio, pode ser usado acetato de cálcio, em que o dióxido de carbono é formado durante a reação, e em que pelo menos uma parte do dióxido de carbono liberado do processo de remoção de enxofre é usada como parte da carga acidificante adicionada ao licor negro original.

De acordo ainda com outro aspecto da invenção, éadicionado ácido ao processo de remoção de enxofre, a fim de se manter o processo de remoção de enxofre ácido e diminuir a solubilidade do gesso. A maior parte do teor de enxofre, desse modo, pode se unir ao gesso formado. Preferivelmente, o processo de remoção de enxofre é mantido em um pH na faixa de 4-8, mais preferivelmente, com um pH de cerca de 5. O ácido adicionado ao processo de remoção de enxofre é preferivelmente um ácido orgânico e entre os ácidos orgânicos preferidos se incluem, ácido acético, ácido fórmico ou ácido citrico. O ácido orgânico pode ser misturado com o composto contendo cálcio antes de ser adicionado ao processo de remoção de enxofre. Assim, por exemplo, carbonato de cálcio pode ser embebido em um ácido orgânico numa primeira etapa, formando acetato de cálcio, que depois será adicionado à mistura.

A fim de não se perder sódio com o gesso sólido separado, é também preferido se lavar qualquer sódio residual proveniente do gesso sólido e retornar o filtrado de lavagem para os estágios de evaporação.

Preferivelmente, é pretendido através da presente descrição que expressão "desidratação" inclua qualquer meio de desidratação. Preferivelmente, a desidratação é executada através de centrifugação, dispositivo de filtro prensa, filtro de faixa, filtro rotativo, tal como, filtro tipo tambor, ou um tanque de sedimentação ou equipamento similar, mais preferivelmente, sendo usado um dispositivo de filtro prensa.

É pretendido através da presente descrição que expressão "licor negro original" inclua o licor de cozimento exaurido proveniente de um digestor, tendo a maior parte da lignina proveniente do material de celulose original dissolvido no "licor negro original". O "licor negro original" pode também apresentar um alto teor de material orgânico e inorgânico, mas, também, pode ter

passado através de processos de separação para extração de aguarrás ou outros constituintes específicos, ao mesmo tempo em que o volume de massa de lignina dissolvida inalterado.

É pretendido através da presente descrição que expressão "forno de cal" inclua a instalação de conversão na área de recuperação, onde o carbonato de cálcio na lama de cal obtida da instalação re-caustificação é calcinada a óxido de cálcio e reutilizada no ciclo da cal.

Breve Descrição das Figuras

A figura 1 mostra o processo de separação da lignina citado no estado da técnica, conforme o documento de patente WO 2006/031175.

A figura 2 mostra o uso de gases do forno de cal no estágio de precipitação.

A figura 3 mostra o uso de gases do forno de cal no estágio de precipitação, assim como, o uso de pelo menos uma parte dos gases do forno de cal na desidratação do produto/torta de lignina.

A figura 4 mostra o uso de gases do forno de cal em paralelo, nos estágios de desidratação.

A figura 5 mostra o uso de gases do forno de cal em série, em diversos estágios de desidratação.

A figura 6 mostra um esquema de processo de um exemplo da implementação do processo de remoção de enxofre da invenção.

A figura 7 mostra uma implementação alternativa do processo de remoção de enxofre da invenção, com reciclagem alternativa dos acidificantes produzidos no processo.

