BR112019014480B1 - Processo para branqueamento de polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada - Google Patents

Processo para branqueamento de polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada Download PDF

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Abstract

A presente invenção refere-se a um método para branqueamento de uma polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada compreendendo pelo menos as seguintes etapas consecutivas: a) preparar uma polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada com um pH de pelo menos 8, b) colocar a polpa de papel obtida no final da etapa a) em contato com dióxido de cloro, c) quando o pH da polpa de papel obtida na etapa b) for menor que 10, adicionar pelo menos uma base de Br0nsted à polpa de papel, d) adicionar peróxido de hidrogênio à polpa de papel obtida no final da etapa c), e) manter a polpa de papel obtida no final da etapa d) em uma primeira torre de branqueamento, f) opcionalmente, adicionar ácido sulfúrico à polpa de papel obtida no final da etapa e) e manter a pasta de papel obtida em uma segunda torre de branqueamento, o método dispensando a necessidade de uma etapa de lavagem da polpa de papel antes do final da etapa e) e, se aplicável, antes do final da etapa f).

Description

CAMPO TECNOLÓGICO
[001] A presente invenção refere-se a um processo para o branqueamento de uma polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada que implementa dióxido de cloro em meio alcalino, peróxido de hidrogênio e, sob certas condições, ácido sulfúrico. O dito branqueamento ocorre em várias etapas de reação, mas dispensa a necessidade da lavagem intermediária da polpa de papel entre as etapas.
FUNDAMENTOS
[002] Tradicionalmente, o branqueamento da polpa de papel é realizado em várias etapas chamadas estágios. Cada estágio é seguido por lavagem da polpa de papel e na maioria das vezes uma mudança no pH. Durante essas várias etapas, diferentes reagentes químicos, tais como agentes de deslignificação (oxigênio, dióxido de cloro ou peróxido de hidrogênio), são geralmente usados para gerar oxidação, descoloração e dissolução quase completa da lignina na polpa de papel.
[003] Em um processo de branqueamento convencional, o peróxido de hidrogênio é usado em um meio alcalino. É usado sozinho ou às vezes em combinação com oxigênio gasoso. O peróxido de hidrogênio atua por deslignificação (isto é, oxidação, depois solubilização da lignina despolimerizada) ou por descoloração (oxidação da lignina com uma diminuição na conjugação da molécula de lignina, que não é solubilizada) na polpa de papel.
[004] O dióxido de cloro (ClO2) é o reagente mais comumente usado e o mais eficaz dos reagentes de branqueamento. É usado em vários locais na sequência de branqueamento, durante estágios chamados estágios D, implementados em ordem numérica: estágios D0, D1 e D2. No entanto, tem muitas desvantagens. O dióxido de cloro gera compostos orgânicos clorados (AOX) que podem poluir ambientes aquáticos e íons de clorato (ClO3-) que são inertes para a lignina.
[005] Íons de clorato são formados a partir de íons de cloreto (ClO2- ), e ácido clorídrico (HClO) é gerado durante a reação entre o dióxido de cloro e a lignina. Sabe-se que os íons de clorato atuam sobre a flora em ambientes aquáticos e se acumulam no sedimento de lagos e cursos d’água. A formação de íons de clorato é, portanto, prejudicial à ecologia de ambientes aquáticos que recebem efluentes de fábricas de polpa de papel.
[006] Além disso, o íon de clorato é um oxidante inerte para a lignina em condições de branqueamento. Sua formação durante o branqueamento provoca uma perda de poder de oxidação, resultando em uma redução na deslignificação. Geralmente, a perda de poder de deslignificação varia entre 10% e 40%, dependendo do processo, exigindo assim o uso de dióxido de cloro em excesso, a fim de atingir o brilho final pretendido.
[007] Muitos estudos têm sido realizados com o objetivo de compreender e limitar a formação de clorato durante o estágio D. Entre eles, a influência do pH e a influência da concentração de dióxido de cloro têm sido objeto de diversas investigações. Este artigo de Svenson et al pode, em particular, ser citado (“Effect of pH on the inorganic species involved in a chlorine dioxide reaction system”, Ind. Eng. Chem. Res, vol. 41, p.59275933, 2002), uma vez que indica que no final do estágio D realizado em pH 8, os íons de cloreto estão presentes em maior número do que os íons de clorato. Um meio de reação em pH 8 gera assim menos clorato do que em pH ácido.
[008] A fim de limitar o consumo de dióxido de cloro, vários processos foram desenvolvidos. Em particular, Manning et al. (“Addition of hydrogen peroxide and molybdate to chlorine dioxide bleaching stages”, Journal of Pulp and Paper Science, Vol. 32, n°2, p. (ver páginas 58 a 62, 2006) descreveram uma sequência de dióxido de cloro em meio ácido junto com peróxido de hidrogênio na presença de molibdato. A quantidade de dióxido de cloro pode ser reduzida com a adição de peróxido de hidrogênio. No entanto, a combinação de dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio é acompanhada por uma queda no grau médio viscosimétrico de polimerização da celulose, devido principalmente à reação de Fenton. No entanto, a introdução de um estágio de quelação no início da sequência serve para reduzir a despolimerização e aumentar o brilho.
[009] A patente US 5.268.075 descreve um processo de dois estágios, o primeiro dos quais é realizado com dióxido de cloro em um meio quase neutro em um pH entre 6,5 e 7,5 e a segunda etapa, uma etapa de acidificação, é realizada através de uma segunda adição de dióxido de cloro. Essa etapa de acidificação resulta em uma polpa de papel com um pH final entre 3 e 4. Esse processo permite uma redução de 24% no consumo total de dióxido de cloro e uma redução de 45% da formação de íons de clorato para um brilho alvo idêntico ao obtido pela etapa convencional D. No entanto, a quantidade de compostos organoclorados gerados durante esse processo não foi reduzida.
[0010] O documento WO 91/12366 descreve um processo para o branqueamento de polpa de papel de acordo com as seguintes etapas: tratamento de polpa de papel não branqueada com oxigênio e/ou peróxido de hidrogênio, tratamento da dita polpa de papel com um agente de branqueamento (cloro e/ou dióxido de cloro e/ou hipoclorito).
[0011] Nesse processo, o estágio de peróxido de hidrogênio (P) é tratado antes do estágio de dióxido de cloro (D). Assim, se não houver etapa de lavagem entre esses dois estágios, o peróxido de hidrogênio ativo ainda pode permanecer mesmo após o estágio de oxigênio (O). O peróxido de hidrogênio residual pode consumir o cloro ativo que é então adicionado (dióxido de cloro), e pode, portanto, reduzir a eficácia do mesmo.
