JP2003342301A - Regeneration of spent acid and method for its use - Google Patents

Regeneration of spent acid and method for its use

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JP2003342301A
JP2003342301A JP2002150267A JP2002150267A JP2003342301A JP 2003342301 A JP2003342301 A JP 2003342301A JP 2002150267 A JP2002150267 A JP 2002150267A JP 2002150267 A JP2002150267 A JP 2002150267A JP 2003342301 A JP2003342301 A JP 2003342301A
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acid
ozone
pulp
cellulose powder
waste acid
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JP2002150267A
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Japanese (ja)
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Hitoshi Ito
等 伊藤
Tatsuaki Iwaki
達明 岩城
Mitsugi Nishi
貢 西
Kazuto Hara
一人 原
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for regenerating the spent acid after being used for hydrolysis reaction in the process for manufacturing cellulose powder or crystalline cellulose powder by hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid and a process for manufacturing the cellulose powder or crystalline cellulose powder by using the regenerated spent acid. <P>SOLUTION: Cellulose powder or crystalline cellulose powder is manufactured by hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid. The spent mineral acid after the hydrolysis is regenerated by adding ozone generated with an ozone generator or waste ozone gas discharged from the ozone bleaching step in a pulp bleaching process. The regenerated acid alone or together with a newly added fresh mineral acid is used for the hydrolysis of pulp cellulose. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプセルロース
を鉱酸により加水分解しセルロース粉末あるいは結晶性
セルロース粉末を製造する工程において、加水分解反応
後の廃酸の再生方法と、該再生廃酸を使用するセルロー
ス粉末あるいは結晶性セルロース粉末パルプの製造方法
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of regenerating a waste acid after a hydrolysis reaction in a step of hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid to produce a cellulose powder or a crystalline cellulose powder, The present invention relates to a method for producing a cellulose powder or crystalline cellulose powder pulp used.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルロース粉末や結晶性セルロースは、
ゴムやプラスチックの充填剤、食品添加物、感圧紙用配
合剤、工業用濾過助剤、溶接棒用付形剤などに使用され
ている。これらの用途では高い白色度のセルロース粉末
や結晶性セルロース粉末が求められており、針葉樹パル
プや広葉樹パルプ等の漂白バージンパルプを原料とし、
これらを化学的に加水分解および/または機械的に粉砕
して製造されている。
2. Description of the Related Art Cellulose powder and crystalline cellulose are
Used in rubber and plastic fillers, food additives, pressure sensitive paper compounding agents, industrial filter aids, welding rod shaping agents, etc. In these applications, high-whiteness cellulose powder and crystalline cellulose powder are required, and bleached virgin pulp such as softwood pulp and hardwood pulp is used as a raw material,
It is manufactured by chemically hydrolyzing and / or mechanically crushing these.

【0003】漂白パルプの加水分解に使用される酸は、
硫酸、亜硫酸、硝酸、塩酸、リン酸などの鉱酸である。
適切な濃度に調整した鉱酸にパルプセルロースを懸濁さ
せ、高温で反応させる。加水分解反応終了後、パルプ加
水分解物と鉱酸は固液分離される。パルプ加水分解物は
洗浄により付着酸を除去した後、中和、乾燥、粉砕、分
級などの工程を経てセルロース粉末や結晶性セルロース
粉末の製品が製造される。
The acids used to hydrolyze bleached pulp are
Mineral acids such as sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid.
Pulp cellulose is suspended in mineral acid adjusted to an appropriate concentration and reacted at high temperature. After completion of the hydrolysis reaction, the pulp hydrolyzate and the mineral acid are solid-liquid separated. The pulp hydrolyzate is washed to remove the adhering acid and then undergoes steps such as neutralization, drying, pulverization and classification to produce a cellulose powder or crystalline cellulose powder product.