Descrição Detalhada da Invenção

Na figura 1 é mostrado o processo conhecido do estado da técnica, de acordo com o documento de patente WO 2006/031175. A separação da lignina do licor negro original (BL) compreende os seguintes estágios em sequência: precipitação da lignina em um primeiro estágio de acidificação do licor negro original (BLIN) , mediante adição de um primeiro ácido ou mistura de ácidos (ACi) em qualquer adequado reator de precipitação (PR); seguido de desidratação, ao mesmo tempo em que se forma uma primeira torta de filtro com alto teor de lignina, dita desidratação sendo feita em qualquer adequado filtro prensa (FPi) , a partir do qual pode se drenar um primeiro filtrado (FLi) proveniente da suspensão da lignina, e ter a adição de sopro de gás através de (Gi) da torta de lignina, a fim de se deslocar qualquer licor ácido residual. colocar em suspensão a primeira torta do filtro da lignina, obtida no estágio (b) em um segundo estágio de acidificação, usando um segundo ácido ou mistura de ácidos (AC2) , dita suspensão feita em qualquer adequado tanque de produção de lama fluida (RT) , ao mesmo tempo em que se descarta os gases de mau odor emitidos de H2S; - após o que uma segunda suspensão de lignina é obtida no tanque de produção de lama fluida (RTm); - desidratação da segunda suspensão de lignina, formando uma segunda torta de filtro de lignina, com alto teor de lignina, dita desidratação sendo feita em qualquer adequado filtro prensa (FP2) , que pode drenar um segundo filtrado (FL2) da suspensão de lignina, e pelo menos uma porção desse segundo filtrado (FL2) pode ser recirculada de volta para o estágio (c) ; - lavagem da segunda torta de filtro, dita lavagem sendo feita em qualquer adequado dispositivo de lavagem (WP) , adicionando um liquido de lavagem (WL) a esse estágio de lavagem e, finalmente, - desidratação da segunda torta de lignina lavada, obtendo- se um produto de lignina (LP), dita desidratação sendo preferivelmente feita nos últimos estágios do dispositivo de lavagem (WP), que pode drenar um terceiro filtrado (FL3) proveniente da segunda torta de filtro de lignina, e pelo menos uma porção desse segundo filtrado (FL2) pode ser recirculada de volta para o estágio (c), podendo ter também a adição de sopro de gás através de (G2) da torta de lignina, a fim de deslocar qualquer licor ácido residual.

Na figura 2 é mostrada uma alternativa usando gases de combustão (Gia) obtidos de um forno de cal (LK) , enviados diretamente para o estágio de precipitação (PR). O uso de gases do forno de cal para acidificação é conhecido per si. Pelo menos uma parte do primeiro ácido ou mistura de ácidos adicionados no primeiro estágio de precipitação pode se constituir de gases ricos em dióxido de carbono, tendo sua origem nos gases de combustão ventilados a partir de um forno de cal, o que significa que os gases de combustão podem ser enviados direta ou indiretamente para o estágio de precipitação. Na figura 3 é ainda mostrada uma alternativa onde pelo menos uma parte dos gases de combustão (Gia) ventilados a partir de um forno de cal (LK) é primeiramente usada para desidratação da torta de lignina, antes de ser usada como acidificante no primeiro estágio de precipitação e, depois, os gases residuais deslocados (Gw) são também adicionados ao estágio de precipitação (PR) juntamente com os gases do forno de cal (Gia) enviados diretamente para o estágio de precipitação.

Na figura 4 é mostrada uma adicional modalidade preferida do processo de precipitação, de acordo com o descrito no documento de patente WO 2006/031175. Conforme mencionado anteriormente, o primeiro estágio de precipitação (PR) e o primeiro estágio de desidratação (FPi) são seguidos de um estágio de suspensão (RT), onde a primeira torta de filtro de lignina é colocada em suspensão em um segundo estágio de acidificação, usando um segundo ácido ou mistura de ácidos (AC2) , após o que uma segundasuspensão de lignina é obtida. Esse estágio é depois seguido de um segundo estágio de desidratação (FP2) da segunda suspensão de lignina, formando uma segunda torta de filtro com um alto teor de lignina. Um estágio de lavagem (WP) se sucede para lavagem da segunda torta de filtro e, finalmente, se sucede um terceiro estágio de desidratação da segunda torta de filtro lavada, obtendo-se um produto de lignina (LP) . De acordo com as modalidades preferidas do método da invenção, os gases residuais H2S e CO2 emitidos do segundo estágio de acidificação (RT) são recirculados e misturados com o licor negro original no primeiro estágio de precipitação (PR) . O dióxido de carbono formado no tanque de produção de lama fluida se origina dos teores de sulfetos e carbonatos na torta da lignina. Esses compostos reagem com o acidificante, formando dióxido de carbono (CO2) e sulfeto de hidrogênio (H2S) , de acordo com as equações: CO32- + 2H+<-> CO2 + H2O HCO3- + H+<-> CO2 + H2O S2“ + 2H+<-> H2S HS- + H+<-> H2S

A formação de dióxido de carbono nesse processo possibilita uma adicional fonte de dióxido de carbono necessária para a primeira fase de acidificação, e o sulfeto de hidrogênio também contribui para a acidificação, uma vez que o valor de pKa para o sulfato de hidrogênio é de 6,89.

Nessa modalidade, os gases do forno de cal são enviados diretamente e em fluxos paralelos (Gia) e (G2a) para os estágios de desidratação (FPi) e (WP) , e os gases residuais deslocados (Gib) e (G2b) provenientes desses estágios de desidratação são coletados e adicionados ao estágio de precipitação (PR). No presente caso, nenhum gás de combustão proveniente do forno de cal é enviado

diretamente para o estágio de precipitação, mas, ao invés disso, através dos ditos estágios de desidratação.

