JP2008202185A - 緑液製造系におけるスケール形成抑制剤、スケール形成抑制方法、及び緑液製造系 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 スケール形成抑制剤はカルボキシル基を有する重合体若しくはその塩、及びホスホノ基を有する化合物若しくはその塩を含有する。カルシウムイオンを含有する緑液製造系における流体に、本発明のスケール形成抑制剤を導入することによって、カルシウム塩の析出が抑制され、スケールの形成を充分に抑制できる。
【選択図】 なし
Description
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、安価且つ簡素な製造系で製造できる材料を用いて、緑液製造系におけるスケールの形成を充分に抑制できるスケール形成剤、スケール形成抑制方法、及び緑液製造系を提供することを目的とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る緑液製造系を備えたパルプ製造系1の概略構成図である。パルプ製造系1は、蒸解系10と、黒液処理系20と、緑液製造系30と、緑液処理系40とを備え、これらは図1において実線で示される管で互いに連通され、全体として循環路を構成している。また、緑液製造系30は、図示しない導入手段としての導入部を更に備える。以下、各構成要素について詳細に説明する。
蒸解系10は蒸解釜11を有し、蒸解釜11の下流にはパルプ精製部が設けられている。蒸解釜11にはパルプの原料である木材チップと、水酸化ナトリウムを含有する白液とが投入され、木材チップの蒸解が行われる。これにより生じたパルプはパルプ精製部へと移送され、漂白工程、抄紙工程等を経て紙が製造される。一方、廃液である黒液は水酸化ナトリウムの回収等のため、後述するエバポレータ21へと移送される。
黒液処理系20は、上流から順に、エバポレータ21と、ボイラ22とを有する。黒液はエバポレータ21で濃縮された後、ボイラ22へと移送され、このボイラ22内で燃焼される。この結果、黒液に含有されていた無機ナトリウム塩が溶融し、ボイラ22の底部からスメルトとして排出される。排出されたスメルトは溶解タンク31へと移送される。
緑液製造系30は、上流から順に、溶解タンク31と、緑液クラリファイア32と、緑液タンク33とを有する。スメルトは溶解タンク31において水に攪拌され溶解する。これにより、水酸化ナトリウムに加え、炭酸ナトリウムを豊富に含有する緑液が生成される。溶解タンク31には図示しない送液ポンプが設けられており、緑液は残存する未溶解成分が緑液クラリファイア32において除去される。その後、緑液タンク33へと移送されて貯留され、やがて苛性化系41へと移送される。
緑液処理系40は、苛性化系41と、白液クラリファイア42と、白液タンク43と、白液クラリファイア42の下流に位置するキルン44とを有する。苛性化系41、白液クラリファイア42、キルン44は互いに連通され、全体として循環路を構成する。
導入部はスケール形成の抑制が求められる緑液製造系30における任意の個所に後述するスケール形成抑制剤を導入する機能を持つ部位である。緑液製造系30は流体流路のあらゆる個所においてスケール形成イオンが存在し、スケール付着の問題が懸念される。導入部によって導入されたスケール形成抑制剤は導入個所及びその下流においてスケール形成イオンの結合を阻害するため、スケールの形成を充分に抑制することができる。
〔組成〕
本発明のスケール形成抑制剤は、カルボキシル基を有する重合体若しくはその塩、及びホスホノ基を有する化合物若しくはその塩を含有する。カルボキシル基を有する重合体若しくはその塩と、ホスホノ基を有する化合物若しくはその塩との比率は特に限定されないが、40:60〜95:5(重量比)の範囲にすることが、より高い相乗効果を得られる点で好ましい。
クラフトパルプ製造工程における緑液製造工程の緑液(pH13.5、全アルカリ度135g/L(Na2O換算)、ナトリウム濃度9重量%、カルシウム濃度10mg/L)を用いて下記試験を実施した。即ち、塩化カルシウム二水和物185mg/Lを上記緑液に溶解して試験水を調製した。この試験水を、5Cろ紙を用いてろ過し、ろ液中のカルシウム濃度を原子吸光法により測定したところ、カルシウム濃度は65mg/Lであった。
ポリカルボン酸A(ポリアクリル酸)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表3に示す。
ポリカルボン酸A(ポリアクリル酸)とホスホン酸C(2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表4に示す。
ポリカルボン酸B(ポリマレイン酸)とホスホン酸A(ニトリロトリ(メチレンホスホン酸)三ナトリウム)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表5に示す。
ポリカルボン酸B(ポリマレイン酸)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表6に示す。
ポリカルボン酸B(ポリマレイン酸)とホスホン酸C(2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表7に示す。
試験水にポリカルボン酸C(アクリル酸/マレイン酸共重合体)とホスホン酸A(ニトリロトリ(メチレンホスホン酸)三ナトリウム)の合計濃度が1mg/Lとなるように添加し、同様にして、95℃で1時間加熱したのち、ろ過し、ろ液中のカルシウム濃度を測定し、スケール形成抑制率を求めた。結果を表8に示す。
ポリカルボン酸C(アクリル酸/マレイン酸共重合体)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)を用いて、実施例7と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表9に示す。
ポリカルボン酸C(アクリル酸/マレイン酸共重合体)とホスホン酸C(2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸)を用いて、実施例7と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表10に示す。
ポリカルボン酸D(アクリル酸/2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸共重合体)とホスホン酸A(ニトリロトリ(メチレンホスホン酸)三ナトリウム)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表11に示す。
ポリカルボン酸D(アクリル酸/2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸共重合体)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表12に示す。
ポリカルボン酸D(アクリル酸/2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸共重合体)とホスホン酸C(2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表13に示す。
ポリカルボン酸E(アクリル酸/マレイン酸/酢酸ビニル三元重合体)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)を用いて、実施例1と同じ操作を行い、スケール形成抑制率を求めた。結果を表14に示す。
ポリカルボン酸F(マレイン酸/イソブチレン共重合体)とホスホン酸B(1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸)の合計濃度が5mg/Lとなるように添加し、同様にして、95℃で1時間加熱したのち、ろ過し、ろ液中のカルシウム濃度を測定し、スケール形成抑制率を求めた。結果を表15に示す。
10 蒸解系
11 蒸解釜
20 黒液処理系
21 エバポレータ
22 ボイラ
30 緑液製造系
31 溶解タンク
32 緑液クラリファイア
33 緑液タンク
40 緑液処理系
41 苛性化系
42 白液クラリファイア
43 白液タンク
44 キルン
411 スレーカ
412 苛性化反応槽
Claims (3)
- カルボキシル基を有する重合体若しくはその塩、及び、ホスホノ基を有する化合物若しくはその塩を含有する、緑液製造系におけるスケール形成抑制剤。
- スケール形成イオンを含有する緑液製造系における流体に、カルボキシル基を有する重合体若しくはその塩と、ホスホノ基を有する化合物若しくはその塩と、を導入することによりスケールの形成を抑制する、緑液製造系におけるスケール形成抑制方法。
- スケール形成イオンを含有する流体が流通する流体流路を備える緑液製造系であって、前期流体経路に、カルボキシル基を有する重合体若しくはその塩、及び、ホスホノ基を有する化合物若しくはその塩を導入する導入手段を更に備える緑液製造系。
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