Velocidad de difusión de los reactivos en el pulpado Kraft

INALBON, M. C.; CITRONI, M. A; MUSSATI, M. C; GALÁN, M. V-; ZANUTTINI, M. A.

Lisboa

Congreso; VI Congreso Iberoamericano de Investigación en Celulosa y Papel (CIADICYP 2010) y XXI Encuentro Nacional de TECNICELPA; 2010

TECNICELPA Associação Portuguesa dos Técnicos das Industrias de Celulose e Papel y Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel (RIADICYP)

La impregnación inadecuada de las astillas conduce a problemas tecnológicos frecuentes de heterogeneidad en los pulpados celulósicos alcalinos. Se ha mostrado claramente que una impregnación apropiada permite mejorar tanto la delignificación, como la blanqueabilidad y homogeneidad de la pulpa obtenida. Un mejor conocimiento de la velocidad de difusión de los reactivos de pulpado puede ser muy útil para la optimización de procesos actuales, así como para el análisis de procesos nuevos más eficientes. La impregnación alcalina involucra  reacciones químicas, modificando las propiedades de difusión locales en la madera. En este trabajo se analizó la influencia que ejercen las diferentes variables en la velocidad de difusión de los reactivos de impregnación y se aplicaron estos conceptos en un modelo de impregnación conocido. El concepto de capilaridad efectiva de Stone, es decir, la relación entre la conductividad eléctrica de la madera y la conductividad de la solución, se extendió para analizar los efectos de la concentración de álcali, presencia o no de sulfuro de sodio, temperatura, dirección de la madera y nivel de reacción química. Mediante un método anteriormente publicado por los autores, que utiliza una celda conductimétrica especialmente diseñada, se determinó la evolución de la capilaridad efectiva sobre cortes de 300 micrones de espesor mientras estos son sometidos a la acción alcalina. Los resultados mostraron que las capilaridades efectivas tangencial y radial, que son claramente diferentes en la madera original, se asemejan mucho a medida que se establecen condiciones alcalinas. Los avances en el conocimiento de la dependencia de la capilaridad efectiva permitieron perfeccionar el modelo de la impregnación anteriormente presentado, considerando aquí las influencias determinadas en este trabajo. Se analizó así, la impregnación en base a un balance de masa y los cambios en la capacidad de transporte de la madera bajo diferentes condiciones. La deacetilación se consideró como la reacción controlante y se utilizó para establecer el grado de reacción química. El sistema de ecuaciones del modelo se resolvió numéricamente usando el programa gPROMS el cual demostró ajustar aceptablemente los perfiles experimentales de todas las especies, permitiendo analizar los efectos de las variables antes mencionadas sobre la evolución de estos perfiles. El modelo desarrollado permite predecir los correspondientes perfiles dinámicos de concentración y la evolución del consumo de álcali.