BRPI0700896B1

BRPI0700896B1 - processo de fabricação de um agente redutor químico a base de so2 , bissulfito de amônio e bissulfito de sódio.

Info

Publication number: BRPI0700896B1
Application number: BRPI0700896A
Authority: BR
Inventors: Bruno Nogueira Rodrigues
Original assignee: Amonex Do Brasil Indústria E Comércio Ltda
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2016-04-26
Also published as: BRPI0700896A

Abstract

processo de fabricação de um agente redutor químico a base de so~ 2~ e um agente redutor químico a base de so~ 2~ , utilizado como substituto do bissulfito de sódio convencional, e mais especificamente, dito produto obtido pela reação química do dióxido de enxofre e soda cáustica, estabilizados estequiometricamente com o produto de outra reação química entre o dióxido de enxofre e a amônia anidra.

Description

"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM AGENTE REDUTOR QUÍMICO A BASE DE S02, BISSULFITO DE AMÔNIO E BISSULFITO DE SÓDIO" CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[1] Refere-se a presente invenção a um processo de fabricação de um agente redutor químico a base de SO2, bissulfito de amônio e bissulfito de sódio, utilizado como substituto do bissulfito de sódio convencional, e mais especificamente, dito produto obtido pela reação química do dióxido de enxofre e soda cáustica, estabilizados estequiometricamente com o produto de outra reação química entre o dióxido de enxofre e a amônia anidra.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[2] Como é de conhecimento dos técnicos no assunto, o bissulfito de sódio é aplicado principalmente como agente branqueador em diversos tipos de indústria, tal como clareamento de polpa de celulose, bem como para tratamento de efluentes. O bissulfito de sódio é utilizado em processos de viragem, em galvanoplastia, em tratamento de curtumes, em indústria farmacêutica, como conservante alimentício, como seqüestrante de oxigênio e redutor de metais pesados.

[3] Quimicamente se equivale ao metabissulfito de sódio dissolvido em água. Utiliza-se também o bissulfito de sódio como preservativo de reveladores e também na composição de fixadores ácidos e banhos de paragem, onde pode substituir o metabissulfito de sódio.

[4] O bissulfito de sódio (NaHS03) é uma solução levemente amarelada, comercializada a granel (tanques) ou em bombonas de 50 litros.

[5] O bissulfito de sódio (NaHS03) também pode ser chamado de sulfito de sódio ácido, metabissulfito de sódio ou ainda como pirosulfito de sódio.

[6] Durante o tratamento de efluentes nas indústrias siderúrgicas, o bissulfito de sódio em solução é aplicado no tratamento de águas de coquerias, promovendo uma reação de oxi-redução com os metais pesados solubilizados (chumbo, arsênio, crômio) tornando-os passíveis de filtração e separação do efluente a ser emitido pela Estação de Tratamento de Esgoto (ETE).

[7] A solução de bissulfito de sódio, que é normalmente aplicada apresenta a concentração de aproximadamente 35%, com o equivalente a 21% de S02. 0 S02 contido no produto, é a molécula responsável pela reação de oxi-redução com os metais pesados.

[8] Outro caso usual de aplicação do bissulfito de sódio é na indústria de papel e celulose. No processo de alvejamento da polpa de celulose, normalmente usam-se reagentes químicos oxidantes como o dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio, para a extração de ligninas e o branqueamento da polpa. Após a obtenção da polpa alvejada é necessário que todo o resíduo desses oxidantes sejam reduzidos (neutralizados) e essa é a função da solução de bissulfito de sódio que, nesses momentos, é dosada no fluxo da suspensão de polpa alvejada.

[9] Como no caso anterior a molécula responsável pela oxi-redução é o S02, que reage com os resíduos de CI02 e H202 contidos na polpa alvejada. A solução de bissulfito de sódio normalmente aplicada tem concentração de aproximadamente 40% com o equivalente a 24% de S02.

[10] Ocorre que, apesar de amplamente utilizado, as indústrias que utilizam o bissulfito de sódio para tratamento de efluentes devem utilizar uma quantidade considerável deste produto, para que o efluente atinja um grau de pureza considerado e o processo de tratamento seja eficiente.

[11] Outra desvantagem presente nas indústrias que utilizam o bissulfito de sódio, refere-se a movimentação de grandes volumes de produto, devido à baixa concentração de ativo na solução de bissulfito de sódio comum.