[0012] Por outro lado, o possível uso de peróxido de hidrogênio após tratamento com dióxido de cloro realizado em meio ácido requer uma etapa de lavagem intermediária entre a adição de dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio.
[0013] O documento EP 0.222.674 descreve um processo para o branqueamento de polpa de papel químico de acordo com as seguintes etapas: tratamento de polpa de papel por meio de cloro e dióxido de cloro (C/D), extração alcalina por meio de hidróxido de sódio e oxigênio (E1/O), tratamento por meio de dióxido de cloro (D1), extração alcalina por meio de hidróxido de sódio e peróxido de hidrogênio (E2/P), tratamento por meio de dióxido de cloro (D2).
[0014] O dito método compreende, portanto, a seguinte sequência: C/D E1/O D1 E2/P D2. Em geral, o símbolo “/” indica a ausência de lavagem entre duas etapas. Em condições normais, em termos de quantidade de reagentes, essa sequência requer lavagens intermediárias entre as etapas ácidas (D, O, P) e as etapas alcalinas (E1, D1, D2) e requer essas lavagens para ajustar o pH. As suspensões fibrosas alcalinas são sempre lavadas antes de um estágio de branqueamento ácido.
[0015] No processo no documento EP 0.222.674, o peróxido de hidrogênio é usado durante uma etapa de extração alcalina. O peróxido de hidrogênio é usado para prolongar a oxidação da lignina. A polpa é lavada entre a introdução de dióxido de cloro e a adição de peróxido de hidrogênio, não havendo reação entre esses dois agentes químicos.
[0016] Há, portanto, a necessidade de desenvolver um processo para reduzir mais o consumo de dióxido de cloro, reduzir o consumo de água e limitar a formação de íons de clorato e compostos organoclorados, mantendo boa produção de branqueamento e boas propriedades de papel (óptica, física e mecânica) da polpa de papel final.
[0017] A presente invenção destina-se a resolver essas questões.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0018] O requerente desenvolveu um processo para o branqueamento de uma polpa de papel que implementa dióxido de cloro em meio alcalino, peróxido de hidrogênio e, sob certas condições, um ácido de Br0nsted. Esse processo dispensa a necessidade da lavagem intermediária entre as etapas.
[0019] Essa etapa (etapas de branqueamento) que combina o uso sequencial de vários reagentes é chamada (Dalkp) ou (DalkPA). Dalk indica o tratamento com dióxido de cloro (D) em meio alcalino (alk). Por outro lado, o índice “P” refere-se ao uso de peróxido de hidrogênio, enquanto “A” se refere a uma etapa opcional de acidificação (ácido de Br0nsted). O uso de um parêntese com tudo incluído é projetado para agrupar as etapas consecutivas desse processo de branqueamento em um único estágio, sendo que as etapas não são intercaladas com as fases de lavagem da polpa de papel. Uma descrição precisa desse processo e suas diferentes etapas pode ser encontrada na seção “Descrição da invenção”.
[0020] Em comparação com processos convencionais para o branqueamento de pasta de papel, o processo de acordo com a invenção tem, notavelmente, as seguintes vantagens: redução da quantidade de dióxido de cloro usado para um brilho alvo, controle e redução da formação de íons de clorato, redução do consumo de água, redução do tempo de reação, redução da temperatura de reação, redução da demanda química de oxigênio (DQO) do efluente, redução da quantidade de compostos orgânicos halogenados adsorvíveis (AOX) presentes no efluente.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0021] A presente invenção refere-se ao branqueamento de polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada. Esse processo substitui as sequências convencionais DnD, DEP, DEop, DP ou WD, correspondendo a dois tratamentos com dióxido de cloro (estágio D), espaçados por uma etapa de lavagem ou neutralização (DnD), ou então um tratamento com dióxido de cloro (estágio D) seguido por um estágio de extração alcalina (estágio E) com ou sem reforço com peróxido de hidrogênio (estágio Ep) com ou sem reforço com oxigênio (estágio Eop ou Eo), ou então tratamento do dióxido de cloro (estágio D) seguido de tratamento com peróxido de hidrogênio em meio alcalino (estágio P), incluindo as lavagens entre cada estágio consecutivo.
[0022] O processo de acordo com a invenção inclui o estágio (DalkP) correspondente à etapa Dalk (dióxido de cloro em meio alcalino) seguido da etapa P (peróxido de hidrogênio em meio alcalino), sem lavagem entre as duas etapas.
[0023] Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um processo para branqueamento de polpa de papel não branqueada ou pré- branqueada compreendendo as seguintes etapas sucessivas: a) preparar uma polpa de papel não branqueada ou pré- branqueada com um pH maior que ou igual a 8, b) colocar a polpa de papel obtida no final da etapa a) em contato com dióxido de cloro, c) quando o pH da polpa de papel no final da etapa b) for menor que 10, adicionar pelo menos uma base de Br0nsted à polpa de papel obtida no final da etapa b), d) adicionar peróxido de hidrogênio à polpa de papel, e) manter a polpa de papel obtida no final da etapa d) em uma primeira torre de branqueamento, f) opcionalmente, no final da etapa e), acidificar a polpa de papel, vantajosamente colocando-a em contato com pelo menos um ácido mineral, e mantê-la em uma segunda torre de branqueamento.
[0024] Esse processo não tem nenhuma etapa de lavagem da polpa de papel antes do final da etapa e) e, quando aplicável, antes do final da etapa f).
[0025] A etapa c) é realizada em polpa de papel no final da etapa b) ou, quando apropriado, em uma polpa de papel obtida no final da etapa c).
[0026] Durante o estágio DalkP em meio alcalino, o dióxido de cloro (ClO2) geralmente é totalmente consumido e leva a um aumento na formação de íons de clorito (ClO2-) e à redução de íons de clorato (ClO3-). Consequentemente, o peróxido de hidrogênio (H2O2) adicionado durante a etapa d) não reage com o clorito (não é o caso com o dióxido de cloro) e, portanto, não reage com o cloro ativo.
[0027] Em geral, as reações colocadas em jogo durante a introdução de peróxido de hidrogênio em um estágio de dióxido de cloro, realizado em meio alcalino (Dalkp), não são comparáveis com as resultantes da adição de peróxido de hidrogênio durante uma extração alcalina (Ep, Eop).
