JP2004353108A

JP2004353108A - 塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法

Info

Publication number: JP2004353108A
Application number: JP2003150012A
Authority: JP
Inventors: Ban Toran Ai; バントランアイ
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ製造時におけるチップハンギングの発生を防止する。
【解決手段】頂部から細砕リグノセルロース物質と蒸解薬液とが供給されるベッセル内において上方位から、浸透ゾーンＡと、蒸解ゾーンＢと、洗浄ゾーンＣとが形成されて、黒液がベッセルの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルの下段部に設けたアウトレットデバイス６から取り出されるようにした塔状ベッセル型連続蒸解釜において、浸透ゾーンＡと蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部循環ストレーナー２からベッセルの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部循環ラインＬ₆を設けるとともに、該上部循環ラインから一部の薬液Ｚ₆を抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、ベッセル内の液比を制御し、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、塔状ベッセル型の連続蒸解釜を使用して連続的にリグノセルロース物質からなるパルプ原料をパルプ化するパルプ製造方法に関し、さらに詳しくは、パルプ原料の連続蒸解中に生じるチップハンギング現象を可及的に防止し得るようにした塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
塔状ベッセル型の連続蒸解釜（たとえば、いわゆるコンベンショナル連続蒸解釜、ＭＣＣ型連続蒸解釜、ＥＭＣＣ型連続蒸解釜等の連続蒸解釜）では、塔状ベッセル内をリグノセルロース物質からなるパルプ原料（チップ）と蒸解薬液とが混合されて流動し、その間に、原料チップの蒸解が行われるが、この形式の連続蒸解釜では、従来、いわゆる「チップハンギング」という現象により、連続操業が中断されることがあった。
【０００３】
「チップハンギング」というのは、塔状ベッセル内において降下中の原料チップが種々の要因（たとえば、チップ樹種の違いによるチップ含水率の変化、あるいは降雨等の天候変動によるチップ含水率の変化）によりベッセルの内壁面側に密集して塊状となり、その結果、原料チップの降下が円滑に行われなくなる現象のことである。
【０００４】
チップハンギングが発生すると、その解消のため、連続蒸解釜の連続操業を中断しなければならなくなり、多大の損害が発生する。
【０００５】
本願発明は、塔状ベッセル型連続蒸解釜における上記のような「チップハンギング」の問題を改善することを目的としてなされたものである。
【０００６】
なお、連続蒸解釜におけるチップハンギング現象とその検知法に言及した公知文献としては、たとえば特開平８−２４７８５９号公報がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ製造方法は、上記の目的を達成するために、先ず、図１に例示するように、トップ循環フィードラインＦにより塔状のベッセルＶ頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料と蒸解薬液とが供給されるとともに、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルＶの下段部に設けたアウトレットデバイス６から取り出されるようにした塔状ベッセル型連続蒸解釜において、前記浸透ゾーンＡと前記蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部循環ラインＬ_６を設けるとともに、該上部循環ラインＬ_６の循環液から一部の薬液Ｚ_６を抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、ベッセルＶ内の液比（液体分量と原料チップ絶乾量との比率）を制御し、もって連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止することを基本的特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