Na figura 5 é mostrada uma modalidade alternativa da figura 4. Nessa modalidade, os gases do forno de cal são enviados diretamente para o último estágio de desidratação (WP) e os gases residuais deslocados (G2b) provenientes desse último estágio de desidratação são coletados e adicionados a um estágio de desidratação precedente, no caso (FPi) . Os gases residuais deslocados (Gib) provenientes desse estágio de desidratação precedente são coletados e adicionados ao estágio de precipitação (PR) . No presente caso, nenhum gás de combustão proveniente do forno de cal é enviado diretamente para o estágio de precipitação, mas, ao invés disso, através dos ditos estágios de desidratação e em contracorrente ao fluxo de lignina circulante no processo.

Conforme pode ser entendido desses exemplos de modalidades, uma alimentação direta e/ou indireta para o estágio de precipitação através dos estágios de desidratação dos gases de combustão do forno de cal pode ser implementada em qualquer proporção possivel.

Um adicional procedimento para estabilização da lignina durante o processo de dois estágios consiste de, em combinação com uma redução de pH, ajustar a força iônica no estágio de produção de lama, preferivelmente, com ions metálicos alcalinos multivalentes, ou ions metálicos alcalino terrosos (por exemplo, cálcio). Em um dado pH, uma maior força iônica no estágio de suspensão reduz as perdas de produção de lignina. Nesse caso, também a força iônica e pH da água de lavagem correspondem essencialmente às condições do estágio de lama para evitar a ocorrência de gradientes durante o processo de lavagem. Uma maior força iônica na lama e na água de lavagem proporciona uma ligninaestável e de alto rendimento, mesmo em valores de pH na faixa ácida superior.

Uma desvantagem com as soluções descritas é que o filtrado ácido proveniente dos estágios de desidratação contém porções de enxofre, e se esses filtrados ácidos são enviados para a área de recuperação, então o enxofre irá terminar nas cinzas da caldeira de recuperação e o balanço de enxofre será afetado, precisando de uma carga compensatória de sódio fresco, a fim de restabelecer o balanço correto de enxofre.

Na figura 6 o processo de Lignoboost® é divulgado com o processo de remoção de enxofre da invenção. Na maioria das partes são mostrados os estágios básicos conforme divulgado nas figuras anteriores, sendo também aqui divulgado como o processo de Lignoboost® é conectado às operações de recuperação, isto é, estágios de evaporação (2-7) recebedores do licor negro, (BLDIG) , proveniente de um digestor. O licor negro original (BLIN) a ser manipulado no sistema de Lignoboost® é extraido após o estágio de evaporação (2) e, tipicamente, mantém uma concentração de matéria seca de 42% e um pH de cerca de 13. Preferivelmente, somente uma parte do fluxo total é desviada para o processo de Lignoboost®. De acordo com as últimas descobertas, o processo de precipitação é dividido em pelo menos duas fases, em duas torres em série, usando uma primeira torre de precipitação (PR1), onde o principal objetivo é abaixar o nivel de pH na direção de um ponto de partida para precipitação de particulas de núcleo da lignina. Preferivelmente, essa torre apresenta um enchimento aleatório com corpos de enchimento, tais como, anéis de Rachig, aumentando a área superficial de contato entre o acidificante e o licor negro. Tipicamente, o pH é abaixado para cerca de 11,5 na primeira torre. Na segundatorre (PR2) , é implementado o abaixamento final do pH e a porção principal da lignina se precipita, assim, essa torre é de modelo aberto, permitindo ao precipitado de lignina se descarregar através da mesma. O pH no final da segunda torre é de cerca de 11, desse modo, ainda alcalino. O licor negro com seu teor de precipitado de lignina é enviado para um subsequente dispositivo de desidratação, (FPi) , que filtra o precipitado de lignina na forma de uma torta, conforme indicado pela seta descendente na figura, e a fase liquida restante (BLOUT) do licor negro original acidificado é enviada de volta para os estágios finais de evaporação (la-lb-lc). A torta de lignina é transportada por coréias transportadoras para um vaso de mistura onde a torta de lignina é suspensa em uma solução de ácido forte, estabelecendo um nivel de pH abaixo de 5, e mantendo a lama de lignina acidificada nesse estado de lama durante pelo menos 2 minutos em um tanque de retenção (RT) . Finalmente, a lama de lignina acidificada é enviada para um dispositivo de desidratação (FP2) , em que uma segunda torta de lignina (LP) é filtrada, separando da fase liquida ácida (FLi) . De acordo com o método da invenção, a fase liquida ácida (FLi) é submetida a um processo de remoção de enxofre, em que um composto contendo cálcio, (CaCCb) , é adicionado à fase liquida ácida em um vaso de mistura, pelo que o enxofre na fase liquida ácida reage com o composto de cálcio formando gesso sólido (CaSO4) . Após isso, o gesso sólido é separado da fase liquida ácida em um dispositivo de desidratação, que pode incluir a adição de água de lavagem. O gesso sólido (WG) desidratado e preferivelmente lavado é drenado para fora da fase liquida ácida restante, (FL2) , com teor de enxofre reduzido, é então enviado para recuperação quimica, preferivelmente, conforme mostrado em mistura dentro do fluxo de licor negro (BLDIG) proveniente do digestor. O gesso drenado pode ser vendido como materialbásico para produção de painéis de gesso, ou para outros usos, ou até mesmo, pode ser enviado para aterros sanitários.