Polpa de papel:
[0028] A polpa de papel, também chamada de “polpa”, é uma suspensão de fibras lignocelulósicas na água.
[0029] Qualquer tipo de polpa de papel pode ser processada de acordo com a invenção. Pode ser obtida mecanicamente, quimicamente ou a partir de papel reciclado e papelão. No entanto, é preferivelmente uma polpa obtida quimicamente a partir de fibras virgens (processo kraft, com sulfito, sulfito, bissulfito, hidróxido de sódio, etc.).
[0030] A polpa de papel pode vir de madeira macia, madeira de lei, madeira de eucalipto ou plantas anuais. Também pode vir de papel para reciclagem, como papel de jornal ou revistas. A polpa de papel tratada de acordo com a invenção pode ser obtida por ressuspensão em polpa seca em água, papel recuperado, ou obtida diretamente de uma fábrica de papel, de acordo com processos tradicionais de fabricação de papel que são parte do conhecimento do versado na técnica.
[0031] Preferivelmente, a polpa de papel é polpa de papel kraft.
[0032] A polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada é uma suspensão de fibra lignocelulósica que compreende vantajosamente de 20 a 400 gramas de fibras lignocelulósicas por litro de suspensão, mais favoravelmente de 50 a 300 gramas de fibra por litro de água, e ainda mais favoravelmente de 50 a 150 gramas de fibra por litro de água.
[0033] A consistência da suspensão de polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada é vantajosamente entre 2% e 40%, preferivelmente entre 5% e 30%, e mais preferivelmente aproximadamente 10%. A consistência é expressa em porcentagem em peso de polpa de papel seca em suspensão aquosa, ou seja, o número de gramas de fibras celulósicas secas que 100 g da suspensão de fibras celulósicas contêm na fase aquosa.
[0034] De acordo com a invenção, o branqueamento é realizado em polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada. A polpa de papel pode ser pré-branqueada usando qualquer processo de pré-branqueamento conhecido pelo versado na técnica. A polpa pode ser deslignificada em um estágio de oxigênio ou pré-branqueada por uma sequência do tipo TCF: OOQP, Oz, OZEop, OZEp, Oze, etc. ou tipo ECF: ODEop, ODEP, ODE, ODEpDEp, ou outros tipos de sequência de pré-branqueamento, por exemplo aqueles envolvendo fases quelantes, ácidas ou redutoras. Notações para os estágios de branqueamento usados acima são padrão. Para entender melhor o estado da técnica, a nomenclatura e a sequência dos diferentes estágios de branqueamento nas sequências convencionais, sugere-se que o leitor consulte a literatura, por exemplo, os dois trabalhos complementares, publicados pela TAPPI Press, GA, EUA: “Dence, C.W., Reeve, D., Pulp Bleaching, Principles and Practices, 4th edition, 1996.”, e: “Hart P.W., Rudie A.W, the Bleaching of Pulp, 5th edition, 2012”.
[0035] Além disso, a polpa não branqueada ou pré-branqueada apresenta vantajosamente um alto número Kappa entre 40 e 0,5, mais vantajosamente entre 5 e 0,5. É lembrado que o número Kappa é uma medida da oxidabilidade com permanganato de potássio. Esse índice permite avaliar a taxa das funções oxidáveis da polpa, incluindo a lignina residual, bem como a demanda do reagente de oxidação do branqueamento. Quanto menor o número Kappa, menor o nível de lignina e menor a demanda de reagente de branqueamento.
Etapa a):
[0036] Na etapa a) a polpa de papel não branqueada ou pré- branqueada tem um pH maior que ou igual a 8. No entanto, quando a polpa de papel tem um pH menor que 8, pelo menos uma base de Br0nsted é adicionada de modo a obter uma polpa de papel com um pH maior que ou igual a 8.
[0037] Vantajosamente, pelo menos um agente protetor de celulose pode ser adicionado à polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada durante a etapa a).
[0038] Um agente quelante e/ou sequestrante pode ainda ser adicionado durante a etapa a).
[0039] O agente protetor é usado para proteger a celulose nas fibras lignocelulósicas contra uma possível despolimerização, que pode subsequentemente ser causada por dióxido de cloro em meio alcalino ou pela presença de peróxido de hidrogênio. De acordo com uma modalidade particular, em que não se pretende manter a viscosidade da celulose (ou o grau médio viscosimétrico de polimerização da celulose), o agente protetor pode ser omitido. De fato, a ausência de um agente protetor não prejudica a eficácia do processo em termos de deslignificação.
[0040] Vantajosamente, a base de Br0nsted e, quando aplicável, o agente protetor de celulose são adicionados em tubos que transportam a polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada para um misturador, por exemplo usando uma bomba de pistão ou diretamente no misturador.
[0041] A quantidade de agente protetor de celulose em um meio alcalino é vantajosamente entre 0,1 e 1% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca, mais vantajosamente 0,4 a 0,5% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca.
[0042] Preferivelmente, o agente protetor de celulose é escolhido a partir de sulfato de magnésio ou outros agentes protetores de celulose conhecidos pelo versado na técnica, sozinhos ou em mistura. Silicato de sódio, ácido dietileno triamina-pentacético (DTPA), ácido etileno-diamina- tetracético (EDTA) ou outros agentes também podem ser adicionados, sozinhos ou em uma mistura, para evitar a decomposição do peróxido de hidrogênio durante a etapa d). Da mesma forma, esses agentes também podem ser introduzidos durante a etapa c). Esses agentes são preferivelmente adicionados quando a polpa de papel inclui cátions metálicos.
[0043] A quantidade de base de Br0nsted é ajustada de modo que a polpa não branqueada ou pré-branqueada tenha um pH básico, vantajosamente maior que ou igual a 8, mais vantajosamente entre 8 e 13, ainda mais favoravelmente entre 8,5 e 12 e mais favoravelmente ainda entre 8,5 e 9,5.
[0044] Preferivelmente, a(s) base(s) de Br0nsted é/são escolhida(s) a partir de hidróxidos de metais alcalinos; hidróxidos de metais alcalinoterrosos; óxidos de metais alcalinos; óxidos de metais alcalinoterrosos; sozinhos ou em combinação. Pode interagir com NaOH, MgO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, KOH, ou outras bases conhecidas pelo versado na técnica. Pode também interagir com misturas contendo bases tais como licores de processo tais como licor branco Kraft depois de serem tratados para remover as espécies redutoras do mesmo. Mais preferivelmente, a base de Br0nsted é hidróxido de sódio.
