Sucropedia.com - Carbonatação - Tratamento das Lamas

By Bento, Luis San Miguel
Posted on 2007-06-28    Last edited on 2012-01-27
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A carbonatação é um processo robusto e eficiente para clarificar os licores da refinação do açúcar de cana. Neste processo o hidróxido de cálcio reage com dióxido de carbono formando um precipitado de carbonato de cálcio. O licor é separado por filtração e as lamas da carbonatação são descarregadas dos filtros. Estas lamas representam 1,6 toneladas (matéria seca) por 100 toneladas de açúcar bruto processado. Em algumas partes do Mundo estas lamas representam um problema ambiental. Foram apresentadas algumas soluções desde o início de século passado. Estas soluções incluem calcinação para uma re-utilização na refinação, utilização na agricultura (correcção de pH dos solos) e aplicções em cerâmica e na indústria de tintas.

Uma possível aplicação das lamas de carbonatação é a sua re-utilização na Carbonatação. As lamas são secas, aquecidas a um ponto em que há destruição da matéria orgânica e a um aquecimento mais intenso, o carbonato é calcinado a òxido de cálcio. Em testes laboratoriais, observou-se que o óxido de cálcio obtido pode substituir o hidróxido de cálcion fresco, mantendo-se a mesma eficiência de descoloração, com algumas vantagens extras.

Outra aplicação da lama calcinada, como descrito anteriormente, consiste na sua utilização na neutralização dos gases das caldeiras para serem usados na Carbonatação. Este processo diminui a quantidade de resíduos sólidos da refinaria e os efluentes líquidos da torre de lavagem de gás  Bento et al., 1999). Em testes efectiados, a lama seca, em pó, foi reagida com gás das caldeiras, em ciclones. Observou-se uma redução de SOx e NOx no gás. Depois deste tratamento, o gás não necessita de uma lavagem de neutralização. assim ha´uma redução no consumo de água e de carbonato de sódio.

No mesmo estudo, parte da lama seca foi calcinada a 900ºC, formando-se óxido de cálcio que foi usado no processo de Carbonatação. No laboratório, a lama da carbonatação foi tratada numa mufla a temperaturas entre 400º e 1000ºC durante 30, 40 e 60 minutos. Estas lamas assim tratadas, foram usadas para tratar licor da afinação, previamente diluído a 40ºBx, num vaso de 2000 mL.O gás das caldiras, da refinaria, contendo 12% de CO2, foi usado para carbonatar a mistura. Uma quantidade de o,60% de CaO (matéria seca) foi adicionada ao licor diluído usando hidróxido de cálcio ou as lams tratadas. O gás foi borbulhado até um pH final de 8,5 (20ºC). Os reultados obtidos apresentam-se na Tabela 1.

Tabela 1 – Descoloração na Carbonatação usando lamas tratadas a diferentes temperaturas.

    Descoloração  
Temperatura Tempo de aquecimento
30 min 40 min 60 min

400 C

41.4 %

 

45.3 %

00 C

45.6 %

 

46.7%

600 C

46.5 %

 

47.4 %

700 C

46.0 %

 

48.4 %

800 C

 

50.8 %

 

900 C

 

57.8 %

 

1000 C

  59.8 %  


è conhecido que durante a Carbonatação, os compostos de alto peso molecular são parcialmente removidos e os açucares invertidos são praticamente destruídos na totalidade. Estes efeitos foram observados nos testes realizados usando hidróxido de cácio e lamas calcinadas a 1000ºC, em paralelo. Foram também medidas as quantidades de amido e dextrano. Os resultados estão apresentados na Tabela 2. Também se indicalm as côres ICUMSA.


Figura 2 - Compação de utilização de cal fresca e lama calcinada.

 


 

Licor de

Cal

Lama

Afinação Cal fresca
  Calcinada  
      Redução 1000 C Redução

Côr,IU

1160 480 59.3 % 470 59.5 %

Amido, ppm

140 55 60.7 % 48 65.7 %

Dextrano, ppm

558 432 22.6 % 352 36.9 %

Açúcar
Invertido

0.15 % 0.05 % 66.7 % 0.08 % 46.7 %

 

Estes resultados mostram que as lamas de carbonatação, calcinadas a 1000ºC, quando usadas na Crbonatação, têm o mesmo poder de descoloração qua a cal fresca. A calcinação a esta temperatura prduz uma lama calcinada com 80% a 95% de CaO. A diferençãa em % de CaO poderá ser devida ao auxiliar de filtração, usado na filtração de segurança,  presente na lama calcinada.



Bibliografia
Bento L.S.M., A. Ferraz, F. Bartolo, F. Rocha, M.Mota, 1999, Utilisation of cane sugar
          refinery sludge for recycling and boiler flue gas desulphuration - preliminary
          studies, Proc. of S.I.T. Conf, 143-160

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