redução dos teores de Íons cloreto e potássio na ... teor de cloretos... · •introdução...
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Redução dos Teores de Íons
Cloreto e Potássio na Unidade de
Recuperação do Licor Negro de
Eucalipto
Daniel Moreira Saturnino
Prof. Marcelo Cardoso
Prof. Éder Domingos de Oliveira
Profa. Sônia Denise Ferreira Rocha
Departamento de Engenharia Química - UFMG
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Sumário
• Introdução
• Objetivos
• Os elementos não processuais
• Problemas causados pela presença de cloreto e potássio
• Técnicas de remoção do cloreto e potássio
• Estudo de caso: lixiviação para redução de Cl- e K+
• Conclusões
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Introdução
Importância:
• Regulamentações ambientais;
• Fechamento do circuito;
• Conseqüências, agravamento dos problemas
operacionais.
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Objetivo
• Apresentação dos elementos não-processuais;
• Problemas operacionais causados pela presença dos íons cloreto e potássio;
• Técnicas de remoção de cloreto e potássio;
• Panorama brasileiro de utilização dos processos de remoção.
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Os Elementos Não-Processuais
• Elementos não-processuais são elementos que não
desempenham funções operacionais nas etapas de
polpação, branqueamento ou recuperação
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Os Elementos Não-Processuais Micro concentrações
Elementos Fontes Problemas Purga Cu Cavacos Decompõe os
branqueadores
Precipitados do licor
verde
Mn Cavacos Incrustrações e
brilho da polpa
Cal não-reativa
Fe Cavacos e cal Incrustrações e
brilho da polpa
Precipitados do licor
verde e cal
Al Cavacos e cal Incrustrações e
brilho da polpa
Precipitados do licor
verde e cal
Cr Químicos Brilho da polpa Precipitados do licor
verde
N Cavacos Emissões NOX Caldeira
Co Cavacos Decompõe os
branqueadores
Precipitados do licor
verde
Ba Cavacos Incrustrações Precipitados do licor
verde
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Os Elementos Não-Processuais Macro concentrações
Elementos Fontes Problemas Purga
Cl Cavacos e
químicos
Entupimento na
caldeira
Cinza do
precipitador
K Cavacos Entupimento na
caldeira
Cinza do
precipitador
Si Cavacos e cal Incrustrações Precipitados do
licor verde
Ca Cavacos e cal Incrustrações Precipitados do
licor verde
Mg Cavacos e cal Filtrabilidade do
licor verde
Precipitados do
licor verde
P Cavacos Afeta a cal Lama de cal
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Os Elementos Não-Processuais Acúmulo de cloreto e potássio na Caldeira de Recuperação
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Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
• Entupimento na caldeira
• Corrosão
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Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
• Entupimento na Caldeira de Recuperação
– Cinza
• temperatura de fusão 1: aparecimento da fase líquida
• temperatura de fusão 2: desaparecimento da fase sólida
– Entre estes dois extremos:
• temperatura de aderência: cerca de 20% de líquido
• temperatura de fluidez: cerca de 70% de líquido
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Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
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Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
• Corrosão na Caldeira
– Corrosão Gasosa
– Corrosão Líquida
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Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
• Corrosão Gasosa
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• As cinzas consistem em
média de 99,8% de
compostos solúveis em
água
• A composição das cinzas
depende da composição
do licor, condições de
queima, quantidade de
cloretos e de SO2
presentes nos gases
Problemas Causados Pela
Presença de Cloreto e Potássio
• Composição das cinzas
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio Técnicas de Remoção Material a ser
Processado
Processo de Recuperação de Sais Licor Branco
Processo Ahlström Licor Verde
Processo de Remoção de Sais Cinza do Precipitador
Recuperação do Filtrado do Branqueamento Cinza do Precipitador
Recuperação da Cinza do Precipitador Cinza do Precipitador
Unidade de Remoção de Potássio Cinza do Precipitador
Purificação da Cinza do Precipitador Cinza do Precipitador
Eletrodiálise Cinza do Precipitador
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Purga das Cinzas do Precipitador
• Prática mais comum e menos eficaz utilizada: purga da cinza do precipitador eletrostático
• Conseqüência: gastos na reposição dos químicos
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio Processo de Recuperação de Sais - SRP
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Processo Ahlström
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio Processo de Remoção de Sais - SRmP
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Recuperação do Filtrado do Branqueamento - BFR
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Recuperação da Cinza do Precipitador - PDR
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Unidade de Remoção de Potássio - PRU
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Purificação da Cinza do Precipitador -PDP
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Técnicas de Remoção de Cloreto
e Potássio
Eletrodiálise
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Panorama Brasileiro para os
Processos de Remoção
No Brasil
– International Paper do Brasil: Mogi Guaçu/SP
– Aracruz Celulose: Aracruz/ES
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Estudo de Caso Lixiviação para Redução dos Teores de Cl- e K+
• Processo:
– lixiviar a cinza do precipitador eletrostático com
água ou solução ácida
• Análises:
– concentrações dos íons no licor de lixívia
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Estudo de Caso Lixiviação para Redução dos Teores de Cl- e K+
• Principais observações verificadas
– o comportamento das cinzas varia de uma unidade
industrial para outra
– pode-se observar características genéricas para as
variáveis do processo de lixiviação
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Estudo de Caso Lixiviação para Redução dos Teores de Cl- e K+
• As variáveis do processo de lixiviação avaliadas
– Concentração de cinzas quantidade extraída
– Temperatura seletividade
– pH mudança na quantidade extraída e seletividade
– Tempo de residência velocidade do processo
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Conclusões
• Devido ao contexto técnico e ambiental os
processos de remoção de cloreto e potássio
devem ser mais estudados
• O princípio mais utilizado para remoção de
cloreto e potássio é a diferença de solubilidade
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Conclusões
• Partindo deste princípio, o processo de
lixiviação apresenta-se como uma boa
alternativa na resolução do problema
• Mais estudos são necessários para a
otimização do processo