【0004】分離した鉱酸は、加水分解した炭水化物の
変性物が原因で着色しているが、酸濃度はまだ充分に高
いため、新鉱酸と混合して加水分解反応に数度再使用さ
れる。しかし、再使用を繰り返すと分離鉱酸中の着色物
質含有量が次第に増加し、この着色物質がセルロース粉
末や結晶性セルロース粉末の製品に付着し、、製品白色
度の規格を維持できなくなるので、最終的にはこの使用
済み鉱酸を廃棄しなければならない。この酸を以下、廃
酸と記述する。廃酸の発生により、加水分解に使用する
鉱酸を新鉱酸の形で補充することが必要となり、その
分、製造コストが増大するという問題がある。また、廃
酸は高濃度の酸であるため、このままでは排出できず、
アルカリ薬剤を添加して中和処理し排出している。従っ
て、中和に要するコストが高いという問題がある。
The separated mineral acid is colored due to the denatured product of the hydrolyzed carbohydrate, but the acid concentration is still high enough that it is mixed with fresh mineral acid and reused several times in the hydrolysis reaction. It However, when the reuse is repeated, the content of the coloring substance in the separated mineral acid gradually increases, and the coloring substance adheres to the product of the cellulose powder or the crystalline cellulose powder, and the product whiteness standard cannot be maintained. Ultimately, this used mineral acid must be discarded. This acid is hereinafter referred to as waste acid. Due to the generation of waste acid, it is necessary to supplement the mineral acid used for hydrolysis in the form of new mineral acid, and there is a problem that the production cost increases accordingly. Also, since the waste acid is a high-concentration acid, it cannot be discharged as it is,
Alkaline chemicals are added to neutralize and then discharged. Therefore, there is a problem that the cost required for neutralization is high.

【0005】廃酸を再使用できる技術としては特許8849
01号があり、この中で、パルプなどの漂白剤として使用
されている二酸化塩素の発生装置で副生する、硫酸を主
成分とし他に硫酸ナトリウム、塩素酸塩、食塩および二
酸化塩素などを含む排酸でセルロースを加水分解し高白
色度のセルロース粉末を製造する技術が記述されてお
り、既に公知となっている。この方法により、加水分解
反応に使用した酸の再使用回数を増すことができるが、
経済的な観点から更に使用回数を増やすことが望まれ
る。
As a technique for reusing the waste acid, Japanese Patent No. 8849
No. 01, which contains by-product of the chlorine dioxide generator used as a bleaching agent for pulp, sulfuric acid as the main component, as well as sodium sulfate, chlorate, salt and chlorine dioxide. A technique for producing a high-whiteness cellulose powder by hydrolyzing cellulose with waste acid has been described and is already known. By this method, the number of reuses of the acid used in the hydrolysis reaction can be increased,
From the economical point of view, it is desired to increase the number of times of use.

【0006】また、二酸化塩素発生装置においては、従
来多くのパルプ工場で採用されている排硫酸と塩素を副
生するR2法から、排酸を副生しないR3法、R5法、SVP
法、SVP-Total HCl法への転換が進んで来ている。ま
た、パルプ工場に対する環境規制が強まるに従い、パル
プ漂白工程においては、漂白剤に塩素を使用しないECF
漂白が主流となりつつあり、二酸化塩素の使用が増大し
ている。この状況から、二酸化塩素発生装置において
は、排酸も塩素も副生しないR6法、R7法、SVP-Mars法、
R8法、SVP-MeOH法、SVP-Lite法、SVP-H2O2法などが開発
され、これらの方式が今後の主流となると予測される。
従って、現状、二酸化塩素発生装置の排酸をセルロース
の加水分解反応に使用している製造施設においても、二
酸化塩素発生装置が新型に更新された後は、二酸化塩素
発生装置の排酸を使用できなることから、必要な酸の全
量を新鉱酸とする必要が生じ、セルロース粉末や結晶性
セルロース粉末の製造コストが増大することになる。こ
の状況からも、廃酸を再使用できる新規な技術の開発が
望まれている。
Further, in the chlorine dioxide generator, the R2 method that produces by-produced sulfuric acid and chlorine as by-products that have been conventionally adopted in many pulp mills, the R3 method that does not produce by-produced acid, the R5 method, and SVP.
Method, the conversion to the SVP-Total HCl method is advancing. Also, as environmental regulations for pulp mills have increased, ECF that does not use chlorine as a bleaching agent in the pulp bleaching process.
Bleaching is becoming the norm and chlorine dioxide usage is increasing. From this situation, in the chlorine dioxide generator, R6 method, R7 method, SVP-Mars method, which does not produce by-produced acid and chlorine,
The R8 method, SVP-MeOH method, SVP-Lite method, SVP-H 2 O 2 method, etc. have been developed, and these methods are expected to become the mainstream in the future.
Therefore, even in manufacturing facilities that currently use chlorine dioxide generator waste acid for the hydrolysis reaction of cellulose, after the chlorine dioxide generator is upgraded to a new model, the chlorine dioxide generator waste acid can be used. Therefore, it becomes necessary to use the whole amount of the required acid as a new mineral acid, which increases the production cost of the cellulose powder or the crystalline cellulose powder. From this situation as well, it is desired to develop a new technology capable of reusing waste acid.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0007】本発明が解決しようとする課題は、パルプ
セルロースを鉱酸により加水分解しセルロース粉末ある
いは結晶性セルロース粉末を製造する工程において、加
水分解反応後の廃酸の再生方法と、該再生廃酸を使用す
るセルロース粉末あるいは結晶性セルロース粉末の製造
方法を提供することにある。
[0007] The problem to be solved by the present invention is to regenerate a waste acid after a hydrolysis reaction in the step of producing a cellulose powder or a crystalline cellulose powder by hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid, and the regenerated waste. It is to provide a method for producing a cellulose powder or a crystalline cellulose powder using an acid.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0008】パルプセルロースを鉱酸により加水分解し
セルロース粉末あるいは結晶性セルロース粉末を製造す
る工程において、加水分解反応後の廃酸にオゾン発生装
置で発生したオゾンまたはパルプ漂白工程のオゾン漂白
段から排出されるオゾン排ガスを添加して再生する。再
生した廃酸単独あるいはこれに新鉱酸を添加してパルプ
セルロースの加水分解に使用する。
In the process of producing pulp powder or crystalline cellulose powder by hydrolyzing pulp cellulose with mineral acid, waste acid after hydrolysis reaction is discharged from ozone generated in an ozone generator or from ozone bleaching stage of pulp bleaching process. It is regenerated by adding ozone exhaust gas. Regenerated waste acid is used alone or new mineral acid is added to it to hydrolyze pulp cellulose.

