PT88791B - Processo de tratamento quimico de efluentes de regeneracao de resinas de permuta ionica de descoloracao de solucoes de acucar para re-utilizacao como regenerante - Google Patents
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Description
A presente invenção trata de um processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas usadas na descoloração de soluções de açúcar de refinarias ou fábricas de açúcar de cana ou de beterraba para re-utilização como regenerante, substituindo as soluções alcalinas de cloreto de sódio usadas habitualmente.
No processo clássico usa-se uma solução a 10 % de cloreto de sódio alcalinizada com soda cáustica, resultando uma quantidade de efluente equivalente a 2 a 3 metros cúbicos por metro cúbico de resina tratada, com uma quantidade de cloretos de cerca de 8 a 10 %, expressos em NaCl, o que o torna de difícil tratamento.
A presente invenção não sõ recupera a maior parte do cloreto de sódio das soluções efluentes da regeneração, como deixa na solução, tratada quimicamente, ioes que tem acção regenerante, além de produzir uma quantidade mínima de lamas de precipitação e uma solução de baixo teor de cloreto de sódio como resíduos.
A resina de permuta iõnica, em que se pratica a regeneração e o tratamento químico objecto desta invenção, devera estar contida com o mínimo de água possível, em coluna ou colunas próprias para descoloração de soluções de açúcar, devidamente descompactada, lavada e totalmente na forma de cloretos.
A passagem de regenerante pela ou pelas colunas que contêm a resina pode ser feita no sentido de cima para baixo ou de baixo para cima conforme o previsto para o tipo de coluna ou colunas utilizado.
A passagem das soluções regenerantes pela ou pelas colunas de resina ê feito a um caudal de 1 a 2 metros cúbicos por metro cúbico de resina a tratar, e, a uma temperatura de 60 a 70 °C.
No caso de se fazer a descoloração das soluções de açúcar em duas ou mais colunas em série, entende-se aqui por volume de resina tratada ou a tratar como sendo o volume de resina contido numa das colunas.
No primeiro ciclo inicia-se o processo de regeneração proposto nesta invenção com uma solução de cloreto de sódio contendo 3 a 7 % de NaCl, numa quantidade equivalente a meio a um metro cúbico por metro cúbico de resina a tratar (pré-regeneração).
A seguir passa-se pela coluna uma solução de cloreto de sódio contendo 10 a 20 % de NaCl, numa quantidade equivalente a 2,5 a 3 metros cúbicos por metro cúbico de resina a tratar (regeneração).
Para expulsão do regenerante, passa-se pela coluna ãgua nos caudais, quantidades e condições necessárias para o tipo de coluna e de resina em utilização, para lavagem do regenerante, preparando a ou as colunas para o próximo ciclo de descoloração de solução de açúcar.
No início da regeneração com as soluções de cloreto de sódio indicadas, e após a expulsão da ãgua contida na ou nas colunas, os efluentes da regeneração são recolhidos e diferenciados para tratamento químico, para re-aproveitamento ou para serem descarregados do sistema de resinas de descoloração.
Após a saída da ãgua contida na ou nas colunas e quando começam a sair os primeiros corantes no efluente separa-se uma quantidade de efluente equivalente a 1,0 a 1,5 metros cúbicos por metro cúbico de resina tratada, que serã aqui designado por Efluente A.
Seguidamente, recolhe-se uma quantidade de efluente equivalente a 2,5 a 3,0 metros cúbicos por metro cúbico de resina tratada, que serã aqui designado por Efluente B.
Após esta operação procede-se à recolha do efluente saído da ou das colunas de resina, equivalente a meio metro cúbico a um metro cúbico por metro cúbico de resina tratada, que serã aqui designado por Efluente
C.
A resina deverá então ser lavada e preparada para um novo ciclo de descoloração de soluções de açúcar, conforme o indicado para o tipo de resina e da instalaçao em uso.
Efluente A ê descarregado do sistema de regeneração de resinas para o sistema de tratamento de efluentes ou para outro destino.
Efluente B ê tratado por precipitação química, conforme se des creve adiante, para ser usado como regenerante, substituindo a solução de cloreto de sódio na fase de regeneração.
Efluente C ê armazenado para ser utilizado para preparação da solução da salmoura para a pre-regeneração. 0 pH deste efluente deve estar entre 9,0 e 10,0, devendo-se usar NaOH, se necessário.
Efluente B é tratado quimicamente do seguinte modo:
- Aquecer o Efluente B até uma temperatura de 60 a 70 °C.
