PT846199E

PT846199E - Tratamento de pasta com agente quelante em pelo menos dois passos de mistura sem lavagem intermedia

Info

Publication number: PT846199E
Application number: PT96928765T
Authority: PT
Inventors: Ulf Germgard; Jonas Lindquist
Original assignee: Valmet Fibertech Ab
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 2001-06-29
Also published as: CA2229212A1; SE504803C2; NO980753D0; WO1997008380A1; DE69611680D1; SE9502962L; EP0846199A1; ATE198916T1; AU6839996A; DE69611680T2; NO980753L; EP0846199B1; SE9502962D0; ES2153593T3; BR9610199A

Description

85 297 ΕΡ Ο 846 199/ΡΤ

DESCRICÃO “Tratamento de pasta com agente quelante em pelo menos dois passos de mistura sem lavagem intermédia”

Este invento refere-se ao branqueamento de pasta química com produtos químicos branqueadores isentos de cloro. Mais precisamente, o invento refere-se ao tratamento de pasta por agentes quelantes em ligação com o branqueamento. O branqueamento totalmente isento de cloro (TCF) no fabrico de papel a partir de pasta química tomou-se um grande sucesso, e o fabrico mundial de pasta isenta de cloro atingirá em breve os cinco milhões de toneladas por ano, o que constitui um desenvolvimento verdadeiramente excepcional considerando que este processo de branqueamento foi introduzido há menos de cinco anos. O branqueamento é realizado na maior parte dos casos por tratamento da pasta de papel a branquear com um agente quelante do tipo de EDTA ou DTP A. O agente quelante tem por objectivo a remoção de certos iões metálicos da pasta, em particular manganês, cobre, ferro, entre outros que poderiam afectar negativamente o resultado do branqueamento se permanecessem na pasta. O passo do agente quelante é habitualmente designado pela letra Q.

Depois do passo Q, a pasta é lavada para eliminar da pasta, tão completamente quanto possível, os iões metálicos expostos. A seguir segue-se o branqueamento, que é normalmente realizado com peróxido de hidrogénio, por vezes em combinação com outros passos de branqueamento e passos intermédios de lavagem em que podem ser utilizados ozono ou perácidos. Os passos do peróxido de hidrogénio são habitualmeOte designados pela letra P. De acordo com uma regra prática, quanto mais iões metálicos perigosos tiverem sido eliminados da pasta no passo Q, mais eficaz será o branqueamento subsequente.

Um processo em que a pasta é tratada num passo Q e depois num passo P, é designado normalmente por processo “Lignox”, tal como divulgado em, por exemplo, EP-A-402335. ··-·· A pasta original é normalmente deslenhificada por oxigénio até um índice kapa relativamente baixo, antes do branqueamento Q-P. Um baixo índice kapa implica que a brancura máxima obtenível aumenta e que diminui a demanda química de branqueamento. O branqueamento Q-P é frequentemente realizado deste modo em fábricas, em que a 2 85 297 ΕΡ Ο 846 199/ΡΤ pasta é passada primeiro por uma bomba, que bombeia a suspensão de pasta ao longo dos passos de tratamento. A seguir, o agente quelante é misturado homogeneamente com a pasta num misturador. O passo seguinte c uma torre de branqueamento, por onde a pasta sem activação adicional passa lentamente e onde tem lugar toda a restante reacção. A pasta é por fim dirigida a um passo de lavagem onde os iões metálicos expostos e complexados são removidos por lavagem. O líquido exposto e enriquecido em iões metálicos é descartado na maior parte das vezes.

As condições normalmente aplicadas num passo Q são uma temperatura de 70-90°C, um tempo de permanência de 1-2 horas, uma concentração de pasta de 10-40%, um pH de 5-7 e uma carga de agente quelante de 1-3 kg/ton de pasta. O passo Q, estritamente do ponto de vista do branqueamento, é na realidade um passo de tratamento desnecessário, porque não ocorre aqui nenhum aumento na brancura. Contudo, o tratamento Q é necessário para um branqueamento isento de cloro com sucesso, como é evidente a partir do anteriormente dito. Se o passo Q pudesse ser simplificado sem reduzir a eficácia da eliminação metálica, poderiam ser conseguidas grandes poupanças, porque um passo de branqueamento completo sem torre de branqueamento é caro. O presente invento é dirigido para uma solução dos problemas anteriormente mencionados. Assim, através do invento, o passo Q é tomado mais eficiente pela eliminação eficaz dos metais ao mesmo tempo que o passo Q é simplificado, resultando em custos de investimento reduzidos em relação a um passo Q convencional. O invento baseia-se na verificação surpreendente de que a eficiência do passo Q é consideravelmente menos afectada por um aumento na temperatura reaccional do que por um aumento no tempo de retenção. De acordo com a cinética química clássica, isto indica que o passo Q é controlado pela difusão e não pela reacção. Consequentemente, o passo Q deveria ser realizado dé modo a facilitar a difusão. Se isto for feito eficazmente, o tempo total de retenção poderá assim ser reduzido consideravelmente.