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0009】第一の発明である、パルプセルロースを鉱
酸により加水分解しセルロース粉末あるいは結晶性セル
ロース粉末を製造する工程において、加水分解反応後の
廃酸を再生する方法について説明する。パルプセルロー
スを原料として製造するセルロース粉末や結晶性セルロ
ース粉末のグレードに関係なく、すなわち、製品の嵩比
重、平均粒度、結晶化度などに関係なく、パルプセルロ
ースの加水分解反応終了後の廃酸を、本発明に適用でき
る。
A method of regenerating the waste acid after the hydrolysis reaction in the step of producing pulp powder or crystalline cellulose powder by hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid, which is the first invention, will be described. Regardless of the grade of cellulose powder or crystalline cellulose powder produced from pulp cellulose as a raw material, that is, regardless of the bulk specific gravity of the product, the average particle size, the degree of crystallinity, etc., the waste acid after the hydrolysis reaction of pulp cellulose is Can be applied to the present invention.

【0010】本発明で使用できる酸は、硫酸、亜硫酸、
硝酸、塩酸、リン酸などの鉱酸であり、中でも硫酸が好
適である。蟻酸、酢酸などの有機酸はオゾンの添加によ
り酸化分解され、酸濃度が低下する。また、有機酸によ
りオゾンが消費されるため、廃酸中の着色成分の分解、
脱色の効果が著しく低下するので使用できない。
Acids usable in the present invention include sulfuric acid, sulfurous acid,
Mineral acids such as nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid are preferred, with sulfuric acid being preferred. Organic acids such as formic acid and acetic acid are oxidatively decomposed by the addition of ozone, and the acid concentration decreases. Also, since ozone is consumed by organic acids, the decomposition of coloring components in waste acid,
It cannot be used because the decolorizing effect is significantly reduced.

【0011】加水分解反応が終了したパルプ加水分解物
と廃酸とから成る混合物は、真空回転ドラム型フィルタ
ーなどの固液分離装置でパルプ加水分解物と高濃度廃酸
に分離され、パルプ加水分解物は次工程である洗浄、中
和、乾燥、粉砕、分級工程へ流れ、廃酸は回収される。
The mixture of pulp hydrolyzate and waste acid, which has undergone the hydrolysis reaction, is separated into pulp hydrolyzate and high-concentration waste acid by a solid-liquid separator such as a vacuum rotary drum type filter, and pulp hydrolysis is performed. The substance flows to the next step of washing, neutralization, drying, crushing, and classification steps, and waste acid is recovered.

