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8/17/2019 Sesion 05 Tecnologia Del Papel 2
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A&M A&M University
Texas
Ing ROBERT VEGA BARRANTES
Semana 04: Semana 04:
INDUSTRIA DEL PAPEL
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
La industria del papel Materia ri!a" Opera#i$n de i!pregna#i$n de s%sa" Digesti$n"
Fra##i%na!ient%" Depura#i$n & li!pie'a" (ide%) *ttps)++,,,"&%utu-e"#%!+,at#*.
(/r&dE!0dgV1#
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La madera es la principal fuente de fibras celulósicas para la manufacturación de pulpa y papel. En este momento, lamadera suministra alrededor del 93% de los requerimientos mundiales de fibras vírgenes, mientras que las fuentes nomadereras suministran el resto. Aproximadamente un tercio de todos los productos papeleros son reciclados comofibras secundarias!
1.1 ESTRUCTURA DEL ARBOL: En un árbol se ons!"eran #res $ar#es %enerales:a&La o$a: om$ues#a "e 'o(as ) ramas.
b&El #allo.& Las ra*es. Las 'o(as son las +ábr!as en "on"e se manu+a#uran los al!men#os $ara sum!n!s#rar ener%*a ) re!m!en#o al árbol a #ra,-s"e la +o#os*n#es!s La +o#os*n#es!s es la $ro"u!/n "e arbo'!"ra#os a $ar#!r "el "!/!"o "e arbono ) a%ua en $resen!a "e loro+!la )lu&.
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3.1 POTENCIALES
La fortaleza económica de los Estados Unidos a nales de los 90 ha revivido la industria de lapulpa y el papel. Ahora, esta industria cuenta con uno de los mayores ritmos de crecimiento
promedio annual.
La industria de Pulpa y Papeltiene alunas venta!as"
#Potencial en el mercadode Estados Unidos y$anad%.
#Acceso a contri&ucióneconómica su&stancialpara cosechar vias para
pulpa.
#Alta calidad de losderivados de &ra demadera.
#Acceso asuministros deener'a seuros y de&a!o costo.
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La manufactura de pulpa para papel y cartulina emplea diferentes m(todos"
2EC3NICO5U62ICO "ombinación de los procesos previos.
#epara las fibras usando m$todoscomo abrasión de disco y billeting,esta pulpa puede usarse sin
blanqueamiento para acer papelesde impresión para aplicaciones enque ba&o brillo es aceptable. 'araotras aplicaciones, blanqueadorescomo los peróxidos e idrosulfitos
deben usarse.
2EC3NICO 'ulpas químicas se fabrican al prepararlas materias primas usando los
procesos (raft )sulfato* y sulfito. +os procesos (raft producen una variedadde pulpas usadas principalmente paraempacar, como papel de granresistencia y cartulina. xígeno,
peróxido de idrógeno, o-ono, cido percetico, ipoclorito desodio,dióxido de cloro, cloro y otros
químicos son usados para transformarel lignin a su forma lcali soluble.
5U62ICO
3.2 REVISIÓN DEL PROCESO DE PULPA Y PAPEL
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Los pasos principales en la manufactura de pulpa y papel son"
Estas etapas son comunes
para los tres procesos,aun)ue se diferencian enlas unidades )ue usan paracada tarea.
Almacén de Madera
ObtenciónDe pulpa
Blanqueado
Fabricaciónde Papel
Los impactos m%ssinicativos de lamanufactura de pulpa ypapel resultan de losprocesos de o&tención depulpa y &lan)ueado.
3.2 REVISIÓN DEL PROCESO DE PULPA Y PAPEL
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'/"E# '/'0#12 '/1"1'A+E#2E"+45A#
62E"10 7E'8+'A
"onvertir astillas de madera de papelde deseco en fibras adecuadas parala fabricación de papel.
uímico )(raft, sulfito*:digestores, refinadoresmecnicos, digestores yrefinadores semiquímicos.
/E"8'E/A"1085;1"A )(/A
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3.3 DESCARGAS AL AMBIENTE
Flujo
$%&' "! ADP
O(#")*#+, "! l#*or ,!%ro
$ompuestos &a!os en azufre"
*ulfuro de hidróeno
+etil mercaptano
*ulfuro de dimetil,isulfuro de ,imetilo
Part'culas sólidas - /0
2idos de azufre 0. / 30
2idos de nitróeno //3
$ompuestos or%nicos vol%tiles456$s7
O-'!,*#+, "! pulp)
2idos de azufre /30U,#")"!. %!,!r)"or). "! /)por 0
!l!*'r#*#")"
$enizas 8otantes 00
Co,')#,),'!
