Avaliação da viabilidade da implementação industrial do ozônio para o branqueamento de papel e celulose
Ozone is a chemical compound known for its high oxidizing power. It is an environmentally friendly alternative for the substitution of chlorinated compounds used in the bleaching of paper and cellulose, which generate highly toxic and recalcitrant byproducts and may even be carcinogenic. This study...
| Autor principal: | Pivatto, Eduardo Filipe Zimmermann |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11568 |
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riut-1-115682020-11-13T17:51:35Z Avaliação da viabilidade da implementação industrial do ozônio para o branqueamento de papel e celulose Pivatto, Eduardo Filipe Zimmermann Souza, Fernanda Batista de Ferreira, Douglas da Costa Souza, Fernanda Batista de Ferreira, Douglas da Costa Brusamarello, Claiton Zanini Papel - Confecção - Química Ozônio Compostos organocloro Papermaking - Chemistry Ozone Organochlorine compounds CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Ozone is a chemical compound known for its high oxidizing power. It is an environmentally friendly alternative for the substitution of chlorinated compounds used in the bleaching of paper and cellulose, which generate highly toxic and recalcitrant byproducts and may even be carcinogenic. This study intends to verify the viability of its implementation as a bleaching agent, evaluating technical, socioenvironmental and economic aspects. Online questionnaires were prepared to be sent to the paper and pulp industries to collect these data. Responses from three companies were obtained, one of which uses ozone in its bleaching sequence and all of them have a large and prominent feature in the pulp and paper production market, both nationally and globally. Thus, the collected parameters were analyzed comparatively and, therefore, discussed based on the literature. The use of ozone, despite resulting in inferior mechanical quality, obtains better optical quality results of the pulp. In addition, as their contact with cellulosic pulp must be minimal, total processing time is reduced, which allows the industry a greater productive capacity. With regard to environmental aspects, the use of ozone drastically reduces the volume of effluents generated, as well as presenting the minimum possible toxicity and, consequently, less harm to society, especially if no chlorine compounds are used in the bleaching sequence. In the case of economic areas, the use of ozone demands lower consumption of electricity, weighted by the productive capacity, contrary to the common sense that consumes more energy due to its generation system, which is constantly adapting and improving. Besides that, it greatly reduces water consumption and shows a good saving of chemical reagents, in particular the reduction of the applied dose of chlorine dioxide (if present in the bleaching sequence) and the consumption of oxygen, the only by-product of its generation, which can be reused because of its great use in the pulp and paper industry. In this way, it is concluded that the use of ozone as a bleaching agent is feasible and of great interest to society, and, in any case, a prior evaluation by the industry is required to carry out its implementation. O ozônio é um composto químico conhecido por seu alto poder oxidante. Ele é uma alternativa ambientalmente amigável para a substituição de compostos clorados utilizados no branqueamento de papel e celulose, os quais geram subprodutos altamente tóxicos e recalcitrantes, podendo ser até cancerígenos. Este estudo tem o intuito de verificar a viabilidade da sua implementação como agente branqueador, avaliando aspectos técnicos, socioambientais e econômicos. Foram elaborados questionários online para serem enviados a indústrias de papel e celulose, para coleta desses dados. Respostas de três empresas foram obtidas, sendo que uma delas utiliza o ozônio na sua sequência de branqueamento e todas possuem característica de grande porte e destaque no mercado produtivo de papel e celulose, em nível nacional e undial. Desse modo, os parâmetros coletados foram analisados comparativamente e, assim, discutidos fundamentados pela literatura. O uso do ozônio, apesar de resultar numa qualidade mecânica inferior, obtém melhores resultados de qualidade óptica da polpa. Além disso, como seu contato com a polpa celulósica deve ser mínimo, o tempo total de processamento é reduzido, o que permite à indústria uma maior capacidade produtiva. Em relação aos aspectos ambientais, a utilização do ozônio reduz drasticamente o volume de efluentes gerados, além de apresentarem a mínima toxicidade possível e, consequentemente, um menor dano à sociedade, ainda mais se nenhum composto clorado for utilizado na sequência de branqueamento. Já para o caso dos âmbitos econômicos, o uso do ozônio demanda menor consumo de energia elétrica, ponderado pela capacidade produtiva, contrariando o senso comum de que consome mais energia devido ao seu sistema de geração, o qual está constantemente se adaptando e melhorando. Além disso, reduziu muito o consumo de água e apresenta boa economia de reagentes químicos, com destaque à redução da dose aplicada de dióxido de cloro (se presente na sequência de branqueamento) e do consumo de oxigênio, único subproduto da sua geração, o qual pode ser reaproveitado, devido a sua grande utilização na indústria de papel e celulose. Dessa maneira, conclui-se que a utilização do ozônio como agente branqueador é viável e de grande interesse para a sociedade, sendo, de qualquer forma, necessária uma avaliação prévia pela indústria para realizar sua implementação. 2020-11-13T17:51:35Z 2020-11-13T17:51:35Z 2019-07-04 bachelorThesis PIVATTO, Eduardo Filipe Zimmermann. Avaliação da viabilidade da implementação industrial do ozônio para o branqueamento de papel e celulose. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11568 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Engenharia Química UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Papel - Confecção - Química Ozônio Compostos organocloro Papermaking - Chemistry Ozone Organochlorine compounds CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
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Ozone is a chemical compound known for its high oxidizing power. It is an environmentally friendly alternative for the substitution of chlorinated compounds used in the bleaching of paper and cellulose, which generate highly toxic and recalcitrant byproducts and may even be carcinogenic. This study intends to verify the viability of its implementation as a bleaching agent, evaluating technical, socioenvironmental and economic aspects. Online questionnaires were prepared to be sent to the paper and pulp industries to collect these data. Responses from three companies were obtained, one of which uses ozone in its bleaching sequence and all of them have a large and prominent feature in the pulp and paper production market, both nationally and globally. Thus, the collected parameters were analyzed comparatively and, therefore, discussed based on the literature. The use of ozone, despite resulting in inferior mechanical quality, obtains better optical quality results of the pulp. In addition, as their contact with cellulosic pulp must be minimal, total processing time is reduced, which allows the industry a greater productive capacity. With regard to environmental aspects, the use of ozone drastically reduces the volume of effluents generated, as well as presenting the minimum possible toxicity and, consequently, less harm to society, especially if no chlorine compounds are used in the bleaching sequence. In the case of economic areas, the use of ozone demands lower consumption of electricity, weighted by the productive capacity, contrary to the common sense that consumes more energy due to its generation system, which is constantly adapting and improving. Besides that, it greatly reduces water consumption and shows a good saving of chemical reagents, in particular the reduction of the applied dose of chlorine dioxide (if present in the bleaching sequence) and the consumption of oxygen, the only by-product of its generation, which can be reused because of its great use in the pulp and paper industry. In this way, it is concluded that the use of ozone as a bleaching agent is feasible and of great interest to society, and, in any case, a prior evaluation by the industry is required to carry out its implementation. |
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PIVATTO, Eduardo Filipe Zimmermann. Avaliação da viabilidade da implementação industrial do ozônio para o branqueamento de papel e celulose. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019. |
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