[12] Soluções contendo NH4HSO3 + NaHS03 e S02 destinadas ao tratamento de efluentes e ao alvejamento de polpa de celulose, são conhecidas dos documentos GB945023, US4357256 e GB1077008, porém referidos documentos não antecipam as características de processamento previstas na presente solicitação.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[13] Foi pensando em evitar ditas desvantagens e agregar outros benefícios relacionados ao meio ambiente, que os inventores elaboraram o produto em questão.

[14] É pois, o objetivo da presente invenção obter um agente redutor químico a base de SO2, que apresente maior eficiência que a solução de bissulfito de sódio convencional, e ainda auxilie na nutrição de microorganismos melhorando a performance de todo o tratamento de efluentes.

[15] Outro objetivo da presente invenção é obter um agente redutor químico a base de SO2 que reduza os custos logísticos presentes nas indústrias que utilizam o bissulfito de sódio convencional.

[16] Outro objetivo da presente inovação é obter um sal agente redutor químico a base de SO2 que apresente características de performance melhores que o bissulfito de sódio convencional, reduzindo a quantidade de insumos gastos nas estações de tratamento de efluente.

[17] Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção são alcançados através de um agente redutor químico a base de SO2, produto de um processo de reação química do dióxido de enxofre e soda cáustica que são estabilizados estequiometricamente com o produto de uma outra reação química entre o dióxido de enxofre e o Hidróxido de Amônia (NH4OH) obtido da reação entre Amônia Anidra (NH3) e água.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[18] A seguir a reação química para obtenção da solução do sal será descrita com referência na figura anexa a qual, representa um fluxograma deste processo de fabricação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[19] Inicialmente, com os reatores previamente lavados e descontaminados, os sistemas de resfriamento, de aspiração e de lavagem de gases são ligados. Em seguida, a soluções de soda cáustica e de hidróxido de amônia são adicionados quantitativamente nos respectivos reatores. Posteriormente a agitação é ligada e esta permanece funcionando até o final do processo. Após essa etapa inicial, começa a reação do dióxido de enxofre, controlando a velocidade de reação em função da temperatura, que deve ser mantida na faixa desejada de 25°C a 40°C, devendo interromper a reação quando o pH do produto estiver na faixa ideal de 3, 5 a 4, 5. A reação com o hidróxido de amônio, que ocorre no reator 2, deve ser interrompida quando o pH do produto estiver na faixa ideal de 3, 5 a 4, 5. Após essa primeira etapa de produção de intermediários, é feita uma análise do processo e então os intermediários são transferidos quantitativamente para o reator 3, sendo que a proporção dos intermediários nesse reator é calculada estequiometricamente de modo o produto final contenha as concentrações de sódio, amônio, dióxido de enxofre especificado. Em seguida se resfria o produto até atingir preferencialmente a temperatura de 25 °C, se for necessário, corrigir o pH para a faixa de 3,5 a 4,5 e o peso específico do produto final nos limites especificados que são 1,25 g/ml a 1,30 g/ml.

[20] Apesar de ter sido descrito e ilustrado um conceito preferido dessa solução cabe salientar que outras soluções são passíveis de realização sem que se fuja do escopo da presente invenção.

Claims

[1] "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM AGENTE REDUTOR QUÍMICO A BASE DE S02l BISSULFITO DE AMÔNIO E BISSULFITO DE SÓDIO", com os reatores previamente lavados e descontaminados, caracterizado por: os sistemas de resfriamento, de aspiração e de lavagem de gases serem ligados; em seguida, as soluções de soda cáustica e de hidróxido de amônio são adicionadas quantitativamente nos respectivos reatores; posteriormente a agitação é ligada e esta permanece funcionando até o final do processo; após essa etapa inicial, começa a reação do dióxido de enxofre com a soda cáustica, que ocorre no reator 1, controlando a velocidade de reação em função da temperatura, que deve ser mantida na faixa desejada de 25 °C a 40 °C, devendo interromper a reação quando o pH do produto estiver na faixa ideal 3,5 a 4,5; promover a reação com o hidróxido de amônio e o dióxido de enxofre, que ocorre no reator 2, sendo interrompida quando o pH do produto estiver na faixa ideal; após essa primeira etapa de produção de intermediários, estes são transferidos quantitativamente para o reator 3, sendo que a proporção dos intermediários nesse reator é calculada estequiometricamente de modo que o produto final contenha uma mistura dos produtos NH4HSO3 + NaHSC>3, em concentrações que podem variar de 20 a 60%; em seguida se resfria o produto até atingir preferencialmente a temperatura de 25 °C, se necessário, corrige-se o pH para a faixa de 3,5 a 4,5 e o peso específico do produto final dos limites especificados que são 1,25 g/ml a 1,30 g/ml.