0.3/3
Flujo
pro!"#o
$%&' o1 ADP
Aua de desecho 90/90 m3:t;6, 0//'r#*).
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RE7ULACI8N EN U.S. El grupo federal clave responsable por el ambiente es laE'A, que es una agencia regulatoria que establece y refuer-alos estndares ambientales.
El propósito de la E'A es conducir investigaciones y sugerirsoluciones a los problemas ambientales. #imultneamente,a sido su obligación monitorear y anali-ar el ambiente.
+os componentes de la legislación de ms influencia en laindustria de la pulpa y el pa pel son los lineamientos delimitación de efluentes que definen las condiciones
mínimas de los efluentes para =9>> y =9?3.
REGULACIÓN DEL AGUA
REGULACIÓN DEL AIRE
3.? ASUNTOS REGULATORIOS
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"erca de =9>@, los estndares de calidad de las corrientes en los Estados8nidos fueron en su mayor parte, responsabilidad de los estadosindividuales. El gobierno federal fue dominante asta =9>@, cuando laAgencia de 'rotección Ambiental )Environmental 'rotection Agency,E'A* fue establecida.En =9>, El Acta > era equivalente aB;e&or tecnología prcticaB )best practical tecnology!, 6'2*, y el segundo
nivel para =9?3 fue Bme&or tecnología disponible económicamente factibleB)best available tecnology economically acievable, 6A2EA*.A principios de =9?@, estas regulaciones incluyeron sustancias tóxicas osub:tóxicas a trav$s del ational 'ollutant 7iscarge Elimination#ystem )'7E#*. Entre estas se encontraba un gran nCmero de
productos secundarios del proceso de blanqueamiento clorado.7espu$s, la E'A incrementó la lista de contaminantes prioritarios.+as regulaciones federales de los E.8. que tratan la protección al
ambiente cambian cada cuatro aDos. Es un reto constante para estaindustria mantenerse actuali-ada.
A2E"E7E2E#
'A/;E2/#'A/;E2/#'A/;E2/#
"2A;1A2E# 20F1"#
REGULACIÓNDEL AGUA
tras agenciasG
H Effluent #tandards and Iater uality 1nformation Advisory "ommittee )E#JI1A"*.H 2e "ouncil of Environmental uality.H ational "ommission on Iater uality
A2E"E7E2E#
"2A;1A2E# 20F1"#
Dese!pe2% est3ndar de Nue(as 4uentes en 5g+55g
M36" pr%!edi% en 789d:as M36i!%+ d:a
Su-#ateg%r:a BDO; TSS BDO; TSS
Kraft disuelto 6.1 8.35 11.75 15.5
Mercado kfaft 2.65 2.9 5.15 5.35
Kraft BCT 3.7 5 7.05 9.3
Fine raft 2.55 3.75 !.95 7
"ulfito #rado $a$el !.65 2.9 8.98 5.35
Mercado de sulfito !.65 2.9 8.95 5.35
"ulfito disuelto de %a&o alfa 11.15 10 21.!5 18.6
"ulfito disuelto de alto alfa 13.8 9.!5 26.5 17.6
'() c*e+i+ec*anical 3.9 3.3 7.5 6.15
'() t*er+o+ec*anical 2.3 3.15 !.!5 5.85
'()CM, $a$eles 2 3.15 3.85 5.85
'() $a$el fino 1.9 3 5.6 5.6
"oda 3.15 !.3 60 7.95
eink 3.9 ! 7.5 7.!5
,- $a$el fino 1.35 1.! 2.6 2.6
,- $a$el $ara $auelos 2.15 2.2 !.15 !.1
,- $a$el $ara $auelos /F( 1.9 1.95 3.7 3.65
@" roundBood CD" no/interada
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cenafteno T +eta%olitos
crole4na icloro%enceno crilonitrilo icloro%encidina ldrindieldrin icloroetilenos nti+onio sus co+$uestos 26!iclorofenol rsnico sus co+$uestos icloro$ro$ano dicloro$ro$eno s%estos 26!i+etilfenol
initrotoluenoBenceno ifenil*idracinaBencidinaBerilio co+$uestos 9ndosulfan +eta%olit os
9ndrinCad+io co+$ues tos 9t*il%encenoTetracloruro de Car%ono
C*lordane :aloeteresBencenos Clorinados :alo+etanos9tanos clorinados :e$tacloro +eta%olitosCloroal;uil teres :e
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A2E"E7E2E#A2E"E7E2E#A2E"E7E2E#
1AP" +aterial peliroso en part'culas sólidas 4particulate matter hazardous material7. @6 >AP" +aterial or%nico aseoso peliroso total 4total aseous oranic hazardous
material.7
L@#'! MACT II R!pr!!,')'#/o
'A/;E2/#
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RE7ULACIONES CANADIENSES
En 99, el o&ierno federal canadiense decretónuevas Heulaciones para los E8uentes de laindustria de la Pulpa y el Papel 4PPEH7 en el Actade Pesca 4=isheries Act7.