【0012】タンクに回収された廃酸にオゾンガスを吹
き込み、廃酸中に含有されている着色成分をオゾンの酸
化作用で分解する。オゾンガスは空気あるいは酸素を原
料としてオゾン発生装置で公知の方法で発生させること
ができるが、このオゾンガスを本発明で使用できるし、
パルプのオゾン漂白段において、このオゾンガスで漂白
した後に排出されるオゾン排ガスも使用できる。更に、
この両者の混合物も本発明のオゾンガスとして使用でき
る。
Ozone gas is blown into the waste acid collected in the tank to decompose the coloring components contained in the waste acid by the oxidizing action of ozone. Ozone gas can be generated by a known method in an ozone generator using air or oxygen as a raw material, and this ozone gas can be used in the present invention,
In the ozone bleaching stage of pulp, ozone exhaust gas discharged after bleaching with this ozone gas can also be used. Furthermore,
A mixture of both can also be used as the ozone gas of the present invention.

【0013】タンク内の廃酸へオゾンを吹き込む方式に
は特に制限はないが、廃酸とオゾンガスとの接触面積が
大きいほど着色物質の分解反応が進行するので、オゾン
ガスがミクロコロイダルエアー状になるような吹き込み
方式が好ましく、具体的には、タンク底部に吹き込み口
を設け、吹き込まれたオゾンガスを機械的に強力な剪断
力で分散しミクロコロイダルエアー状にできるタービン
などを設けた方式が好ましい。
The method of blowing ozone into the waste acid in the tank is not particularly limited, but the decomposition reaction of the coloring substance progresses as the contact area between the waste acid and ozone gas increases, so that the ozone gas becomes microcolloidal air. Such a blowing method is preferable, and specifically, a method in which a blowing port is provided at the bottom of the tank and a turbine capable of dispersing the blown ozone gas by a mechanically strong shearing force to form a micro-colloidal air is preferable.

【0014】オゾンガス中のオゾン濃度は0.1〜20%(オ
ゾン重量/ガス容積)の範囲である。廃酸中に含有され
る着色物質の分解あるいは脱色には、最低限必要なオゾ
ン添加量があるので、オゾン濃度が0.1%未満の場合に
は、廃酸に添加するオゾンガスの容積が大きくなり過
ぎ、ミクロコロイダルエアー状になりにくく、オゾンガ
スと廃酸との反応効率が低下し、着色物質の分解あるい
は脱色が不十分となる。一方、オゾン濃度20%を超える
オゾンガスを発生できる実用的な装置は現存しない。
The ozone concentration in the ozone gas is in the range of 0.1 to 20% (weight of ozone / volume of gas). Since the minimum amount of ozone added is required for the decomposition or decolorization of coloring substances contained in waste acid, if the ozone concentration is less than 0.1%, the volume of ozone gas added to waste acid becomes too large. Micro-colloidal air is unlikely to be formed, the reaction efficiency between ozone gas and waste acid is reduced, and the decomposition or decolorization of the coloring substance becomes insufficient. On the other hand, there is currently no practical device that can generate ozone gas with an ozone concentration exceeding 20%.

【0015】廃酸に対するオゾンの添加量は、オゾン重
量/廃酸容積=10〜500ppmの範囲であり、10〜300ppmが
好ましく、10〜200ppmが更に好ましい。オゾン添加量が
10ppm未満では着色物質の分解、脱色が不十分である。
オゾンによる分解、脱色の効果は500ppmで頭打ちとなる
ため、500ppmを超えた添加量は必要ではない。
The amount of ozone added to the waste acid is in the range of ozone weight / waste acid volume = 10 to 500 ppm, preferably 10 to 300 ppm, more preferably 10 to 200 ppm. The amount of ozone added
If it is less than 10 ppm, the decomposition and decolorization of the coloring matter are insufficient.
The effect of decomposition and decolorization by ozone reaches a peak at 500 ppm, so it is not necessary to add more than 500 ppm.

【0016】廃酸中の着色物質ヘのオゾンの攻撃速度は
極めて速く、分解、脱色の反応は直ちに起こるので、廃
酸とオゾンとの反応時間は10秒間〜60分間の範囲で良
い。好ましくは30秒間〜30分間、更に好ましくは30秒間
〜10分間である。10秒間未満では着色物質の分解、脱色
が不十分である。
Since the attack speed of ozone to the colored substance in the waste acid is extremely fast and the reaction of decomposition and decolorization occurs immediately, the reaction time between the waste acid and ozone may be in the range of 10 seconds to 60 minutes. It is preferably 30 seconds to 30 minutes, more preferably 30 seconds to 10 minutes. If it is less than 10 seconds, the decomposition and decolorization of the colored substance are insufficient.

