O licor negro é um resíduo gerado durante a produção de celulose em fábricas de papel. Atualmente, é utilizado para recuperar produtos químicos de cozinha e produzir vapor de alta pressão, necessários nos processos de polpação e fabricação de papel. É composto por diversas substâncias, como lignina, hemicelulose, NaOH (hidróxido de sódio) e Na₂S ( sulfeto de sódio). O composto de lignina presente no licor negro pode ser produzido como biocombustível .
No entanto, de acordo com o relatório da AIE, o licor negro como fonte de energia tem um futuro brilhante, pois é considerado uma das cinco fontes de energia mais essenciais da Terra!
Propriedades do licor preto
As propriedades básicas são:
- Base do Projeto de Equipamentos de Evaporação: Otimiza o projeto com base na transferência de calor, nas características do material e nos processos.
- Impacto das mudanças na química do ciclo do licor: O controle regular do desvio do valor de projeto é vital para garantir o desempenho dos evaporadores.
- Viscosidade: Ela afeta o movimento e a condução de calor; e aumenta em maiores teores de sólidos e temperaturas.
- Aumento do ponto de ebulição: O equipamento precisa lidar com o aumento da temperatura de ebulição durante a evaporação, influenciado pela composição química e concentração.
Veja também: O que são fontes de energia renováveis?
Propriedades térmicas do licor negro
1. Correlação da condutividade térmica:
A condutividade térmica do licor negro é modelada com uma correlação em termos de ± 4%k, W/m°C -0.58 +1.44×10 -3 (T°C) -3.35×10 -3 (%S). Com uma incerteza de cerca de três, esta equação fornece um valor preciso para a condutividade térmica em qualquer temperatura dada em relação ao teor de sólidos (%).
2. Calor específico (Cp):
Ele tem um calor específico não uniforme denotado como Cp, que muda com base no conteúdo de sólidos e na temperatura. Tal variação varia de 2700 – 3900 J/kg/°C ou 0.65 – 0.95 Btu/lbm/°F. Esse entendimento se torna essencial durante transferências térmicas de licores negros.
3. Calor de vaporização:
O calor de vaporização é de -2325 kJ/kg ou 1000 Btu/lb. A presença desse parâmetro é crucial no projeto e otimização de processos relacionados à evaporação de licor negro, pois permite determinar a quantidade de energia necessária durante essa transição de fase.
Veja também: O que é biomassa?
Licor preto produzido pela indústria de papel
Essa substância contém grandes quantidades de sólidos em suspensão, poluentes orgânicos e compostos tóxicos, o que pode causar grave poluição quando liberada diretamente em fontes de água próximas. Os principais riscos são:
- A presença de resíduos da indústria de papel com excesso de fibras, pigmentos e sais inorgânicos no corpo d'água confere a ele uma coloração preta escura e um odor desagradável e peculiar.
- O licor negro encontrado em resíduos da indústria de papel com altas concentrações de contaminantes orgânicos tem uma alta demanda bioquímica de oxigênio (DBO) de 5000~40000g/L.
- O licor preto extrudado utilizado no processo de polpação possui uma alta concentração de lignina. Utilização completa do produto sulfonato de lignina na forma de licor negro para fabricação de papel.
- Como matéria-prima, o licor negro concentrado, sulfonado e polvilhado é amplamente utilizado na produção de produtos lignossulfonato.
- Para segurança ecológica e harmonia natural no desenvolvimento, o licor preto da fabricação de papel é convertido em produtos de lignina por meio de utilização abrangente, o que reduz o impacto ecológico.
Leia também: O que são combustíveis sintéticos?
Por que a fabricação de papel produz um líquido preto?
A razão para a existência de álcool no processo de fabricação de papel reside no descarte de três tipos de água.
- O primeiro é o líquido residual gerado durante a polpação e o cozimento, comumente conhecido como licor de fabricação de papel.
- O segundo tipo é a água usada para lavar, selecionar e enxaguar a polpa após separá-la do licor, também chamada de água.
- Por fim, há a água da máquina de papel que pode ser tratada e reutilizada.
Dentre essas águas, a água intermediária representa mais de 10% do volume restante após a extração do licor negro. No entanto, é importante ressaltar que 90% dos poluentes liberados pela fábrica provêm das emissões do licor negro. Consequentemente, essas emissões se tornam uma fonte de poluição nas fábricas de papel.
A composição do licor negro é alterada durante o processo de celulose. No caso de materiais utilizados na fabricação de papel, como a palha, estes contêm celulose, lignina e hemicelulose (glicanos). Apenas a celulose (40%) é utilizada na fabricação de papel, enquanto 25% provém da madeira. Os 18% restantes são compostos por hemicelulose e xilose, juntamente com potássio, nitrogênio, fósforo e outros elementos que são descartados com o licor. O licor negro contém substâncias como lignina e hemicelulose, além de xilose, potássio, nitrogênio e fósforo, que possuem importantes aplicações industriais e agrícolas.
Leia também: O que é o Padrão de Combustível Renovável (RFS)?