As características que definem o invento são evidentes a partir das reivindicações em anexo. A melhor maneira de reduzir a resistência à difusão é através da diminuição da distância de difusão para reagentes activos e produtos de reacção libertados.

Isto é conseguido à escala técnica por meio de mistura eficaz, preferivelmente num misturador. O tempo de retenção no passo Q pode assim ser reduzido por meio de mistura eficaz repetida. O número de passos de mistura deveria ser pelo menos de dois, preferivelmente de pelo menos três. Contudo, por razões económicas, o número de passos de 3 85 297 ΕΡΟ 846 199/PT mistura, e portanto o número de misturadores, deverá ser mantido num nível razoável. Um número razoável poderá ser de 2-4 passos. É de bom uso um certo tempo de retenção entre os passos dc mistura, mas cstc tempo não precisa de ser longo, porque a velocidade de difusão sem mistura ainda é muito mais lenta do que é obtenível por mistura, por exemplo num misturador. O tempo de permanência entre os passos de mistura será assim curto, menos de 15 minutos, adequadamente menos de 10 minutos, e preferivelmente menos de 5 minutos, os passos de mistura deveriam ser realizados um após o outro, sem lavagem intermédia. A lavagem requerida para remoção dos metais da suspensão de pasta será realizada após o último passo de mistura. O agente quelante é preferivelmente do tipo de EDTA (ácido etileno-diamino-tetra-acético) ou DTPA (ácido dietileno-triamino-penta-acético), mas podem ser utilizados outros tipos de agente quelante, por exemplo NTA (ácido nitrilo-tri-acético) ou DTPMP (ácido dietileno-triamino-pentametileno-fosfónico). A quantidade total de agente quelante adicionado deveria ser de 0,5-5 kg/ton de pasta (contada como agente quelante puro), preferivelmente de 1-3 kg/ton de pasta. A totalidade da carga de agente quelante pode ser adicionada no primeiro passo de mistura, pelo que passos de mistura subsequentes apenas aportam repetição da mistura. Em alternativa, o agente quelante pode ser adicionado em diversos passos de mistura. A carga deveria então ser feita substancialmente no primeiro passo, e em passos subsequentes a quantidade adicionada deveria ser inferior a 2 kg/ton de pasta por passo. A temperatura nos passos de mistura deveria ser superior a 70°C e adequadamente acima de 80°C. Um intervalo de temperatura preferível é de 80-120°C. A. pressão em todo o passo Q deveria ser preferivelmente de 1-10 bar. Uma mistura especialmente eficaz pode ser conseguida utilizando misturadores de alta intensidade, os quais quebram a rede de fibras na pasta e promovem o contacto íntimo entre as fibras e o agente quelante. E claro que o invento não está restrito às concretizações descritas anteriormente, e pode ser modificado dentro do âmbito da ideia inventiva.

Lisboa, » « W»

Por VALMET FIBERTECH AKTffiBOLAG - O AGENTE OFICIAL -

óíg." ANfÔNIO JOÁO DA CUNHA FERREIRA Ag. Ot· Pr- Ind-

Rua das Flores, 7-4---4.° . 1200-195 LISBOA

Claims

85 297 ΕΡ Ο 846 199/PT 1/1 REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para branqueamento de pasta isento de cloro, em que os metais são removidos por meio de um agente quelante, caracterizado por o agente quelante ser misturado na pasta sem uso de uma torre de branqueamento, em pelo menos dois passos de mistura subsequentes sem lavagem, por o tempo de permanência entre os passos de mistura ser inferior a 15 minutos, e por a pasta ser lavada após o último passo de mistura.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a totalidade da carga do agente quelante ser realizada no primeiro passo de mistura, pelo que passos de mistura subsequentes apenas aportam repetição da mistura.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente quelante ser - adicionado em diversos passos de mistura.
4 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a totalidade da carga de agente quelante totalizar 0,5-5 kg/ton de pasta, preferivelmente 1-3 kg/ton de pasta ,í?
5 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a temperatura no passo de mistura ser superior a 70°C.
6 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o agente quelante ser do tipo de EDTA ou DTPA.
7 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por o agente quelante ser do tipo NTA ou DTPMP.
8 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a mistura do agente quelante ser realizada por misturadores de alta intensidade, os quais quebram a rede de fibras na pasta e promovem o contacto íntimo entre as fibras e o agente quelante. Lisboa, 2S MAR. 201)1 Por VALMET FIBERTECH AKTIEBOLAG

Ç5Õ7ANTÔNIO JOÂO DA CUNHA FERREIRA Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores, 74-4.° 1200-195 LISBOA