【0017】廃酸に吸収されなかったオゾンはそのまま
大気へ放出しても良いが、環境や作業環境などを配慮し
て、オゾン分解装置を経由して残留オゾンを酸素へ分解
した後、大気へ放出しても良い。着色物質の分解、脱色
後の廃酸中には、残留オゾンが無いことが望ましい。廃
酸中にオゾンが残留していると、オゾン処理廃酸の貯蔵
時やパルプセルロース加水分解の反応槽への廃酸の移送
時に残留オゾンが空気中に漏洩し、室内の作業環境を悪
化させる事態が懸念される。
Although ozone not absorbed by waste acid may be released to the atmosphere as it is, in consideration of the environment and working environment, after decomposing residual ozone into oxygen through an ozone decomposing device, it is released to the atmosphere. May be released. It is desirable that there is no residual ozone in the waste acid after decomposition and decolorization of the coloring substance. If ozone remains in the waste acid, residual ozone leaks into the air during storage of the ozone-treated waste acid or transfer of the waste acid to the pulp cellulose hydrolysis reaction tank, which worsens the indoor working environment. There is concern about the situation.

【0018】第二の発明である、前記の方法で再生した
廃酸を、パルプセルロースの加水分解反応に使用するこ
とを特徴とするセルロース粉末あるいは結晶性セルロー
ス粉末の製造方法について説明する。本発明で使用でき
るパルプセルロース原料は針葉樹パルプや広葉樹パルプ
等の漂白バージンパルプである。パルプは流動状態でも
シート状でも本発明で使用できる。パルプ漂白工程から
の流動パルプを原料とする場合は、加水分解反応槽へ投
入する前に濃度を高める必要があり、スクリュウプレス
やベルトフィルターなどの脱水機で濃縮され、反応槽へ
所定量が投入される。パルプのドライシートを原料とす
る場合は、ロールクラッシャーなどの解砕機などでパル
プをほぐした後、反応槽へ投入する。
A method for producing a cellulose powder or a crystalline cellulose powder, which is a second invention, wherein the waste acid regenerated by the above method is used in a hydrolysis reaction of pulp cellulose will be described. The pulp cellulose raw material that can be used in the present invention is bleached virgin pulp such as softwood pulp and hardwood pulp. The pulp may be used in the present invention in a fluid state or sheet form. When using liquid pulp from the pulp bleaching process as the raw material, it is necessary to increase the concentration before adding it to the hydrolysis reaction tank, it is concentrated with a dehydrator such as a screw press or belt filter, and a predetermined amount is added to the reaction tank. To be done. When a dry sheet of pulp is used as a raw material, the pulp is disintegrated by a crusher such as a roll crusher and then put into a reaction tank.

【0019】パルプセルロースの加水分解反応で酸の一
部が消費され、さらにパルプ加水分解物に酸が付着し次
工程へ流れることから、反応前の酸濃度よりも再生廃酸
の酸濃度は低下している。製造するセルロース粉末ある
いは結晶性セルロース粉末は種々のグレードがあり、そ
れぞれ加水分解の程度が異なる。加水分解程度の調整の
一方法として、反応槽へ投入する酸濃度を製品グレード
ごとに変えることがある。従って、反応時の酸濃度が再
生廃酸濃度と同じあるいは低い場合は、再生廃酸そのも
の、あるいは再生廃酸を希釈して使用する。反応時の酸
濃度が再生廃酸濃度よりも高い場合は、再生廃酸に新鉱
酸を添加して所定の濃度に調整し、反応槽へ投入する。
Since a part of the acid is consumed in the hydrolysis reaction of pulp cellulose and the acid is further attached to the pulp hydrolyzate and flows to the next step, the acid concentration of the recycled waste acid is lower than the acid concentration before the reaction. is doing. There are various grades of cellulose powder or crystalline cellulose powder to be produced, and the degree of hydrolysis is different for each grade. As one method of adjusting the degree of hydrolysis, the acid concentration charged into the reaction vessel may be changed for each product grade. Therefore, when the acid concentration during the reaction is the same as or lower than the recycled waste acid concentration, the recycled waste acid itself or the recycled waste acid is diluted before use. When the acid concentration at the time of reaction is higher than the recycled waste acid concentration, a new mineral acid is added to the recycled waste acid to adjust the concentration to a predetermined value, and the recycled waste acid is charged into the reaction tank.