[0045] A adição do agente protetor de celulose e da base de Br0nsted pode ser consecutiva ou simultânea. No entanto, o agente protetor de celulose em meio alcalino é vantajosamente introduzido antes da base de Br0nsted.
[0046] No final da etapa a) o pH da polpa de papel é vantajosamente maior que ou igual a 8, mais vantajosamente entre 8 e 13, ainda mais vantajosamente entre 8,5 e 12 e mais vantajosamente entre 8,5 e 9,5.
Etapa b):
[0047] Na etapa b), a polpa obtida no final da etapa a) contendo pelo menos uma base de Br0nsted, e vantajosamente pelo menos um agente protetor de celulose, é colocada em contato com o dióxido de cloro.
[0048] O dióxido de cloro está vantajosamente na forma de solução aquosa.
[0049] A solução de dióxido de cloro pode ter um pH neutro ou ácido, de acordo com as soluções tradicionalmente usadas nos estágios D convencionais. Não é alcalinizado antes de ser adicionado à polpa de papel de modo que o dióxido de cloro não se decompõe antes de entrar em contato com a polpa de papel.
[0050] De acordo com uma modalidade preferida, a polpa proveniente da etapa a) é colocada em contato com o dióxido de cloro em um misturador ou a montante de um misturador.
[0051] A quantidade de dióxido de cloro introduzida é expressa como a quantidade de cloro ativo, de acordo com a seguinte fórmula: a quantidade de cloro ativo (kg) = 2,63 x quantidade de dióxido de cloro (kg) A quantidade de cloro ativo introduzida é determinada dependendo da polpa de papel a ser branqueada e do pré-branqueamento ao qual ela já pode ter sido submetida. O número Kappa da polpa de papel é usado para calcular essa quantidade de cloro ativo.
[0052] A quantidade de cloro ativo introduzida está entre 0,1% e 10% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca. A amplitude dessa faixa de valores se deve à faixa muito ampla de número Kappa da polpa de papel à qual o processo pode ser aplicado. No entanto, preferivelmente, a polpa de papel tem um número Kappa razoavelmente baixo, vantajosamente menor que 10, mais preferivelmente menor que 5. Para essas polpas de papel, a quantidade de cloro ativo geralmente não excede aproximadamente 2,5% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca.
[0053] O tempo de contato entre a polpa de papel no final da etapa a) e o dióxido de cloro é de pelo menos alguns segundos, vantajosamente pelo menos 10 segundos.
[0054] O tempo de contato é breve em comparação com os processos convencionais de meio ácido. É vantajosamente menor que 5 minutos. No entanto, pode ser estendido sem prejudicar a polpa se as condições técnicas do processo não permitirem que tenha um tempo de reação curto.
[0055] O tempo de contato é vantajosamente entre alguns segundos e 5 minutos. Se o misturador for suficientemente eficaz, um tempo menor pode ser usado.
[0056] Vantajosamente, a etapa b) é realizada a uma temperatura maior que 20°C, mais vantajosamente entre 25°C e 90°C, ainda mais favoravelmente entre 40°C e 80°C e mais favoravelmente entre 40°C e 70°C.
[0057] A etapa b) é vantajosamente realizada em um misturador. O dióxido de cloro também pode ser adicionado diretamente na polpa de papel, usando uma bomba ou outro processo, desde que a polpa de papel esteja fluindo de modo a assegurar um bom nível de mistura com o dióxido de cloro sendo adicionado.
[0058] De um modo geral, as etapas a) e b) podem ser realizadas à temperatura em que a polpa de papel está imediatamente após a possível etapa de lavagem da polpa de papel, proveniente do cozimento ou do pré- branqueamento que precede a etapa a).
Etapa c):
[0059] Durante a etapa c), pelo menos uma base de Br0nsted é adicionada à polpa proveniente da etapa b) quando o pH da polpa de papel da etapa b) é menor que 10.
[0060] A quantidade de base de Br0nsted é ajustada conforme necessário para que o pH da polpa de papel seja vantajosamente maior que ou igual a 9, mais vantajosamente entre 9 e 12, e ainda mais vantajosamente entre 10 e 11.
[0061] Preferivelmente, a(s) base(s) de Br0nsted é/são escolhida(s) a partir de hidróxidos de metais alcalinos; hidróxidos de metais alcalinoterrosos; óxidos de metais alcalinos; óxidos de metais alcalinoterrosos; sozinhos ou em combinação. Pode interagir com NaOH, Mg(OH)2, MgO, Ca(OH)2, KOH ou outras bases conhecidas pelo versado na técnica, isto é, as bases tradicionalmente usadas em usinas de branqueamento que estão disponíveis comercialmente, por exemplo, como licores alcalinos usados em cozimento kraft, ou os estágios O depois de eliminar as espécies redutoras. Mais preferivelmente, a base de Br0nsted é hidróxido de sódio.
[0062] Vantajosamente, a(s) base(s) de Br0nsted adicionada(s) à etapa c) é/são a(s) mesma(s) que a(s) adicionada(s) durante a etapa a).
[0063] A etapa c) é vantajosamente realizada em um tubo, por exemplo um tubo que liga um misturador e uma torre de branqueamento, por exemplo, auxiliado por uma bomba de pistão.
[0064] Em geral, a etapa c) pode ser realizada à temperatura a que a polpa de papel está imediatamente após a etapa b).
[0065] A etapa c) é vantajosamente realizada a uma temperatura maior que 20°C, mais vantajosamente entre 25°C e 90°C, ainda mais favoravelmente entre 40°C e 80°C e mais favoravelmente entre 40°C e 70°C.
[0066] Uma vez ajustado o pH, adiciona-se peróxido de hidrogênio, o que corresponde à etapa d).
Etapa d):
[0067] Durante a etapa d), é adicionado peróxido de hidrogênio à polpa proveniente da etapa c). Essa adição pode ser feita em um tubo que transporta a polpa para uma torre de branqueamento, por exemplo, usando uma bomba de pistão. Isso não inclui um estágio de extração alcalina.
[0068] A quantidade de peróxido de hidrogênio está vantajosamente entre 0,1% e 5% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca, mais favoravelmente entre 0,2% e 1% em peso, e mais favoravelmente, entre 0,3% e 0,5% em peso.
[0069] A etapa d) pode geralmente ser realizada à mesma temperatura da polpa de papel imediatamente após a etapa c).
