JP2003010669A - スメルト溶解装置 - Google Patents

スメルト溶解装置

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JP2003010669A
JP2003010669A JP2001198447A JP2001198447A JP2003010669A JP 2003010669 A JP2003010669 A JP 2003010669A JP 2001198447 A JP2001198447 A JP 2001198447A JP 2001198447 A JP2001198447 A JP 2001198447A JP 2003010669 A JP2003010669 A JP 2003010669A
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JP
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smelt
potential
stirring blade
melting
green liquor
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JP2001198447A
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English (en)
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Masakazu Tateishi
正和 立石
Akihiro Sakanishi
彰博 坂西
Noriaki Uchimura
典秋 内村
Seiji Takada
政治 高田
Kuniaki Nakashiki
邦昭 中志貴
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
New Oji Paper Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Oji Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スメルト溶解装置において、攪拌翼へのスケ
ールの付着を防止してパルプの製造の連続操業を可能と
する。 【解決手段】 緑液(スメルト)を貯溜する緑液タンク
11に攪拌翼12をモータ15により回転可能に支持す
ると共に、この攪拌翼11に隣接して緑液に浸漬するチ
ェーン(電極)16を吊下げ支持し、電源装置18の陽
極を攪拌翼12に接続して正電位を付加する一方、陰極
をチェーン16に接続して負電位を付加するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソーダ回収ボイラ
から排出されるスメルトを溶解して緑液として回収する
スメルト溶解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パルプの製造装置の回収ボイラでは、ソ
ーダ分の回収や芒硝の還元、蒸解により溶出した有機物
を熱源として回収するなどの目的のため、濃縮黒液を燃
焼しており、このときに排出されるスメルトはスメルト
溶解タンクに貯留され、このスメルト溶解タンクでスメ
ルトを溶解して緑液として回収している。
【0003】従来、このスメルト溶解タンクには、スメ
ルトを攪拌溶解するための攪拌装置が設けられており、
この攪拌装置は溶液内に浸漬されてモータにより回転可
能な攪拌翼を有している。ところが、このスメルト中に
はカルシウム塩(Na2Co3)が含まれているためにスメル
トの溶解時に炭酸カルシウム(CaCo3)が析出し、この
炭酸カルシウムが攪拌翼の表面にスケールとして固着し
てしまう。攪拌翼表面でスケールが成長すると、攪拌装
置用のモータがオーバーロードしてしまうため、定期的
に攪拌翼からスケールを除去する必要があり、作業能率
が良くないとの問題がある。
【0004】そこで、従来は、攪拌翼の表面をテフロン
(登録商標)コーティングしたり、テフロン板を貼り付
けることで、スケールの付着成長を防止していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、テフロンは
攪拌翼の素材として用いられるステンレスに対して付着
性が良くなく、テフロンコーティングは摩耗や剥離、損
傷が激しく、長期の使用には十分ではない。また、攪拌
翼にテフロン板を貼り付けるには、押え金具が必要とな
り、この押え金具がステンレス製であるためにここから
スケールが成長してしまうという問題がある。
【0006】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、攪拌翼へのスケールの付着を防止してパルプの
製造の連続操業を可能としたスメルト溶解装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のスメルト溶解装置は、回収ボイラ
から溶融状態で排出されるスメルトを溶解する溶解タン
クと、該溶解タンク内に貯留されたスメルトを攪拌する
攪拌翼と、前記スメルトに浸漬する電極と、前記攪拌翼
に正電位を付加すると共に前記電極に負電位を付加する
電源とを具えたことを特徴とするものである。
【0008】請求項2の発明のスメルト溶解装置では、
前記電源は、不動態化電位範囲の電位を負荷することを
特徴としている。
【0009】請求項3の発明のスメルト溶解装置では、
前記電極は、前記溶解タンクの上方から吊り下げられた
チェーンであることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0011】図1に本発明の一実施形態に係るスメルト
溶解装置の概略、図2に分子間距離とポテンシャルエネ
ルギとの関係を表すグラフ、図3にステンレス鋼の電位
に対するアノード電流密度を表すグラフ、図4にクラフ
ト法による回収工程サイクルの概略を示す。
【0012】本実施形態のスメルト溶解装置が適用され
るパルプ製造装置のクラフト法では、蒸解薬液がほとん
ど回収されて再利用されるものであり、環境汚染の問題
がない。即ち、クラフト法にて、図4に示すように、チ
ップは蒸気で前処理されてから蒸解がまにブロータンク
でブローされた原料は水により洗浄され、スクリーンを
通って漂白工場、パルプマシンへ送給される。一方、原
料を洗浄した炉液は前段に戻されるが、排液は黒液タン
クに送給され、エバポレータで濃縮されて黒液(Na2C
o3、Na2SO3、Na2SO4、NaOH)として濃黒液タンクに送給
され、回収ボイラで燃焼される。この回収ボイラでは、
ソーダ分の回収、芒硝の還元、蒸解により溶出した有機
物を熱源として回収する処理が行われて燃えかすとして
スメルトが発生する。
【0013】この回収ボイラから排出されたスメルトは
溶解槽を経て緑液タンク(溶解タンク)に緑液(Na2C
o3、Na2Sの溶融塩)として送給される。この緑液タンク
では緑液に対して水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )が加え
られて攪拌されることで苛性化され、白液(NaOH、Na
2S)が生成されて白液タンクに送給され、この白液が蒸
解がまで処理された原料の洗浄水として再利用される。
一方、苛性化によって発生した石灰泥(CaCo3)はキル
ンで燃焼されて水が加えられ、水酸化カルシウムとな
り、再度緑液タンクに供給される。
【0014】このようなクラフト法における蒸解薬液の
回収工程にて、緑液タンクでは、緑液と水酸化カルシウ
ムとの溶液を攪拌するための攪拌装置が設けられている
が、この緑液中にはカルシウム塩(Na2Co3)が含まれて
いるためにスメルトの溶解時に炭酸カルシウム(CaC
o3)が析出するため、攪拌翼の表面に炭酸カルシウムが
スケールとして固着してしまう。そこで、本実施形態で
は、攪拌翼に不動態化電位範囲の正電位を付加すると共
に緑液に浸漬する電極に負電位を付加することで、攪拌
翼へのスケールの付着を防止している。
【0015】本実施形態のスメルト溶解装置において、
図1に示すように、緑液タンク11は緑液(スメルト)
を貯溜して密閉可能であって、ほぼ中央部にステンレス
製の攪拌翼12が配設され、上部に連結された回転軸1
3が蓋14により回転自在に支持されており、回転軸1
3はモータ15により回転可能となっている。
【0016】また、この攪拌翼11に隣接して緑液に浸
漬する電極としてのステンレス製のチェーン16が取付
部17を介して蓋14に吊下げ支持されており、容易に
引き上げ可能となっている。そして、電源装置18の陽
極が攪拌翼12に接続されて正電位を付加することがで
きる一方、電源装置18の陰極がチェーン16の取付部
17に接続されて負電位を付加することができる。
【0017】ここで、スメルト溶解装置による攪拌翼1
2へのスケールの付着防止原理について説明する。図2
に示すように、固体(攪拌翼12)に対する流体(緑
液)のポテンシャルエネルギは、両者の距離が短いほど
高くなっている。この場合、攪拌翼12の表面の粒子電
位ψ0 は測定不能であるため、スターン層Bでの粒子電
位ζを電気永動法により測定すると、緑液の粒子が+電
位を有することがわかり、攪拌翼12が−電位であるた
めに緑液の粒子が+電位が吸着することで、攪拌翼12
の表面に炭酸カルシウムがスケールとして固着すること
が判明した。
【0018】この場合、図3に示すように、例えば、ス
テンレス鋼に対して不動態化電位範囲が設けられてお
り、この範囲より電位の低い領域は溶解領域であり、こ
の範囲より電位の高い領域は酸素ガスが発生したり、水
の電気分解が生じる領域であるため、電源装置18はこ
の不動態化電位範囲の電位を攪拌翼12及びチェーン1
6の付加することが望ましい。実際には、1A/mm以下
の電流となる。
【0019】従って、図1に示すように、モータ15に
よって回転軸13を介して攪拌翼12を回転すること
で、緑液タンク11内の緑液と供給された水酸化カルシ
ウムとが攪拌混合され、苛性化が可能となる。このと
き、電源装置18により攪拌翼12に正電位を付加する
一方、チェーン16に負電位を付加する。すると、攪拌
翼12の表面の粒子が+電位に帯電し、緑液中における
炭酸カルシウムの+電位の粒子が攪拌翼12の表面に対
して反発して付着が抑制され、攪拌翼12の表面への炭
酸カルシウムのスケール固着を防止できる。
【0020】なお、チェーン16には負電位を付加して
おり、このチェーン16に緑液中における炭酸カルシウ
ムの+電位の粒子が付着するため、定期的にこのチェー
ン16を取付部17を介して引き上げて新しいものと交
換することで、長期における操業の停止が防止できる。
そして、このスケールが付着したチェーンを塩酸で洗浄
することで容易にスケールを除去できる。
【0021】このように本実施形態のスメルト溶解装置
にあっては、緑液(スメルト)を貯溜する緑液タンク1
1に攪拌翼12をモータ15により回転可能に支持する
と共に、この攪拌翼11に隣接して緑液に浸漬するチェ
ーン(電極)16を吊下げ支持し、電源装置18の陽極
を攪拌翼12に接続して正電位を付加する一方、陰極を
チェーン16に接続して負電位を付加するようにしてい