【0020】パルプセルロースの加水分解は公知の反応
条件で実施できる。具体的には、パルプ濃度は3〜10固
形分重量%、酸濃度は5〜30重量%、反応時間は30分間〜3
時間、反応温度は80〜100℃である。
The hydrolysis of pulp cellulose can be carried out under known reaction conditions. Specifically, the pulp concentration is 3 to 10% solids by weight, the acid concentration is 5 to 30% by weight, and the reaction time is 30 minutes to 3%.
Time, reaction temperature is 80-100 ℃.

【0021】パルプセルロースの加水分解反応終了後、
脱水工程でパルプセルロース加水分解物と廃酸とに固液
分離される。パルプセルロース加水分解物は、洗浄後、
アルカリ剤を添加して中和され、乾燥機で乾燥され、粉
砕機で機械的に粉砕され、分級により所定の平均粒度の
製品とする。廃酸は、タンクに貯蔵され、オゾン添加に
よる再生処理工程へ廻される。
After completion of the hydrolysis reaction of pulp cellulose,
In the dehydration step, solid-liquid separation is made into pulp cellulose hydrolyzate and waste acid. After washing the pulp cellulose hydrolyzate,
It is neutralized by adding an alkaline agent, dried by a dryer, mechanically ground by a grinder, and classified to obtain a product having a predetermined average particle size. The waste acid is stored in a tank and sent to a regeneration treatment process by adding ozone.

【0022】[0022]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示す
が、本願は勿論かかる実施例に限定されるものではな
い。実施例における試験方法とセルロース粉末や結晶性
セルロース粉末の品質測定方法を次に示す。 廃酸のCOD測定方法:JIS K0101に準拠し、100℃におけ
る過マンガン酸カリウムによるCODを測定した。 廃酸の色度測定方法:JIS K0101に準拠し、比色管によ
る色度を測定した。 製品の白色度試験方法:JIS P8123に準拠し、ハンター
白色度計を用いて白色度を測定した。 パルプセルロース加水分解後の廃酸(日本製紙株式会社
勇払工場で採取)を使用した。CODは3,900ppm、色度は47
2ppmであった。元の鉱酸は硫酸である。硫酸濃度は11.2
重量%であった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present application is not limited to the examples. The test method and the method for measuring the quality of cellulose powder and crystalline cellulose powder in the examples are shown below. COD measurement of waste acid: According to JIS K0101, COD by potassium permanganate at 100 ° C was measured. Chromaticity measurement method of waste acid: The chromaticity was measured by a colorimetric tube according to JIS K0101. Product whiteness test method: According to JIS P8123, the whiteness was measured using a Hunter whiteness meter. Waste acid after hydrolysis of pulp cellulose (collected at Yufutsu Mill of Nippon Paper Industries Co., Ltd.) was used. COD is 3,900ppm, chromaticity is 47
It was 2 ppm. The original mineral acid is sulfuric acid. Sulfuric acid concentration is 11.2
It was weight%.

【0023】[0023]

【実施例1】PSA酸素を原料とするAT型オゾン発生装置
(オゾニア社・クロリンエンジニアズ社製)で発生させた
7.0%濃度のオゾンガスを廃酸へ添加した。廃酸を入れた
容器の底部からオゾンガスを吹き込むと同時にタービン
で強力に攪拌してオゾンガスをミクロコイダルエアー状
にして処理した。反応時間は10分間。オゾンガスの吹き
込み流量を調整してオゾン添加量を調整した。オゾン添
加量は25、50、100、200、500ppmとした。廃酸のCODの
結果を表1と図1に、廃酸の色度の結果を表2と図2に
示した。
[Example 1] AT type ozone generator using PSA oxygen as a raw material
(Ozonia, Chlorine Engineers)
A 7.0% concentration of ozone gas was added to the waste acid. The ozone gas was blown from the bottom of the container containing the waste acid, and at the same time, the turbine gas was vigorously stirred to make the ozone gas into micro-coidal air. Reaction time is 10 minutes. The amount of ozone added was adjusted by adjusting the flow rate of ozone gas blown. The amount of ozone added was 25, 50, 100, 200, 500 ppm. The results of COD of waste acid are shown in Table 1 and FIG. 1, and the results of the chromaticity of waste acid are shown in Table 2 and FIG.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【図1】 [Figure 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【図2】 [Fig. 2]

【0028】表1、2と図1、2の結果から、オゾン添
加により廃酸のCODと色度を除去できることが解る。COD
低下幅よりは色度低下幅が大きいが、これは廃酸中の着
色成分の発色構造部分をオゾンが分解する結果、色度が
低下するが、この分解物はまだCODとして計測される分
子構造状態を維持しているためと考えられる。
From the results of Tables 1 and 2 and FIGS. 1 and 2, it is understood that COD and chromaticity of waste acid can be removed by adding ozone. COD
Although the degree of decrease in chromaticity is greater than the extent of decrease, this is due to ozone decomposing the colored structure part of the coloring component in waste acid, resulting in a decrease in chromaticity, but this decomposition product is still the molecular structure measured as COD. This is probably because the condition is maintained.