[0070] A etapa d) é vantajosamente realizada a uma temperatura maior que 20°C, mais vantajosamente entre 25°C e 90°C, ainda mais favoravelmente entre 40°C e 80°C e mais favoravelmente entre 40°C e 70°C.
Etapa e):
[0071] Durante a etapa e), a polpa proveniente da etapa d) é adicionada e mantida em uma primeira torre de branqueamento.
[0072] A dita torre de branqueamento pode ser de qualquer tipo bem conhecida pelos versados na técnica. A polpa de papel pode ser armazenada lá por uma determinada duração. A polpa de papel não é geralmente agitada na torre de branqueamento. No entanto, a polpa pode também ser armazenada em um reator sob agitação ou em outro meio de armazenamento conhecido pelo versado na técnica.
[0073] A temperatura da polpa de papel no interior da primeira torre de branqueamento é vantajosamente entre 40°C e 95°C, mais vantajosamente entre 65°C e 80°C, e ainda mais vantajosamente entre 70°C e 75°C.
[0074] Preferivelmente, o tempo que a polpa gasta na torre de branqueamento é entre 30 minutos e 180 minutos, mais preferivelmente entre 60 minutos e 120 minutos, por exemplo, cerca de 90 minutos.
[0075] No final da etapa e), a polpa foi branqueada.
[0076] A sequência inteira descrita acima com as etapas a) a e) em sucessão é o processo chamado (DalkP). No final desse processo, a polpa é lavada para remover o restante dos reagentes e produtos solúveis na polpa de papel. Se o branqueamento ou a deslignificação forem considerados incompletos, então a polpa pode sofrer qualquer estágio adicional de lavagem, etapas adicionais de deslignificação ou branqueamento, todas conhecidas pelo versado na técnica.
[0077] No entanto, de acordo com uma modalidade particular, a polpa de papel no final da etapa e) não é lavada, mas vai diretamente para um tratamento em ambiente ácido para eliminar toda e qualquer lignina residual. Pode então envolver uma etapa f) de tratamento ácido e movimento para uma torre de branqueamento, sem lavagem após a etapa e).
Etapa f):
[0078] A etapa f) é opcional. Inclui um tratamento ácido e move a polpa para uma segunda torre de branqueamento. Nesse caso, a polpa de papel não é lavada após a etapa e).
[0079] O tratamento ácido consiste em adicionar um ácido de Br0nsted à suspensão da polpa, para continuar a eliminar toda ou parte da lignina residual que pode ainda estar presente na polpa após a etapa e). Essa eliminação pode ser acompanhada por um aumento do brilho da polpa de papel.
[0080] O ácido usado pode ser escolhido do grupo de ácidos minerais, especialmente ácido sulfúrico, o ácido mais comumente usado em fábricas de polpa de papel.
[0081] Geralmente, um ácido mineral é um ácido derivado de pelo menos um composto inorgânico. Essa família de ácidos inclui ácidos halo- hídricos (HF, HCl, HBr, HI), ácido sulfúrico, ácido nítrico ou ácido bórico ou, mais vantajosamente, ácido sulfúrico.
[0082] A adição do dito ácido mineral também pode ser realizada em um tubo, um tubo que conecta duas torres de branqueamento, por exemplo.
[0083] O pH da polpa de papel assim acidificada é vantajosamente entre 2 e 5, mais vantajosamente entre 3 e 4.
[0084] Durante a etapa f), a polpa proveniente da etapa e) é adicionada e mantida em uma segunda torre de branqueamento.
[0085] A etapa f) (ácido + torre de branqueamento) é vantajosamente realizada a uma temperatura entre 50 e 90°C, mais vantajosamente à temperatura da fase anterior de branqueamento, e mais favoravelmente entre 70 e 80°C.
[0086] Vantajosamente, a polpa gasta entre 10 minutos e 180 minutos na segunda torre de branqueamento, mais vantajosamente entre 10 minutos e 120 minutos e mais vantajosamente entre 30 e 90 minutos. O tempo de reação pode ser reduzido se o pH for menor e/ou se a temperatura for maior. No entanto, essas reações de íon de clorito mais rápidas, particularmente em pH baixo, poderiam intensificar a formação de cloratos.
[0087] No final da etapa f), a polpa branqueada pode ser lavada.
[0088] De acordo com essa modalidade particular, (etapas a) a f)), é observada a sequência correspondente ao processo de acordo com a invenção (DalkPA).
[0089] Como já observado, esse estágio é denominado (DalkP) se a etapa f) não for realizada (etapas a) a e)).
[0090] A presente invenção também se refere à polpa de papel branqueada obtida pelo processo descrito acima.
[0091] A polpa proveniente da etapa e) (DalkP) ou, onde apropriado, etapa f) (DalkPA), é uma polpa de papel pré-branqueada ou branqueada que não foi diluída durante as etapas a) a e) ou se aplicável, a) a f). A única contribuição possível de líquido, tal como água, pode resultar da forma dos aditivos, tais como dióxido de cloro, vantajosamente em solução aquosa, ou peróxido de hidrogênio, que é geralmente adicionado na forma de solução aquosa concentrada. O processo de acordo com a invenção (DalkP ou DalkPA) pode, portanto, quase ser feito a uma concentração constante de fibras lignocelulósicas ao longo das etapas a) a e) ou a) a f).
[0092] A polpa branqueada resultante da etapa e) (DalkP) ou, onde apropriado, da etapa f) (DalkPA) contém vantajosamente de 20 a 400 gramas de fibras lignocelulósicas por litro de suspensão, mais vantajosamente de 50 a 300 gramas de fibra por litro de água, e ainda mais vantajosamente de 50 a 150 gramas de fibra por litro de água.
[0093] A polpa resultante da etapa e) ou se necessário, etapa f) tem um número Kappa vantajosamente entre 20 e 0,5, mais vantajosamente entre 5 e 1.
[0094] Em geral, a polpa de papel branqueada de acordo com a invenção (DalkP ou DalkPA) tem propriedades ópticas (brilho) similares às de uma polpa branqueada de acordo com a sequência convencional tipo DnD, DE, DEp, DEo, DEop, DP, e o faz mesmo se tiver um número Kappa maior.
[0095] Também tem propriedades mecânicas (por exemplo, índice de tração, índice de rasgo, índice de ruptura, qualidade tátil, etc.) equivalentes àquelas de uma polpa branqueada de acordo com a sequência convencional tipo DnD, DE, DEp, DEo, DEop, DP.