Quando se adiciona (CaCOa) à fase liquida ácida (FL2) , o pH irá aumentar para cerca de 12, mesmo que a fase liquida ácida tenha um nivel de pH de partida de cerca de 2. Em um nivel de pH tão alto quanto 12, a solubilidade do gesso (CaSOí) será aumentada e a fim de promover a formação de uma fase sólida do gesso deverá ser adicionado ácido, preferivelmente, um ácido orgânico, tal como, ácido acético, ácido fórmico ou ácido citrico, numa tal quantidade que o nivel de pH seja mantido em cerca de 5. Entretanto, a formação de gesso pode ocorrer ainda de forma significativa em um pH de cerca de 8, mas, melhor, em um pH de cerca de 5. Outro vantajoso efeito é o dióxido de carbono é formado no processo de remoção de enxofre e numa tal quantidade que corresponde a, basicamente, 25-30% da necessidade de CO2 no estágio de precipitação.

Na figura 7 é mostrada uma montagem alternativa do sistema apresentado na figura 6, mas, indicando fontes alternativas para o acidificante, para o estágio de precipitação, similares às mostradas nas figuras 1-5. Nesse caso, é indicado que os gases do forno de cal (Gia) podem ser enviados para a primeira torre de precipitação (PR1) e que a ventilação dos gases provenientes do estágio de suspensão no tanque de retenção (RT) pode ser enviada para a segunda torre de precipitação (PR2).

Exemplo

Na Tabela seguinte são mostrados os custos dos produtos quimicos adicionados para o processo de Lignoboost®, usando diferentes soluções de processo em uma planta piloto.

Na solução Original Lignoboost,somente foram usados produtos quimicos de um produtor quimico, ou seja, dióxido de carbono concentrado (CO2) como acidificante para o estágio de precipitação e ácido sulfúrico (H2SO4) para os estágios de limpeza ácida. Os custos para a carga quimica foram de aproximadamente USD 132,6 por tonelada de lignina produzida.

Na coluna seguinte, são apresentados os gases ventilados provenientes do estágio de suspensão (RT) (gás), recirculados como gás acidificante para o estágio de precipitação, sendo as outras condições iguais ao do Original Lignoboost. O custo para o CO2 caiu de cerca de USD 33 para cerca de USD 23 por tonelada de lignina produzida, isto é, quase 30%. Entretanto, os custos totais para a carga quimica foram ainda relativamente altos, ou seja, USD 122,6 por tonelada de lignina produzida.

Na terceira coluna é apresentado o processo de remoção de enxofre da invenção, (GP), implementado ao lado dos gases do respiradouro do estágio de suspensão, (RT) (gás) como gás acidificante para o estágio de precipitação, com as outras condições sendo iguais ao do processo Original Lignoboost®. O que pode ser aqui observado é que a necessidade de adição de sódio, NaOH, a fim de manter o balanço de enxofre é reduzida de USD 81,9 por tonelada de lignina para, absolutamente, nenhum custo. Nas soluções de processos anteriores essa adição de sódio correspondeu a algo em torno de 61-66% dos custos totais de produção para a lignina. Mediante essa modificação do processo da invenção, os custos totais para a carga quimica foram reduzidos para algo de USD 77 por tonelada de lignina produzida, isto é, uma redução de cerca de 38-42%.