る。
【0022】従って、攪拌翼12の表面の粒子を+電位
に帯電することで、緑液中における炭酸カルシウムの+
電位の粒子が反発してその付着が抑制され、この攪拌翼
12の表面への炭酸カルシウムのスケールの固着を防止
できる。そのため、テフロンコーティングやテフロン板
の貼り付けなどの従来の攪拌翼に比べて、安価で容易
に、且つ、確実にスケールの付着を防止することがで
き、コストを低減することができる。また、スケールの
除去作業や攪拌翼の交換作業などのメンテナンスが減少
し、作業性を向上できると共に、パルプ製造の連続操業
が可能となる。
【0023】なお、上述の実施形態において、攪拌翼1
2を垂直な回転軸13により回転自在に支持したが、水
平な回転軸により複数の攪拌翼を回転自在に支持しても
よい。また、この攪拌翼の形状は実施形態のものに限定
されるものではない。更に、緑液に浸漬する電極をチェ
ーンとしたが、棒材であってもよく、水平に設けてもよ
い。
【0024】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のスメルト溶解装置によれば、回
収ボイラから溶融状態で排出されるスメルトを溶解する
溶解タンクに、この溶解タンク内に貯留されたスメルト
を攪拌する攪拌翼を設けると共に、スメルトに浸漬する
電極を設け、電源により攪拌翼に正電位を付加すると共
に電極に負電位を付加するようにしたので、攪拌翼の表
面を正電位に帯電することで、スメルト中における正電
位の粒子が反発してその付着が抑制され、安価で容易
に、且つ、確実にスケールの付着を防止することがで
き、コストを低減することができ、また、スケールの除
去作業や攪拌翼の交換作業などのメンテナンスが減少
し、作業性を向上できると共に、パルプ製造の連続操業
を可能とすることができる。
【0025】請求項2の発明のスメルト溶解装置によれ
ば、電源が不動態化電位範囲の電位を負荷するようにし
たので、攪拌翼に損傷を与えることなく確実にスケール
の付着を防止することができる。
【0026】請求項3の発明のスメルト溶解装置によれ
ば、電極を溶解タンクの上方から吊り下げられたチェー
ンとしたので、長期の使用によりチェーンにスケールが
付着してもこのチェーンは吊り下げられているためで交
換が容易となり、長期にわたる操業の停止を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るスメルト溶解装置の
概略図である。
【図2】分子間距離とポテンシャルエネルギとの関係を
表すグラフである。
【図3】ステンレス鋼の電位に対するアノード電流密度
を表すグラフである。
【図4】クラフト法による回収工程サイクルの概略図で
ある。
【符号の説明】
11 緑液タンク 12 攪拌翼 15 モータ 16 チェーン(電極) 18 電源装置
フロントページの続き (72)発明者 坂西 彰博 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 内村 典秋 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 高田 政治 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 中志貴 邦昭 徳島県阿南市豊益町吉田1番地 王子製紙 株式会社富岡工場内 Fターム(参考) 4G035 AB46 AE05 AE07 4G037 DA16 EA04 4G078 AA30 AB20 BA05 CA01 CA05 CA12 CA17 DA01 EA20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回収ボイラから溶融状態で排出されるス
    メルトを溶解する溶解タンクと、該溶解タンク内に貯留
    されたスメルトを攪拌する攪拌翼と、前記スメルトに浸
    漬する電極と、前記攪拌翼に正電位を付加すると共に前
    記電極に負電位を付加する電源とを具えたことを特徴と
    するスメルト溶解装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のスメルト溶解装置におい
    て、前記電源は、不動態化電位範囲の電位を負荷するこ
    とを特徴とするスメルト溶解装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のスメルト溶解装置におい
    て、前記電極は、前記溶解タンクの上方から吊り下げら
    れたチェーンであることを特徴とするスメルト溶解装
    置。
JP2001198447A 2001-06-29 2001-06-29 スメルト溶解装置 Withdrawn JP2003010669A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521417A (ja) * 2010-03-10 2013-06-10 ユーピーエム − キュンメネ コーポレイション 繊維ウェブの製造工程中に炭酸カルシウムをインライン製造するための方法及び反応器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013521417A (ja) * 2010-03-10 2013-06-10 ユーピーエム − キュンメネ コーポレイション 繊維ウェブの製造工程中に炭酸カルシウムをインライン製造するための方法及び反応器

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Effective date: 20080902