Estudo do processo de branqueamento do “Capim napiêr” polpado
visando a produção de derivados celulósicos e de biocombustíveis
A. Tiago Santos Albuquerque (IC), Dra. Andreia de A. Morandim-Giannetti (Orientadora)
Departamento de Engenharia Química, Centro Universitário FEI
Av. Humberto de Alencar Castelo Branco, 3942, 09850-901, São Bernardo do Campo, SP
e-mail: [email protected]
RESULTADOS E DISCUSSÕES
INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas, a indústria de celulose vem modificando e
otimizando os seus processos de polpação e branqueamento, com
o objetivo de melhorar a sua capacidade de produção, a qualidade
de seus produtos e, sobretudo, diminuir o impacto ambiental.
Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo a otimização
do processo de branqueamento do capim napiêr utilizando-se H2O2
em meio básico (soda). Para isso, foram estabelecidos o melhor pH
de trabalho bem como a melhor concentração de peróxido e o
melhor tempo reacional.
Verificou-se a porcentagem de lignina, de holocelulose e de
celulose no material puro sendo verificados os teores de 32,40 % ±
0,05, 70,67 ± 1,41 e 36,34 % ± 0,05, respectivamente. O material foi
então polpado nas condições otimizadas anteriormente sendo
obtido um material com uma deslignificação de 62,87% tendo os
teores de celulose e de holocelulose aumentado para 90,01 ± 0,87 e
83,50 ± 0,71, respectivamente. Após essa etapa o material foi
submetido ao processo de branqueamento em diferentes condições
sendo verificado que o melhor pH de trabalho foi de 12 e que a
melhor concentração de peróxido foi de 5 % durante 5 h (Figura 3)
Fig. 1: Ilustrações de resíduos utilizados para obtenção de
celulose
MATERIAIS E MÉTODOS
O material lignocelulósico foi submetido a um beneficiamento em
moinho, hidratação por 24 h e aquecimento a 100ºC durante 100
min. Após essa etapa o material foi polpado utilizando-se uma
concentração de soda de 8,6%, durante 1 h e pressão de 2 atm,
condição ótima obtida em outro trabalho realizado anteriormente.1,2
Visando a determinação das condições ótimas de branqueamento
utilizando-se H2O2 em meio básico (NaOH) foi determinado o melhor
pH de trabalho sendo variados os mesmos entre 10,0 e 12,0
utilizando uma concentração 1% de peróxido, por um tempo de 3 h
e uma temperatura de 40±1 ºC. Após a determinação do pH ideal de
reação, foram realizados experimentos visando verificar o melhor
tempo reacional e a melhor concentração de peróxido sendo a
primeira variada de 1 a 6 % e o tempo de 1 a 6 h. As caracterizações
dos produtos foram realizadas através da determinação do teor de
lignina, de celulose e de holocelulose finais (Figura 2).
Capim napier
CONCLUSÃO
Trituração
água
Aquecimento
Soda 8%
1
Fig. 3: Superfícies de resposta obtidas durante a etapa de
determinação da melhor concentração de H2O2 e do melhor
tempo reacional.
2
1
Polpação
com soda
Durante o desenvolvimento do trabalho foi possível verificar que
materiais lignocelulósicos submetidos à polpação têm um
aumento significativo da deslignificação. Também foi possível
verificar que a etapa de branqueamento serviu principalmente para
a eliminação de resíduos da polpação sendo a condição otimizada
em utilização de pH=12, durante 5 h utilizando uma concentração
de H2O2 de 5 %, uma consistência da polpa de 15 % a uma
temperatura de 40ºC.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
polpa
Resíduo de polpação
Variação no teor de peróxido
Estudo do
branqueamento
Caracterização
Fig. 2: Fluxograma do processo durante o estudo
1 - Carvalho, R.K.C. Estudo do processo de polpação de resíduos
lignocelulósicos de Palha de arroz e de Capim napiêr visando à
obtenção e caracterização de polímeros derivados e
biocombustíveis. Relatório Final de Iniciação científica. FEI. São
Bernardo do Campo, 2008.
2 - Rabelo, S. C. Avaliação de desempenho do pré-tratamento
com peróxido de hidrogênio alcalino para a hidrólise enzimática
de bagaço de cana-de-açúcar. Dissertação (mestrado). Unicamp,
Instituto de Química, 2007.