Estudo cinético de processos de deslignificação organossolve em sistemas tamponados

• Ano de defesa: 2000
• Autor(a) principal: Araujo, Eduardo Santos de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: buffered; organosolv; organossolve; polpação; pulping; tamponado
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-19082025-104443/

Os estudos cinéticos e mecanísticos das reações de polpação/deslignificação de madeiras são indispensáveis para a otimização dos processos que visam à utilização de polpas celulósicas. Os processos de polpação/deslignificação, atualmente em operação industrial (Kraft, Soda e Sulfito), já foram extensivamente estudados e apresentam três fases cineticamente diferentes. A deslignificação inicial é uma etapa muito rápida, em que ocorre uma maior dissolução de polioses; a deslignificação principal, que é ligeiramente mais lenta, leva à remoção de grande parte da lignina originalmente presente na madeira; e a etapa de deslignificação residual, que é a etapa de menor velocidade, pode levar à degradação de celulose. Nestes processos, as reações de deslignificação seguem uma cinética de primeira ordem em relação à concentração de lignina presente no substrato. Os processos de deslignificação organossolve têm sido estudados como alternativa viável para o tratamento de diferentes materiais lignocelulósicos. Dentre estes processos, o sistema etanol-água tem merecido destaque especial, pois combina uma elevada eficiência com sistemas mais simples de reciclagem do solvente. A catálise destes processos pode ser realizada pela liberação de ácido acético através da hidrólise de grupos acetila presentes nos polissacarídeos, sendo que, nestes casos, o pH do meio reacional varia com o andamento da reação. Esta mudança de pH pode levar a um baixo rendimento do processo e à ocorrência de reações colaterais indesejáveis. Este trabalho apresenta o estudo das reações de polpação e deslignificação etanol-água de uma madeira utilizada comercialmente (híbrido de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla, aqui denominado Eucalyptus urograndis) em sistemas tamponados, visando um melhor conhecimento dos mecanismos de catálise envolvidos e possibilitando a otimização destes processos. Os tampões empregados foram: ácido dicloroacético/dicloroacetato, pH ≅ 2,7; ácido cloroacético/cloroacetato, pH ≅ 3,7; ácido fórmico/formiato, pH ≅ 4,6; ácido acético/acetato, pH ≅ 5,8. Nas condições experimentais empregadas, observou-se a presença de duas fases cinéticas para os processos que levam à deslignificação do híbrido de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla. As constantes de velocidade obtidas, embora da mesma ordem de grandeza, foram maiores que as constantes obtidas para os processos organossolve em etanol-água. A partir das constantes de velocidade determinadas, foram obtidas as constantes de catálise geral e específica.