Las PPEH esta&lecen l'mites de ;6, **, y
to2icidad auda y adem%s contiene numerososreportes de re)uerimientos. Las reulaciones)ue limitan la descara de dio2inas clorinadas yfuranos tam&i(n entraron en vior en 99 &a!oel Acta $anadiense de Protección Am&iental4$anadian Environmental Protection Act, $EPA7.
Las reulaciones de $EPA y PPEH resultaron eninversiones masivas para cam&iar los procesos
de &lan)ueado e instalar unidades detratamiento secundario para nales de 99G enmuchas plantas canadienses.
El primer rupo de reulaciones para la industria dela pulpa y el papel, )ue entró en vior en 9-, nolimita&a la cantidad total de contaminación, sino )uem%s &ien permit'a la descara de contaminantes enproporción a la producción de la planta.
En 99, el o&ierno federal respondió a la presiónpM&lica introduciendo un es)uema reulatorio )uere)uer'a plantas para implementar sistemas detratamiento secundario y se soporta&a en l'mitespara controlar la descara de ciertos contaminantesdaKinos, incluyendo dio2inas y furanos.
En 99, las Heulaciones de e8uentes de Pulpa yPapel 4Pulp and Paper ENuent Heulations7
esta&lecieron los est%ndares m'nimos.
ANTECEDENTES
PAR32ETROS
RE7ULACIONES CANADIENSES
ANTECEDENTESANTECEDENTES
PAR32ETROS
NI9ELES 23I2OS DE BOD ; CANTIDADES23I2AS DE S8LIDOS SUSPENDIDOSAUTORIEDERAL CANADIENSE ORE7ULACIONES POR PRO9INCIA PARA E2ISIONES ALAIRE DE PLANTAS DE PULPA DE PAPEL PARA LACALIDAD DEL AIRE.
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E2ceptuando donde una autorización o autorización transitoria es e2pedidaautorizando el depósito de ;6 o sólidos suspendidos, la m%2ima ;6 o toda lamateria de ;6 y la cantidad m%2ima de sólidos suspendidos )ue puedendepositarse en caso de una empresa est% determinada por"
$on respecto a periodos de < horas, la fórmula"
Para un mes, la fórmula es"
RPR F Qd KL.K=
RPR D F Qm KL.=KK=
onde "= O es iual a un factor de para ;6 y -. para sólidossuspendidos, e2presados en ?iloramos por tonelada deproducto terminado.H O es la velocidad de producción de referencia. O nMmero de d'as del mes.
Fuente original: Departamento de Justicia de Canadá
CANTIDAD 23I2A DE S8LIDOS SUSPENDIDOS AUTORI
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3.?.3 REGULACIONES GENERALES
ar@+etro Halor +@
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3. TECNOLOGAS AMBIENTALES INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL
En el proceso ?raft de o&tención de pulpa, altas emisiones de compuestos reducidos en azufre, medidas comoazufre total reducido 4H*7, sulfuro de hidróeno, metil mercaptano, sulfuro de dimetil y dimetil disulfuro sonemitidos.
Emisiones de 12ido de azufre son lavadas4usando scru&&ers7 con soluciones lieramentealcalinas.
Los compuestos aseosos reducidos de azufreson colectados usando ca&ezales, domos ye)uipo de ventilación.
$ondensados del diestor y la evaporaciónde licor nero son procesadas por'r#pp#,% para eliminar los compuestos deazufre reducidos.
La corriente superior procedente delstripper y los no condensa&les son#,*#,!r)"o en un horno de cal o unaunidad de com&ustión.
Tr)')#!,'o "! %)!
;as informaciónGMMM.&rfindia.com ;s informaciónG
MMM.Mesinc.com
http://www.jrfindia.com/http://www.wesinc.com/http://www.wesinc.com/http://www.jrfindia.com/
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3. TECNOLOGAS AMBIENTALES INDUSTRIA DE PULPA Y PAPEL
Tr)')#!,'o "! )%u) "! "!!*=o
Para remover sólidos suspendidos"
# Ceutralización# amizado# *edimentación# =lotación
Para remover el contenido or%nico"
# Lodos activados# Launas aereadas# =ermentación anaeró&ica
Tr)')#!,'o "! "!!*=o +l#"o
Entre los pasos del tratamiento de desechos sólidos se incluyen la deshidratación de lodos y com&ustiónen un incinerador, o calentador de com&ustión de com&usti&le fósil.