[0096] O processo de acordo com a invenção destina-se a reduzir a quantidade de poluentes (-20,6% de DQO, -71,1% de AOX) gerados em comparação com um processo convencional tipo DnD, DE, DEp, DEo, DEop, DP, sem negligenciar ou mitigar as propriedades mecânicas e ópticas da polpa de papel branqueada.
[0097] Realizar a etapa b) (ClO2) em meio alcalino pode reduzir a quantidade de compostos organoclorados gerados no efluente. Esse efeito tem três origens: (1) redução na quantidade de dióxido de cloro a ser adicionado, reduzindo assim a quantidade de cloro ativo aplicado, (2) ligeira diminuição do grau de deslignificação da polpa, (3) mecanismo de reação em meio alcalino que não envolve as espécies cloradas intermediárias HClO (ácido hipocloroso) e Cl2 (dicloreto ou cloro molecular), essas duas espécies estão na origem da formação de compostos organoclorados, reagindo com a lignina. Além disso, pela mesma razão levantada acima, esse novo estágio gera menos íons de clorato. E devido a uma ligeira redução na deslignificação da polpa de papel, a geração de DQO (demanda química de oxigênio) nos efluentes de branqueamento também é reduzida em comparação com um estágio convencional.
[0098] A invenção e as vantagens da mesma se tornarão mais evidentes a partir das figuras e dos seguintes exemplos não limitativos dados a título de ilustração da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0099] A Figura 1 ilustra as etapas a) a e) de uma modalidade específica do tratamento de acordo com a invenção (DalkP).
[00100] A Figura 2 ilustra as etapas a) a f) de uma modalidade específica do tratamento de acordo com a invenção (DalkPA).
[00101] A Figura 3 ilustra as propriedades mecânicas (qualidade tátil) da polpa de papel obtida de acordo com a invenção (DalkPA) e de acordo com a técnica anterior (D1nD2) em função do número de torres usadas em um refinador PFI.
[00102] A Figura 4 ilustra as propriedades mecânicas (índice de tração) da polpa de papel obtida de acordo com a invenção (DalkPA) e de acordo com a técnica anterior (D1nD2) em função do número de torres usadas em um refinador PFI.
[00103] A Figura 5 ilustra as propriedades mecânicas (índice de ruptura) da polpa de papel obtida de acordo com a invenção (DalkPA) e de acordo com a técnica anterior (D1nD2) em função do número de torres usadas em um refinador PFI.
[00104] A Figura 6 ilustra as propriedades mecânicas (índice de rasgo) da polpa obtida de acordo com a invenção (DalkPA) e de acordo com a técnica anterior (D1nD2) em função do número de torres usadas em um refinador PFI.
MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS DA INVENÇÃO Exemplo 1: Processo para branquear uma polpa pré-branqueada de acordo com a invenção (DalkP) e uma sequência de controle convencional D1nD2 (contra-exemplo 1) Processo para branquear uma polpa pré-branqueada de acordo com a invenção (DalkP).
[00105] O dispositivo mostrado na Figura 1 foi usado para implementar esse exemplo.
[00106] De polpa de papel kraft de madeira macia pré-branqueada (100 gramas de fibras de lignocelulose secas por litro de suspensão fibrosa) usando uma sequência de oxigênio molecular, peróxido de hidrogênio, hidróxido de sódio e um agente quelante (em que o número Kappa é 4,3; e o grau médio viscométrico de polimerização 1028) é tratado em laboratório com 0,4% de sulfato de magnésio em peso em relação à polpa de papel seca, depois com 0,55% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seca (etapa a, o pH dessa etapa é 9,5).
[00107] A polpa assim obtida é colocada em um saco de polietileno de plástico ao qual é adicionado 2% de dióxido de cloro em peso de cloro ativo em relação à polpa de papel seca. O saco de polietileno contendo a mistura obtida é imerso em um banho de água controlado termostaticamente a 45°C.
[00108] Após 5 minutos de reação, o saco plástico é removido do banho de água controlado termostaticamente, depois adiciona-se 0,2% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seca (etapa c, o pH nessa etapa é 10,4).
[00109] Em seguida, é introduzido 0,3% de peróxido de hidrogênio em peso em relação à polpa de papel seca (etapa d).
[00110] Em seguida, a polpa contida no saco de polietileno é novamente mergulhada no banho de água controlado termostaticamente por 90 minutos a 75°C (Etapa e).
[00111] A polpa é então lavada em um funil de filtro de porosidade n° 2 com 10 L de água.
[00112] Durante a etapa b), as concentrações de íons de clorato, íons de clorito e íons de hipoclorito são medidas nos efluentes de branqueamento (Tabela 1).
O processo para branquear uma polpa pré-branqueada, sequência de controle convencional DinD2 (contra-exemplo 1)
[00113] Um processo tipo D1nD2 (dióxido de cloro/neutralização/dióxido de cloro) é convencionalmente feito em uma fábrica de polpa de papel pré-branqueada com a mesma sequência como no parágrafo anterior (usando oxigênio molecular, peróxido de hidrogênio, hidróxido de sódio e um agente quelante) em polpa de papel kraft de madeira macia (100 gramas de fibras lignocelulósicas por litro de suspensão fibrosa).
[00114] A polpa de papel é colocada em contato com 0,06% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seca, em seguida, com 2,6% de cloro ativo em peso em relação à polpa de papel seca, durante 115 minutos a 75°C e a uma consistência de 10% (D1) (o pH nessa etapa é 7).
[00115] A polpa de papel é então lavada em um funil de filtro de porosidade n° 2 e com 10 L de água, depois colocada em contato com 0,06% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seca e 0,65% de cloro ativo em peso em relação à polpa de papel seca durante 115 minutos a 80°C e consistência de 10% (D2) (o pH nessa etapa é 7,5).
[00116] A polpa é então lavada em um funil de filtro de porosidade n° 2 com 10 L de água.
[00117] Durante as etapas D1 e D2, as concentrações de íons de clorato, íons de clorito e íons de hipoclorito são medidas nos efluentes de branqueamento (Tabela 1).
Propriedades da polpa branqueada de acordo com a invenção (DaikP) ou a sequência de controle convencional DinD2 (contra-exemplo 1)
[00118] As propriedades da polpa lavada foram analisadas de acordo com as quatro normas seguintes (Tabela 2): • brilho de acordo com a norma ISO 2470-1, 2009 • número Kappa da polpa de acordo com a norma ISO 302, 2015 • grau médio viscosimétrico de polimerização da celulose de acordo com a norma TAPPI T230-OM-13 • demanda química de oxigênio (DQO) de acordo com um método análogo à norma ISO 15705, 2002.