- Adicionar, com agitação, 3 a 10 % (v/v) de uma solução de 100 a 120 g/1 de hidróxido de cálcio, Ca(0H)2, contendo de 0 a 100 g/1 de cloreto de sódio, NaCl.
τ
- Manter ο aquecimento, com agitação lenta, por 5 a 10 minutos.
- Se a remoção de cor nesta precipitação for inferior a 30 %, fazer uma segunda precipitação, apôs remoção do primeiro precipitado, com 100 a 600 ppm de silicato de sódio, a uma temperatura de 70 a 80 °G, mantendo a agitação lenta por 10 a 20 minutos.
- Eliminar o excesso de cálcio, da solução anterior, por adição do ião fosfato, numa das formas H3PO4, P205, Na3PO4, Na2HP04, NaH2P04, ou suas combinações, atê a um pH entre 9,0 e 11,0, ou por borbulhamento de anidrido carbónico na solução, atê a um pH de 8,0 a 9,0.
- Remover o precipitado formado, por filtração, decantação ou centrifugação, com ou sem ajuda de auxiliar de filtração.
- Se necessário, corrigir o pH da solução filtrada a valores entre 9,0 e 10,0 com uma solução de ácido clorídrico diluído ou uma solução de hidróxido de sódio diluída.
Nas regenerações seguintes proceder-se-à do mesmo modo recuperando-se sempre o Efluente B para, após o tratamento químico descrito, servir de regenerante na regeneração seguinte.
Após 10 a 20 ciclos de descoloração de soluçoes de açúcar, seguidas do processo de regeneração atrás descrito, deve-se iniciar o processo com uma solução de cloreto de sódio, como foi indicado para o primeiro ciclo.
De 20 em 20 ciclos deve-se proceder a uma regeneração ácida, levando o pH das soluções de cloreto de sódio usadas na prê-regeneração e na regeneração, a um valor entre 2 e 4, com ácido clorídrico. Apôs esta rege neração deve-se fazer uma regeneração normal como o indicado para o primeiro ciclo, levando, neste caso, o pH das soluções salinas a um valor en tre 10 e 11 com NaOH.
Claims (1)
- REIVINDICAÇÕES12. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica de descoloração de soluções de açúcar para re-utilizaçao como regenerante, caracterizado por se proceder ã precipitação química de parte dos corantes do efluente.22. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo a reivindicação 1, caracterizado por se fazer a regeneração da resina a um caudal entre 1 a 2 metros cúbicos de solução regenerante por metro cúbico de resina a tratar, e a uma temperatura de 60 a 70 °C.32. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela regeneração da resina ser feita em duas partes, uma, pré-regeneração, a uma concentração de cloreto de sódio entre 3 a 7 % e a uma quantidade equivalente a 0,5 - 1,0 metros cúbicos por metro cúbico de resina a tratar, e, outra em que se usa o efluente tratado quimicamente, numa quantidade equivalente a 3,0 metros cúbicos por metro cúbico de resina a tratar.42. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por se recolher para tratamento químico a parte do efluente da resina entre 1,0 a 1,5 metros cúbicos e 4,0 a 4,5 metros cúbicos de efluente por cada metro cúbico de resina tratada, a seguir à expulsão da água contida na ou nas colunas de resina.52. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo tratamento químico consistir numa precipitação de parte dos corantes e outra matéria orgânica do efluente, seguida de remoção do excesso do ião cálcio e separação do precipitado formado, finalizando-se por um ajuste de pH, se necessário.62. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo a reivindicação 5, caracterizado pelo • facto da precipitação de parte dos corantes e matéria orgânica dos efluentes * de salmoura se efectuar com 3 a 10 7« (v/v) de uma solução de hidróxido de cálcio com 100 a 120 g/1 de Ca(0H)2 e 0 a 100 g/1 de NaCl, seguida, se necessário, de outra precipitação com 100 a 600 ppm de silicato de sódio.72. - Processo de tratamento químico de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo as reivindicações 5 e 6, caracterizado pela remoção do excesso de cálcio se fazer com um ião fosfato em qualquer das formas H3PO4, P205, Na3P04, Na2HP04, NaH2P04, ou suas combinações, até um pH entre 9,0 e 11,0, ou por reacção com anidrido carbónico até a um pH entre 8,0 e 9,0.82. - Processo de tratamento químico, de efluentes de regeneração de resinas de permuta iónica, segundo as reivindicações 5 a 7, caracterizado por se fazer a correcçao do pH das soluçoes regenerantes a um valor entre 9,0 e 10,0 com ácido calorídrico diluído ou uma solução diluída de hidróxido de sódio, quando necessário.
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