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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-05102020-133209
Document
Author
Full name
Ana Claudia Gama Batista
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Silva Junior, Francides Gomes da (President)
Vivian, Magnos Alan
Bortoletto Junior, Geraldo
Sarto, Camila
Title in Portuguese
Influência da sulfidez sobre a qualidade da lignina kraft recuperada
Keywords in Portuguese
Licor negro
Lignina kraft
Recuperação ácida
Sulfidez
Abstract in Portuguese
A lignina kraft destaca-se como alternativa para obtenção de um produto natural como elevado potencial de utilização em diversos segmentos industriais. Compreender como a sulfidez do licor branco influencia a qualidade de lignina kraft é o objetivo deste trabalho, por ser o enxofre um dos fatores limitantes para o seu uso industrial. A lignina kraft foi obtida a partir dos licores negros gerados em laboratório em simulações do processo kraft de polpação com madeira eucalipto com níveis de sulfidez variando de 0 a 40% em intervalos de 5%. A lignina kraft foi recuperada pelo método de precipitação ácida do licor negro com CO2 e HCl. Os licores negros foram analisados considerando-se: teores de sólidos totais, orgânicos e inorgânicos e lignina dissolvida no licor. As ligninas kraft recuperadas foram caracterizadas pelas análises: teor de cinzas, rendimento, lignina total (solúvel e insolúvel), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TG), cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e análise elementar (C, H, N, S, Na e K). A sulfidez é uma variável que exerce grande influência nos processos de polpação. Em sulfidez acima de 20%, há uma maior geração de teor de sólidos totais e acima de 25%, maior geração de sólidos orgânicos. O contrário foi observado para geração de sólidos inorgânicos que apresentou uma redução com sulfidez acima de 15%. A sulfidez influencia significativamente a polpação, porém exerce pouco influência na estrutura da lignina kraft recuperada. Independentemente da sulfidez aplicada no licor branco, não foram observados modificações estruturais nas ligninas que interferissem nas suas propriedades físicas, bem como nas suas propriedades térmicas e nas propriedades químicas diretamente. A composição elementar da lignina kraft recuperada é um dos fatores que exerce maior influência na sua aplicação industrial. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que existe uma correlação direta entre o teor de enxofre na lignina kraft recuperada e a sulfidez do processo kraft de polpação.
Title in English
Influence of sulfidity on quality of kraft lignin recovered
Keywords in English
Acid recovery
Black liquor
Kraft lignina
Sulfidity
Abstract in English
Kraft lignin stands out as an alternative for a natural polymer with high industrial potential. Understanding how white liquor sulfidity impacts the quality of kraft lignin is the main objective of this study, as sulfur content is one limiting factor for its industrial use. Kraft lignin was obtained from black liquors generated in the pulping processes at different levels of sulfidity, 0 to 40%, with a variation of 5%. Kraft lignin was obtained by the method of acid precipitation of black liquor with CO2 and HCl. The kraft lignin recovered was characterized by ash content, yield, total lignin (soluble and insoluble), infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TG), high performance liquid chromatography (HPLC), and elementary analysis (C, H, N, S, Na, and K). Sulfidity greatly influences pulping processes. The highest yields of brown pulp were observed in sulfidity above 20%, as well as lignin dissolved in black liquor. In sulfidity above 20%, there is greater generation of total solids content and, above 25%, greater generation of organic solids. Regardless of sulfidity applied to white liquor, structural changes that could affect recovered kraft lignins physical properties as well as its thermal and chemical properties directly were not observed. The elemental composition of kraft lignin is a factor that greatly influences its industrial application. The results show shows that sulfur content on recovered kraft lignin is directly correlated to the pulping process sulfidity.
 
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Publishing Date
2020-10-06
 
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