その場合において、上部循環ラインＬ_６からの抜取り薬液量は、該上部循環ラインＬ_６の薬液循環量の５〜１２％の範囲とするのが好適である（５％未満では、蒸解ゾーンＢの上部での溶解物質濃度が高く、蒸解薬液を消費しながらチップの分解を行うため、パルプ成分の歩留が低下する恐れがある。一方、１２％超では、該溶解物質中のキシラン量が減少して同パルプ成分の歩留低下につながる）。また、この上部循環ラインＬ_６には蒸解薬液（白液）Ｗ_６を添加してもよく、あるいは添加しなくてもよい。上部循環ラインＬ_６に白液を添加する場合は、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ_０の量が上部循環ラインＬ_６へ添加される蒸解薬液Ｗ_６を含めた全蒸解薬液供給量の８０〜９０％となるようにするのが好適である。すなわち、８０％未満では、浸透ゾーンＡでのチップ中の有機酸である酢酸、蟻酸等を中和する蒸解薬液の量が不足して連続蒸解釜から出て来るパルプのカッパー価が高く、後工程である漂白工程での漂白薬品の使用量が増加しコストアップになる。あるいは当該出て来るパルプの目標カッパー価を得るために蒸解ゾーンＢでの蒸解温度と薬液の添加量を上げることが必要となり、これによりチップが分解され、パルプ成分の歩留とパルプの強度が低下する。９０％超では、蒸解薬液が多く残存して蒸解ゾーンＢでの薬液の添加量は少なく、脱リグニン反応に必要な苛性ソーダ量が不足になり、未蒸解現象の恐れが生じる。
【０００９】
図２は、図１に示す本願発明の基本的実施の形態に対してさらに、上部循環ラインＬ_６に加え、前記上部循環ストレーナー２の下方位に設けた中部循環ストレーナー３からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる中部循環ラインＬ_７を設け、前記上部循環ラインＬ_６と中部循環ラインＬ_７からも蒸解薬液Ｗ_６，Ｗ_７を添加するようにした実施の形態を示している。
【００１０】
この場合においては、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ_０の量が上部循環ラインＬ_６及び中部循環ラインＬ_７へ添加される蒸解薬液Ｗ_６，Ｗ_７を含めた全蒸解薬液供給量の７０〜８５％であるようにするのが好適である（中部循環ラインＬ_７の稼動により蒸解ゾーンＢの下部での脱リグニン反応が行われるため、浸透ゾーンＡでの蒸解薬液Ｗ_０の量が全蒸解薬液供給量の７０％未満になるとチップ中の有機酸を中和する量が不足する。一方、８５％を超すと、蒸解薬液が多く残存し、蒸解ゾーンＢでの上部蒸解での溶解物質との反応を行い、結果として脱リグニン反応に必要な蒸解薬液の量が不足となる）。
【００１１】
図３に示す実施の形態は、図２の実施の形態にさらに次のような構成を加えている。すなわち、図３の実施の形態では、図２の実施の形態における上部循環ラインＬ_６からの薬液Ｚ_６抜き取りに加えて、抽出ストレーナー４及び該抽出ストレーナー４の下方に設けた下部循環ストレーナー５からも薬液（黒液）Ｚ_０，Ｚ_８を抜き取ってベッセルＶからの薬液抜き取り個所を計３ヶ所として蒸解薬品回収工程ラインへ送り、且つ、前記上部循環ラインＬ_６、前記抽出ストレーナー４からの抜き取り薬液量の和（Ｚ_６＋Ｚ_０）と前記下部循環ストレーナー５からの抜き取り薬液量（Ｚ_８）の比率が１．００以上（Ｚ_６＋Ｚ_０≧Ｚ_８）になるようにしている（クラフト蒸解法では、蒸解初期にチップのヘミセルロースであるキシランが分解・溶解されるが、これが蒸解終期にパルプ繊維に再吸着する特徴がある。したがって、該比率を１．００未満にすると、下部循環ストレーナー５からの抜き取り薬液量（Ｚ_８）が多く、再吸着となるキシランの量が減少し、結果としてパルプ成分歩留が低下する）。
【００１２】
図４に示す実施の形態は、いわゆる修正蒸解法（ＭＣＣ法）といわれている連続蒸解釜を示しており、その特徴は、中部循環ストレーナー３から抽出した蒸解液をヒーター１１ａで加熱したあと、抽出ストレーナー４と中部循環ストレーナー３の中間部に還流させるＭＣＣ循環ラインＬ_７ａを設け、同ＭＣＣ循環ラインＬ_７ａに蒸解薬液（白液）Ｗ_７ａを供給するものである。この結果、この蒸解法では、蒸解薬液（白液）の添加個所は、トップ循環フィードラインＦとＭＣＣ循環ラインＬ_７ａの２個所となり、蒸解ゾーンＢにおいて向流蒸解（ベッセルＶ内で降下する原料チップに対して蒸解薬液が対向流となって流動しつつ蒸解作用が進行する）が行われる。