;s informaciónGMMM.sequencertec.com
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CASO DE ESTUDIO 1
'/"E# (/A
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador delicor &lanco
>orno de cal
ASTILLAS
PULPA
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicor verde
Lodo de cal
Licor &lanco
$al$ondensadoscontaminados
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador delicor &lanco
>orno decal
ASTILLAS
PULP
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
Lodo decal
Licor &lanco
cal
Astillas de madera,conteniendo linin, celulosay hemicelulosa sonadicionados al licor &lanco4Ca6>, Ca*, Ca$637. Lasastillas son preparadas parasolu&ilizar el linin.
$ondensadocontaminado
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
ASTILLAS
PULPA
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
Lodo decal
Licor &lanco
cal
El linin solu&ilizado salecomo licor nero, de!andoatr%s la celulosa yhemicelulosa )ue sonconstituyentes de la pulpa.
$ondensado$ontaminado
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
ASTILLAS
PULPA
Licor &lanco
Es enviado a&lan)ueamiento en elproceso de fa&ricación depapel, dependiendo delproducto nal deseado.
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Lodo decal
cal
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ASTILLAS
iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue deisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
Los constituyentesprincipales del licor neroson" Ca6>, Ca*, Ca$63,Ca*6orno derecuperación
L#*or ,!%ro"#lu#"o
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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Texas
iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
El licor nero diluido esprocesado a trav(s de unaserie de evaporadores paraincrementar el contenido desólidos de F a -0Fapro2imadamente.
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
El licor nero concentrado esincinerado para suministrarener'a para el proceso deo&tención de pulpa y defundido inor%nico.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
Ca$63 y Ca*
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
Fu,"#"oLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
El fundido es disuelto enaua para formar el licorverde.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
Ca6>, Ca*, Ca$63 yaua.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoL#*or/!r"!
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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Lodo decal
cal
iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
La cal 4$a67 estransformada en$a6> en presencia deaua.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
El $a6> reacciona conCa$63 para formarCa6> y $a$63 comoprecipitado.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULPA
El $a$63 es calentadopara reenerar el $a6
y li&erar $6.ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
Licor &lanco
Lodo decal
cal
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iestor
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO $RAFT
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
PULP
Ca6>, Ca*, Ca$63 y
aua.
ASTILLAS
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
Licor nerodiluido
Licor neroconcentrado
=undidoLicorverde
$ondensado$ontaminado
L#*or-l),*o
Lodo decal
cal
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AGENTES INTERNOS DE SEPARACIÓN DE MASA
iestor
Lavadores
Evaporadores
>orno derecuperación
an)ue dedisolución
*la?er
$austerizadores
$laricador deLicor &lanco
>orno decal
ASTILLAS
PULPA
Licor neroconcentrado
=undido
Lodos decal
hite Li)uor
$al*trippin
$on aire
$ondensadocontaminado
AireAua dedesecho
Emisiones alaire
ea? ;lac?Li)uor
@reenLi)uor
S2L#*or ,!%ro
"#lu#"o
S3L#*or/!r"!
S1L#*or Bl),*o
Mu*=) op!r)*#o,! "! I,'!r*)-#o "! )) *oo )-or*#+, o )"or*#+,pu!"!, !r !pl!)") p)r) r!"u*#r l) !##o,! "! 42S.
Tr! *orr#!,'! l@u#") pr!!(#'!,'! !, l) pl),')
6pro*!o "! )%!,'! "! !p)r)*#+, "! ))8 MSA7 pu!"!, u)r!.
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res aentes e2ternos de separación de masa4e2ternal +*As7 ser%n considerados como
candidatos potenciales para la recuperación de>*"
# S?, ietanolamina 4EA7
# S, $ar&ón activado
# S, *olución caliente de car&onato de potasio al
30 F en peso.
AGENTES ETERNOS DE SEPARACIÓN DE MASA
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HE HEA$D5A
E DCEH$A+;D6
E +A*A
R1 R2 R3
A l) )'+!r)
E##o,! "!l =or,o "! r!*up!r)*#+,8 R1
E##o,! "!l !/)por)"or8R2
R38 E##o,! "! S'r#pp#,% *o, )#r!
Licor &lanco, S1
Licor verde, S2
Licor nero, S3
EA, S?
$ar&ón Activado, S
*olución caliente de $63 S
S1
S2
S3
S?
S
S
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HE HEA$D5A
E DCEH$A+;D6
E +A*A
E##o,! "!l 4or,o "! R!*up!r)*#+,8 R1
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