【0029】[0029]

【実施例2】実施例1のオゾンガスを、PSA酸素を原料
とするAT型オゾン発生装置(オゾニア社・クロリンエン
ジニアズ社製)で発生させた7.0%濃度のオゾンガスでパ
ルプを中濃度オゾン漂白した後に排出されるオゾン排ガ
スに代えた以外は実施例1と同様に廃酸を処理した。こ
のオゾン排ガスの組成を表3に示した。色度の結果を表
4と図3に示した。
Example 2 The ozone gas of Example 1 was bleached with ozone at a concentration of 7.0% generated by an AT type ozone generator (Ozonia Co., Ltd., Chlorine Engineers Co., Ltd.) using PSA oxygen as a raw material to produce ozone with a medium concentration. The waste acid was treated in the same manner as in Example 1 except that the ozone exhaust gas discharged later was replaced. The composition of this ozone exhaust gas is shown in Table 3. The chromaticity results are shown in Table 4 and FIG.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】[0032]

【図3】 [Figure 3]

【0033】表4と図3の結果から、パルプ漂白工程の
オゾン漂白段から排出されるオゾン排ガスでも実施例1
と同様に廃酸の色度を除去できることが解る。
From the results of Table 4 and FIG. 3, Example 1 was also applied to the ozone exhaust gas discharged from the ozone bleaching stage of the pulp bleaching process.
It can be seen that the chromaticity of waste acid can be removed in the same manner as in.

【0034】[0034]

【実施例3】実施例1のオゾン添加量25ppmで再生した
廃酸に新硫酸を補充して硫酸濃度12.0%に調整した。こ
の酸でパルプを加水分解した。濃度調整後の再生廃酸の
所定量を反応槽へ入れ、これに広葉樹ドライシートパル
プを解砕機でほぐしたものを反応槽へ投入し、次の条件
で反応させた。酸濃度:12重量%、パルプ濃度:5固形分
重量%、温度:95℃、反応時間:80分間。反応終了後、
フィルターで固液分離し、分離した加水分解物に水酸化
ナトリウムを添加して中和した。次いでドライヤーで乾
燥し粉砕機で機械的に粉砕し、最後に分級機で粗大な粒
子を除去して製品を得た。この白色度を測定した。結果
を表5の実施例3に示した。
Example 3 Waste sulfuric acid regenerated with an ozone addition amount of 25 ppm in Example 1 was supplemented with fresh sulfuric acid to adjust the sulfuric acid concentration to 12.0%. The acid hydrolyzed the pulp. A predetermined amount of the recycled waste acid after the concentration adjustment was put into a reaction tank, and the hardwood dry sheet pulp disintegrated by a crusher was put into the reaction tank and reacted under the following conditions. Acid concentration: 12% by weight, pulp concentration: 5% by weight of solid content, temperature: 95 ° C, reaction time: 80 minutes. After the reaction,
Solid-liquid separation was performed with a filter, and sodium hydroxide was added to the separated hydrolyzate to neutralize it. Then, it was dried with a dryer and mechanically pulverized with a pulverizer, and finally coarse particles were removed with a classifier to obtain a product. This whiteness was measured. The results are shown in Example 3 of Table 5.

【0035】[0035]

【比較例1】加水分解用の酸として新硫酸のみを使用し
た以外は実施例3と同様に処理し、製品の白色度を測定
した。結果を表5の比較例1に示した。
[Comparative Example 1] The whiteness of the product was measured in the same manner as in Example 3 except that only fresh sulfuric acid was used as the acid for hydrolysis. The results are shown in Comparative Example 1 in Table 5.

【0036】[0036]

【比較例2】加水分解用の酸としてオゾンで処理してい
ない廃酸のみを使用した以外は実施例3と同様に処理
し、製品の白色度を測定した。結果を表5の比較例2に
示した。
[Comparative Example 2] The whiteness of the product was measured in the same manner as in Example 3 except that only waste acid that had not been treated with ozone was used as the acid for hydrolysis. The results are shown in Comparative Example 2 in Table 5.