[00119] Os íons de clorito e clorato são analisados após a etapa Dalk do estágio (DalkP); na verdade, o ensaio dessas espécies por iodometria após o estágio DalkP seria distorcido pela presença de peróxido de hidrogênio residual, também reagindo com íons de iodeto. Não seria possível, então, obter as quantidades de íons de clorito, cloratos e hipocloritos, separadamente.
Figure img0001
Figure img0002
Tabela 1: Efluentes de branqueamento
Figure img0003
DPv: Grau médio viscosimétrico de polimerização da celulose
Tabela 2: Propriedades da polpa branqueada
[00120] Em relação ao processo D1nD2, o processo (DalkP) de acordo com a invenção consome 38% menos dióxido de cloro. Além disso, o consumo de água é bastante reduzido (10 L para lavar a polpa entre D1 e D2). Além disso, o tempo de reação (quando em contato com ClO2) é diminuído em 135 minutos (90 + 5 minutos vs 2x115 minutos) enquanto se mantém o brilho final da polpa e sem qualquer aumento significativo na despolimerização da celulose.
[00121] O processo de branqueamento de acordo com a invenção é realizado continuamente sem necessidade de qualquer etapa de lavagem intermediária. Assim, o processo de branqueamento de acordo com a invenção consome menos dióxido de cloro, reduz o tempo de reação e elimina uma etapa de lavagem e o faz sem gerar perda de brilho e sem aumentar a despolimerização da celulose. Além disso, o processo de branqueamento de acordo com a invenção torna possível reduzir a carga de poluentes dos efluentes (DQO) (Tabela 3) (-33%).
Exemplo 2: Processo para branquear uma polpa pré-branqueada de acordo com a invenção (DalkPA) e de acordo com a sequência de controle convencional D111D2 (contra-exemplo 2) Processo para tratar uma polpa pré-branqueada de acordo com a invenção (DalkPA).
[00122] O dispositivo mostrado na Figura 2 foi usado para implementar esse exemplo.
[00123] Da polpa de papel kraft pré-branqueada de madeira macia (100 gramas de fibras lignocelulósicas por litro de suspensão fibrosa) usando uma sequência usando oxigênio molecular, peróxido de hidrogênio, hidróxido de sódio e um agente quelante. A dita polpa tem um número Kappa de 5,2 bem como um brilho de 78,6% ISO e um grau médio viscosimétrico de polimerização de 812. É tratada com 0,4% de sulfato de magnésio em peso em relação à polpa de papel seca, depois com 0,63% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seco (etapa a, o pH nessa etapa é 9,5).
[00124] A polpa assim obtida é colocada em um saco de polietileno ao qual é adicionado 2,2% de dióxido de cloro em peso de cloro ativo em relação à polpa de papel seca. O saco de polietileno contendo a mistura obtida é mergulhado em um banho de água controlado termostaticamente a 75°C (etapa b).
[00125] Após 5 minutos de reação, o saco plástico é removido do banho de água controlado termostaticamente, depois adiciona-se 0,2% de hidróxido de sódio em peso em relação à polpa de papel seca (etapa c, pH dessa etapa é 10,2).
[00126] Em seguida, é introduzido 0,3% de peróxido de hidrogênio em peso em relação à polpa de papel seca (etapa d, pH dessa etapa é 10,2).
[00127] Em seguida, a polpa contida no saco de polietileno é novamente mergulhada no banho de água controlado termostaticamente por 90 minutos a 75°C (Etapa e).
[00128] Após 90 minutos de reação, o saco plástico é removido do banho de água controlado termostaticamente, depois adiciona-se 0,15% de ácido sulfúrico em peso em relação à polpa de papel seca (etapa f, o pH nessa etapa é 3,8).
[00129] Em seguida, a polpa contida no saco de polietileno é mergulhada no banho de água controlado termostaticamente novamente por 60 minutos a 75°C.
[00130] A etapa ácida é necessária para isso. Em comparação com o Exemplo 1, a quantidade de lignina na polpa é maior.
[00131] A polpa é então lavada em um funil de filtro de porosidade n° 2 com 10 L de água.
Um processo para branquear uma polpa pré-branqueada de acordo com a sequência de controle DinD2 (contra-exemplo 2)
[00132] Esse contra-exemplo foi realizado sob as mesmas condições do contra-exemplo 1, mas a partir da mesma polpa que para o Exemplo 2.
As propriedades da polpa branqueada de acordo com a invenção (DalkPA) ou o contra-exemplo (DnD)
[00133] As propriedades da polpa branqueada lavada foram analisadas de acordo com as três normas seguintes (Tabela 3): • brilho de acordo com a norma ISO 2470-1, 2009 • número Kappa da polpa de acordo com a norma ISO 302, 2015 • grau médio viscosimétrico de polimerização da celulose de acordo com a norma TAPPI T230-om-13.
[00134] Dois conjuntos de folhas foram produzidos de acordo com a norma ISO 5269-1, 2005, com a polpa de papel obtida de acordo com a invenção e de acordo com o contra-exemplo. A medição das propriedades mecânicas foi realizada de acordo com as seguintes normas (Tabela 4): • medição da qualidade tátil de acordo com a norma ISO 536, 2012 e norma ISO 534, 2011 • resistência à ruptura de acordo com a norma ISO 2758, 2014 • resistência ao rasgo de acordo com a norma ISO 1974, 2012 • resistência à tração de acordo com a norma ISO 1924-2, 2008
[00135] A polpa de papel obtida de acordo com a invenção e de acordo com o contra-exemplo também foi refinada com um refinador de laboratório PFI (refinador com uma taça cilíndrica rotativa) de acordo com a norma NF EN ISO 5264-2, 2011. Durante esse refinamento, o índice de drenagem da polpa de papel foi medido de acordo com a norma ISO 5267-1, 1999 e as propriedades mecânicas foram medidas de acordo com as normas citadas anteriormente (Figuras 3, 4, 5 e 6).