【００１３】
図４に示す実施の形態においても、上部循環ストレーナー２から蒸解液を抽出したあと、これをヒーター９で加熱して上部循環ラインＡに循環させる上部循環ラインＬ_６と、下部循環ストレーナー５から抽出した蒸解液をヒータ１３で加熱して洗浄ゾーンＣへ循環させる下部循環ラインＬ_８が形成されるとともに、本願発明の思想にしたがって、上部循環ラインＬ_６から循環液の一部Ｚ_６を抜き取って、該抜取り薬液Ｚ_６を蒸解薬品回収工程ライン（フラッシュサイクロン）へ送流し、その抜取り薬液量を調節することにより、ベッセルＶ内の液比を制御してチップハンギングの発生を防止するようにしている。
【００１４】
図４中、符号Ｌ_７ｂは、中部循環ストレーナー３から抽出した薬液を蒸解ゾーンＢへ循環させる中部循環ラインである。
【００１５】
図５に示す実施の形態は、いわゆる拡張修正蒸解法（ＥＭＣＣ法）といわれている連続蒸解釜を示しており、その特徴は、図４に示すＭＣＣ法連続蒸解釜における下部循環ラインＬ_８に対しても蒸解薬液（白液）Ｗ_８を添加し、白液の添加個所を、トップ循環フィードラインＦ、ＭＣＣ循環ラインＬ_７ａおよび下部循環ラインＬ_８の３ケ所としたところにある。そして、このＥＭＣＣ法連続蒸解釜においても、上部循環ラインＬ_６から循環液の一部Ｚ_６を抜き取って、該抜取り薬液Ｚ_６を蒸解薬品回収工程ライン（フラッシュサイクロン）へ送流し、その抜取り薬液量を調節することにより、ベッセルＶ内の液比を制御してチップハンギングの発生を防止するようにしている。
【００１６】
なお、図１〜図５のいずれの実施の形態においても、Ｈファクター２５０〜５５０の範囲でパルプ原料の蒸解を行うことが推奨される。すなわち、Ｈファクター２５０以下の場合、蒸解薬液の添加量が多く、蒸解後の残留アルカリの量も多く、パルプ成分の歩留が低下する。さらに、洗浄ゾーンＣでの希釈係数（ＤＦ）が低いためパルプの洗浄度が劣り、連続蒸解釜の後工程である精選工程及び漂白工程への悪影響が起きる。一方、Ｈファクター５５０以上の場合、チップの熱分解によりパルプ成分の歩留が低下する。これらの理由から、Ｈファクター２５０〜５５０の範囲でパルプ原料の蒸解を行うのがよい。また、連続蒸解釜の断面の熱バランスと蒸解薬液の分散のバランス（マスバランス）によるパルプ成分の歩留の向上を図る理由から、連続蒸解釜内の液比がベッセルＶのトップからボトムの方向に向けて小さくなるように薬液の抜き取りを制御することが推奨される。
【００１７】
また、本願発明を実施するにあたっては、原料チップの種類は特に限定するものではないが、上記各実施の形態では、広葉樹チップが使用されている。
【００１８】
【発明の効果】
本願発明は、上記のように、塔状のベッセルＶ頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料と蒸解薬液とが供給されるとともに、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルＶの下段部に設けたアウトレットデバイス６から取り出されるようにした塔状ベッセル型連続蒸解釜において、前記浸透ゾーンＡと前記蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部循環ラインＬ_６を設けるとともに、該上部循環ラインＬ_６の循環液から一部の薬液Ｚ_６を抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、ベッセルＶ内の液比を制御するようにしたものであり、それによって、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止することを可能にした効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施の形態の塔状ベッセル型連続蒸解釜の構造概念図である。なお、図１ないし図５中の※ ※間はラインＬＺ_６が連続している。
【図２】本願発明の第２の実施の形態の連続蒸解釜の構造概念図である。
【図３】本願発明の第３の実施の形態の連続蒸解釜の構造概念図である。
【図４】本願発明の第４の実施の形態の連続蒸解釜の構造概念図である。
【図５】本願発明の第５の実施の形態の連続蒸解釜の構造概念図である。
【符号の説明】