Na quarta e última coluna são também apresentados os gases de ventilação ou do respiradouro, (GP)(gás),provenientes do processo de remoção de enxofre, ventilados e usados como gás acidificante para o estágio de precipitação. Os custos para o CO2 foram reduzidos de USD 23,23 por tonelada de lignina produzida para USD 9,7 por tonelada de lignina, isto é, uma redução de custo de cerca de 59%. Mediante essa modificação do processo da invenção, os custos totais para a carga quimica foram reduzidos para algo em torno de USD 64 por tonelada de lignina produzida, o que representa menos de 50% do custo para uso da solução do processo Original Lignoboost®.

No caso de os gases do forno de cal também foremusados como fonte de CO2 para o estágio de precipitação, o custo para o CO2 poderá ser significativamente reduzido ou, até mesmo, totalmente eliminado.

Deve ser observado que somente uma parte do teor de lignina é imaginado para precipitação, quando o licor negro residual (BLOUT) é enviado para o processo convencional de recuperação e, desse modo, uma determinada quantidade de lignina é necessária para manter algum teor de combustível, isto é, um valor térmico para a caldeira derecuperação. Portanto, é importante que o licor negro residual após o processo de precipitação ainda seja alcalino e não acrescente problemas no subsequente processo de recuperação. 0 processo Lignoboost®, desse modo, é ideal 5 para fábricas com excesso de produção, onde as operações de recuperação na planta de evaporação ou na caldeira de recuperação alcançaram seu limite operacional, e uma adicional capacidade para manipulação de aumento de volumes do licor negro é necessária. Ao invés disso, a capacidade 10 do processo de polpação pode ser aumentada e os volumes aumentados do licor negro são atendidos com um processo complementar, produzindo um combustível "verde" de grande valor.

Claims

1. Método para separação de lignina de licor negro original (BLm) manipulado em operações de recuperação química, com estágios de evaporação recebendo licor negro proveniente de um digestor, o dito licor negro original tendo um primeiro valor de pH, compreendendo as seguintes fases em sequência: - um primeiro estágio de precipitação (PR), em que uma carga acidificante compreendendo dióxido de carbono é adicionada ao licor negro original, a fim de diminuir o primeiro valor de pH do licor negro original para um segundo nível de pH, e para iniciar a precipitação da lignina, em que o dito segundo nível de pH é superior a 7 e inferior a 11,5; seguido de um estágio de separação (FPi) , em que a lignina precipitada é separada como uma torta de lignina de uma fase líquida alcalina restante (BLout) do licor negro original acidificado, e em que a dita fase líquida restante (BLout) do licor negro original acidificado é retornada para as etapas de evaporação nas operações de recuperação química; - colocar em suspensão a torta de lignina em uma solução de ácido sulfúrico forte, estabelecendo um nível de pH inferior a 5 e mantendo a pasta de lignina acidificada nesse estado de pasta durante pelo menos 2 minutos; - desidratar a pasta de lignina acidificada (FP2) , obtendo- se uma segunda torta de lignina (LP) e pelo menos uma fase líquida ácida (FLi) caracterizado pelo fato de que a fase líquida ácida (FLi) é submetida a um processo de remoção de enxofre, em que um composto contendo cálcio é adicionado à fase líquida ácida para atingir um nível de pH de 5 a 8, pelo qual o enxofre na fase líquida ácida reage com o composto contendo cálcio formando gesso sólido; - separar o gesso sólido (WG) da fase líquida ácida e eliminar o dito gesso das operações de recuperação quimica, ao mesmo tempo em que se envia a fase liquida restante (FL2) com teor de enxofre reduzido para as operações de recuperação alcalina; e - utilizar pelo menos parte do dióxido de carbono liberado no processo de remoção de enxofre como parte da carga acidificada adicionada ao licor negro original.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo cálcio é carbonato de cálcio e em que é formado dióxido de carbono durante a reação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo cálcio é acetato de cálcio e em que é formado dióxido de carbono durante a reação, e em que pelo menos uma parte do dióxido de carbono liberado no processo de remoção de enxofre é usada como parte da carga acidificante adicionada ao licor negro original.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que no processo de remoção de enxofre é adicionado ácido, a fim de manter o processo de remoção de enxofre ácido e diminuir a solubilidade do gesso.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ácido adicionado ao processo de remoção de enxofre é um ácido orgânico.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é ácido acético, ácido fórmico ou ácido citrico.

7.-Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gesso sólido separado é lavado, a fim de eliminar qualquer sódio residual do gesso sólido.