[00136] O efluente de branqueamento também foi analisado de acordo com as duas normas seguintes (Tabela 5): • demanda química de oxigênio (DQO) de acordo com um método análogo à norma ISO 15705, 2002. • compostos orgânicos halogenados adsorvíveis (AOX) de acordo com a norma 9562, 2004
Figure img0004
Tabela 3: Propriedades da polpa branqueada
Figure img0005
Tabela 4: Propriedades mecânicas da polpa branqueada
Figure img0006
Tabela 5: Qualidade dos efluentes após vários tratamentos
[00137] Em relação ao D1nD2, o processo DalkPA de acordo com a invenção consome 32% menos dióxido de cloro. Além disso, o consumo de água é bastante reduzido (10 L para lavar a polpa entre D1 e D2). Além disso, o tempo de reação é diminuído em 75 minutos (5 + 90 + 60 minutos em vez de 2x115 minutos), mantendo o brilho final, as propriedades mecânicas da polpa e sem aumentar a despolimerização da celulose (DPV).
[00138] O processo de tratamento de acordo com a invenção é realizado continuamente, sem necessidade de qualquer etapa de lavagem intermediária. Assim, o processo de branqueamento de acordo com a invenção pode assim consumir menos dióxido de cloro, reduzir o tempo de reação e eliminar uma etapa de lavagem e o faz sem levar a uma perda de brilho, perda de propriedades mecânicas (antes e depois do refinamento) e sem aumentar a despolimerização da celulose. Além disso, o processo de branqueamento de acordo com a invenção permite reduzir a quantidade de compostos orgânicos clorados (AOX) formados (-71,1%) e reduzir a carga de poluentes dos efluentes (DQO) (-20,6%).

Claims (13)

1. Processo para branqueamento de polpa de papel não branqueada ou pré-branqueada, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas sucessivas: a) preparar uma polpa de papel não branqueada ou pré- branqueada com um pH maior que ou igual a 8, b) colocar a polpa de papel obtida no final da etapa a) em contato com dióxido de cloro, c) quando o pH da polpa de papel no final da etapa b) for menor que 10, adicionar pelo menos uma base de Br0nsted à polpa de papel, d) adicionar peróxido de hidrogênio à polpa de papel, e) manter a polpa de papel obtida no final da etapa d) em uma primeira torre de branqueamento, onde o processo não tem etapa de lavagem da polpa de papel antes do final da etapa e).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, o processo caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a seguinte etapa f): f) no final da etapa e), acidificar a polpa de papel e mantê-la em uma segunda torre de branqueamento, onde o processo não tem etapa de lavagem da polpa de papel antes do final da etapa f).
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um agente protetor de celulose e um agente quelante e/ou sequestrante são adicionados durante a etapa a).
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa a), uma base de Br0nsted é adicionada à polpa de papel, essa base de Br0nsted sendo escolhida do grupo que compreende: hidróxidos de metais alcalinos, hidróxidos de metais alcalinoterrosos, alcalino; óxidos de metais alcalinos, óxidos de metais alcalinoterrosos; e misturas dos mesmos.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a polpa de papel no final da etapa a) tem um pH entre 8 e 13.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de cloro ativo entre 0,1% e 10% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca é introduzida durante a etapa b).
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa b) tem um tempo de contato entre a polpa de papel da etapa a) e o dióxido de cloro de pelo menos 10 segundos.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a etapa b) é realizada a uma temperatura maior que 20°C.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a etapa b) é realizada a uma temperatura entre 25°C e 90°C.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de peróxido de hidrogênio entre 0,1% e 5% em peso em relação ao peso da polpa de papel seca é introduzida durante a etapa d).
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa e), a polpa de papel é mantida na primeira torre de branqueamento por uma duração entre 30 minutos e 180 minutos a uma temperatura entre 40°C e 95°C.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 11, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa f), a polpa de papel é acidificada com ácido sulfúrico a um pH entre 2 e 5.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 12, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa f), a polpa de papel é mantida na segunda torre de branqueamento por entre 10 e 180 minutos a uma temperatura entre 50°C e 90°C.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114277599A (zh) * 2021-12-17 2022-04-05 广西大学 一种低温中性二氧化氯漂白方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884752A (en) * 1973-09-17 1975-05-20 Int Paper Co Single vessel wood pulp bleaching with chlorine dioxide followed by sodium hypochlorite or alkaline extraction
FR2589494B1 (fr) * 1985-10-30 1988-07-29 Atochem Procede de blanchiment de pates papetieres chimiques
EP0496782B1 (en) * 1989-10-19 1996-03-20 North Carolina State University High efficiency chlorine dioxide pulp bleaching process
US5268075A (en) * 1989-10-19 1993-12-07 North Carolina State University High efficiency two-step, high-low pH chlorine dioxide pulp bleaching process
EP0496827A1 (en) * 1989-10-19 1992-08-05 North Carolina State University Chlorine dioxide pulp bleaching process using sequential chlorine addition
SE9000340L (sv) * 1990-01-31 1991-08-01 Eka Nobel Ab Foerfarande vid blekning av lignocellulosahaltigt material
NZ237019A (en) * 1990-02-19 1992-11-25 Amcor Ltd Bleaching paper pulp by initially treating with oxygen and/or hydrogen peroxide and subsequently treating with a bleaching agent without intervening washing steps
JPH04126885A (ja) * 1990-09-14 1992-04-27 Akio Onda 化学パルプの製造方法
SE502706E (sv) * 1994-04-05 1999-06-18 Mo Och Domsjoe Ab Framställnng av blekt cellulosamassa genom blekning med klordioxid och behandling av komplexbildare i samma steg
FR2747407B1 (fr) * 1996-04-12 1998-05-07 Atochem Elf Sa Procede de delignification et de blanchiment de pates a papier chimiques
CA2189724A1 (en) * 1996-07-08 1998-01-09 Suezone Chow Method of pulping
ES2171926T3 (es) * 1996-09-11 2002-09-16 Solvay Interox Sa Procedimiento de blanqueo de pasta papelera.
DE102010001001A1 (de) * 2010-01-19 2011-07-21 Evonik Degussa GmbH, 45128 Verfahren zur Delignifizierung und Bleiche von Zellstoff
CN103382671B (zh) * 2013-07-29 2015-06-17 四川理工学院 一种高聚合度竹浆粕的清洁制浆技术
JP6194818B2 (ja) * 2014-02-28 2017-09-13 王子ホールディングス株式会社 ケミカルパルプの製造方法、及びそのパルプを含む紙または板紙
SE538752C2 (en) * 2014-11-21 2016-11-08 Innventia Ab Process for the production of a treated pulp, treated pulp, and textile fibers produced from the treated pulp
CN105200837A (zh) * 2015-09-24 2015-12-30 广西大学 一种碱预处理辅助竹浆ecf漂白减少aox生成的方法

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