１はトップセパレーター、２は上部循環ストレーナー、３は中部循環ストレーナー、４は抽出ストレーナー、５は下部循環ストレーナー、６はアウトレットデバイス、８，１０，１０ａ，１０ｂ，１２はポンプ、９，１１，１１ａ，１３はヒータ、Ａは浸透ゾーン、Ｂは蒸解ゾーン、Ｃは洗浄ゾーン、Ｌ_６は上部循環ライン、Ｌ_７は中部循環ライン、Ｌ_８は下部循環ライン、ＬＺ_０，ＬＺ_６，ＬＺ_８は薬液抽出ライン、Ｗ_０，Ｗ_６，Ｗ_７，Ｗ_７ａ，Ｗ_８は白液である。

Claims

塔状のベッセルＶ頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料と蒸解薬液とが供給されるとともに、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルＶの下段部に設けたアウトレットデバイス６から取り出されるようにした塔状ベッセル型連続蒸解釜において、前記浸透ゾーンＡと前記蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部循環ラインＬ_６を設けるとともに、該上部循環ラインＬ_６の循環液から一部の薬液Ｚ_６を抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、ベッセルＶ内の液比を制御し、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止することを特徴とする塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
前記上部循環ラインＬ_６からの抜き取り薬液量が上部循環ラインＬ_６の薬液循環量の５〜１２％であることを特徴とする請求項１記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
前記上部循環ラインＬ_６からも蒸解薬液Ｗ_６を添加することを特徴とする請求項１又は２記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
前記上部循環ラインＬ_６に加え、前記上部循環ストレーナー２の下方位に設けた中部循環ストレーナー３からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる中部循環ラインＬ_７を設け、前記上部循環ラインＬ_６と中部循環ラインＬ_７からも蒸解薬液Ｗ_６，Ｗ_７を添加することを特徴とする請求項１又は２記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ_０の量が上部循環ラインＬ_６へ添加される蒸解薬液Ｗ_６を含めた全蒸解薬液供給量の８０〜９０％であることを特徴とする請求項３記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ_０の量が上部循環ラインＬ_６及び中部循環ラインＬ_７へ添加される蒸解薬液Ｗ_６，Ｗ_７を含めた全蒸解薬液供給量の７０〜８５％であることを特徴とする請求項４記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
前記上部循環ラインＬ_６からの薬液Ｚ_６抜き取りに加えて、前記抽出ストレーナー４及び該抽出ストレーナー４の下方に設けた下部循環ストレーナー５からも薬液Ｚ_０，Ｚ_８を抜き取ってベッセルＶからの薬液抜き取り個所を計３ヶ所として蒸解薬品回収工程ラインへ送り、且つ、前記上部循環ラインＬ_６、前記抽出ストレーナー４からの抜き取り薬液量の和と前記下部循環ストレーナー５からの抜き取り薬液量の比率が１．００以上になるようにすることを特徴とする請求項１又は２記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
Ｈファクター２５０〜５５０の範囲でパルプ原料の蒸解を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
連続蒸解釜内の液比がベッセルＶのトップからボトムの方向に向けて小さくなるように薬液の抜き取りを制御することを特徴とする請求項７記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
パルプ原料が広葉樹チップであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の塔状ベッセル型連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。