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】表5の結果から、廃酸をオゾン処理により
着色物質を分解、脱色して再生した廃酸を使用して製造
した製品の白色度は、新硫酸のみで製造した製品の白色
度と同等であり、再生廃酸で高白色度のセルロース粉末
あるいは結晶性セルロース粉末を製造できることが解
る。
From the results shown in Table 5, the whiteness of the product manufactured by using the waste acid regenerated by decomposing and decolorizing the coloring matter by ozone treatment of the waste acid is the same as the whiteness of the product manufactured only with fresh sulfuric acid. It is equivalent, and it can be seen that the regenerated waste acid can produce a high-whiteness cellulose powder or crystalline cellulose powder.

【0039】[0039]

【発明の効果】パルプセルロースを鉱酸により加水分解
しセルロース粉末あるいは結晶性セルロース粉末を製造
する工程において、加水分解反応後の廃酸にオゾン発生
装置で発生したオゾンまたはパルプ漂白工程のオゾン漂
白段から排出されるオゾン排ガスを添加して再生でき
る。再生した廃酸単独あるいはこれに新鉱酸を添加して
パルプセルロースの加水分解に使用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the step of hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid to produce cellulose powder or crystalline cellulose powder, ozone generated in the ozone generator in waste acid after the hydrolysis reaction or ozone bleaching step of pulp bleaching step It can be regenerated by adding ozone exhaust gas discharged from The regenerated waste acid can be used alone or a new mineral acid can be added thereto to hydrolyze pulp cellulose.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年6月18日(2002.6.1
8)
[Submission date] June 18, 2002 (2002.6.1)
8)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 貢 北海道苫小牧市勇払143 日本製紙株式会 社勇払工場内 (72)発明者 原 一人 北海道苫小牧市勇払143 日本製紙株式会 社勇払工場内 Fターム(参考) 4C090 AA06 BA21 BB36 BB52 CA31 DA28 DA31 4L055 AD08 BB18 CB47 FA20 FA22   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Mitsugu Nishi             143 Yufutsu, Tomakomai City, Hokkaido Nippon Paper Co., Ltd.             Inside the company Yufutsu factory (72) One inventor, Hara             143 Yufutsu, Tomakomai City, Hokkaido Nippon Paper Co., Ltd.             Inside the company Yufutsu factory F-term (reference) 4C090 AA06 BA21 BB36 BB52 CA31                       DA28 DA31                 4L055 AD08 BB18 CB47 FA20 FA22

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルプセルロースを鉱酸により加水分解
しセルロース粉末あるいは結晶性セルロース粉末を製造
する工程において、加水分解反応後の廃酸にオゾンを添
加して再生することを特徴とする廃酸の再生方法。
1. A process for producing waste powder after hydrolysis reaction by adding ozone to waste acid after hydrolysis reaction in the step of producing pulp powder or crystalline cellulose powder by hydrolyzing pulp cellulose with mineral acid. How to play.
【請求項2】 廃酸に添加するオゾンが、パルプ漂白工
程のオゾン漂白段から排出されるオゾン排ガスであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の廃酸の再生方法。
2. The method for recycling waste acid according to claim 1, wherein the ozone added to the waste acid is ozone exhaust gas discharged from the ozone bleaching stage of the pulp bleaching step.
【請求項3】 パルプセルロースを鉱酸により加水分解
しセルロース粉末あるいは結晶性セルロース粉末を製造
する工程において、加水分解反応後の廃酸にオゾンある
いはパルプ漂白工程のオゾン漂白段から排出されるオゾ
ン排ガスを添加して再生した廃酸を、パルプセルロース
の加水分解反応に使用することを特徴とするセルロース
粉末あるいは結晶性セルロース粉末の製造方法。
3. In the step of hydrolyzing pulp cellulose with a mineral acid to produce a cellulose powder or crystalline cellulose powder, waste acid after the hydrolysis reaction is ozone or ozone exhaust gas discharged from the ozone bleaching stage of the pulp bleaching step. A method for producing a cellulose powder or a crystalline cellulose powder, characterized in that the waste acid regenerated by adding the above is used in the hydrolysis reaction of pulp cellulose.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016183232A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 日本製紙株式会社 Powdered cellulose

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JP2016183232A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 日本製紙株式会社 Powdered cellulose

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