JP3447773B2 - リグノセルロースパルプの漂白方法および酸素富化ガスの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸素富化ガスを回収し
つつ、リグノセルロースパルプをオゾンで漂白する方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】木材は２つの主成分を含んでいる。１つ
はセルロース質部分である繊維質炭水化物、他の１つは
非繊維質成分である。木材の繊維質セルロース部分を形
成するポリマー鎖は互いに並列され、隣接するポリマー
鎖と強力に結合している。木材の非繊維質成分はリグニ
ンと呼ばれる３次元のポリマー物質からなる。このリグ
ニンはセルロース質繊維を結合するとともに、繊維自体
にも分散している。

【０００３】木材の製紙プロセスにおいて、木材はパル
プへ変換される。このパルプは、スラリー化され、懸濁
され、ついで紙を形成するためスクリーンに堆積され得
るところの木材繊維からなる。このパルプ化に用いられ
る方法は木材の物理的または化学的処理、またはこれら
の組合わせを含み、木材の化学的形態を変化させ、製品
の好ましい特性を付与する。

【０００４】パルプ化法には２つの主なタイプがある。
すなわち、機械的パルプ化法および化学的パルプ化法で
ある。機械的パルプ化法において木材は物理的に個々の
繊維に分離される。化学的パルプ化法においては木材チ
ップは化学的溶液で消化されリグニン部分が可溶化さ
れ、除去が可能となる。一般に用いられている化学的パ
ルプ化法は、（ａ）ソーダ法、（ｂ）亜硫酸法、（ｃ）
クラフト法に大きく分類される。この内、クラフト法が
最も一般に用いられている。

【０００５】ソーダ法はリグニンを分解し除去を助ける
活性試薬として水酸化ナトリウムを用いる。亜硫酸法は
文献、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｆｏｒ Ｐｕｌｐ ＆ Ｐａ
ｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ 第６章、Ｓｕｌ
ｆｉｔｅ Ｐｕｌｐｉｎｇ（ＴＡＰＰＩ、Ｕ．Ｓ．Ａ）
に記載されている。

【０００６】クラフト法はその多くの改良法を含め製紙
に用いれている主たる化学的方法である。この基本的ク
ラフト法は、文献、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｆｏｒ Ｐｕｌ
ｐ＆ Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ 第７
章、Ｓｕｌｆｉｔｅ Ｐｕｌｐｉｎｇ（ＴＡＰＰＩ、
Ｕ．Ｓ．Ａ）に記載されているように、木材チップを水
酸化ナトリウムおよび硫化ナトリウムの水溶液にて消化
させるものからなる。この方法はパルプ化に極めて有効
であり、比較的高強度のパルプを生産させる。なぜなら
ば、この方法は木材のセルロース成分を著しく損傷させ
ないからである。

【０００７】改良クラフト法はパルプ化工程においてセ
ルロース質繊維のポリマー構造の劣化をさらに少なくす
る。そのため、標準的クラフト法で生ずるものと比較し
て、得られる紙製品の強度損失がさらに少なくなる。

【０００８】この改良クラフト法の１つは”拡張脱リグ
ニン”法であり、これも種々の改良クラフト法が含まれ
る。例えば特定のシークエンスでパルプ化薬品を添加
し、または消化装置の異なる位置または時間間隔でパル
プ化薬品を添加し、さらにあるいは所定のシークエンス
で冷却液を除去または再注入するなどして、セルロース
質繊維に対するパルプ化液による化学的攻撃を軽減させ
ながら、より多くのリグニンを効果的に除去する方法が
採られている。他の改良クラフト法としてクラフト−Ａ
Ｑ法がある。この方法は少量のアントラキノンをクラフ
トパルプ化液に加え、木材のセルロース質繊維に対する
化学的攻撃を軽減させながら、脱リグニン化を促進する
ものである。

【０００９】他の多くの拡張脱リグニン法が知られてい
る。これにはＤａｍｙｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔ
ｉｎｕｏｕｓ Ｃｏｏｋｉｎｇ（ＴＡＰＰＩ，ｖｏｌ．
６８（ｉｉ），７０（１９８５））；Ｂｅｌｏｉｔ Ｒ
ａｐｉｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｈｅａｔｉｎｇ
（ＴＡＰＰＩ，ｖｏｌ．６６（３），１２０（１９８
３））；Ｓｕｎｄｓ Ｃｏｌｄ Ｂｌｏｗ Ｃｏｏｋｉ
ｎｇ（Ｐｕｌｐ ａｎｄＰａｐｅｒ，ｖｏｌ．５９（１
１），９０（１９８５））が含まれる。

【００１０】クラフト法、または改良クラフト法におけ
る木材の消化にブラウンストックが生成する。これはセ
ルロース質繊維の暗色のスラリーであり、これは消化の
間に除去されなかった残留リグニンの存在によるもの
で、この残留リグニンがパルプ化の間に化学的に変性し
て発色基を形成するからである。このブラウンストック
パルプの色を明るくし、白色紙の製造に適するようにす
るためには、この残留リグニンを脱リグニン化物質を用
いて除去するか、漂白または明色化により残留リグニン
を化学的に変換して無色の化合物にする必要がある。

【００１１】パルプを漂白する前に、消化された物質
は、パルプ化法における化学的処理を完了したのち、別
のブロータンクに移される。このブロータンクにおい
て、リグノセルロース物質の最初の化学的処理の間に発
生した圧力は解放され、パルプ物質は繊維質物体に分離
される。得られた繊維質物体はついで一連の洗浄工程に
付され残留薬品およびリグニンのような可溶性物質が除
去される。しばしば、パルプは１以上の篩別工程に移さ
れ、未脱繊維化木材の大きい部分を分離し、これを再ク
ッキングまたは機械的粉砕などの特別の処理に付すこと
がなされる。

【００１２】この洗浄工程から得られた黒液残渣は集め
られ、濃縮され、通常、回収ボイラーで環境的に安全な
方法で焼却される。脱リグニン化および漂白は化学的反
応物質を組合わせたものを用い、一連の工程により洗浄
された繊維質物体に対して行われる。従来は化学的処理
の種々の組合わせが提案されている。さらに、各処理工
程が限りない数の組合わせ、置換によりアレンジされて
いる。したがって、種々の漂白方法およびシステムの説
明を簡単にするため、文字コードが化学反応物質および
一連の工程を記述するために従来から用いられている。

【００１３】従来用いられている文字コードは以下の通
りである。 Ｃ＝塩素化−−−−−−−−−酸性溶媒中で塩素原子を
反応させる Ｅ＝アルカリ抽出−−−−−−ＮａＯＨを用いた反応生
成物の溶解 Ｅ_o ＝酸化的アルカリ抽出−−ＮａＯＨおよび酸素を用
いた反応生成物の溶解 Ｄ＝二酸化塩素−−−−−−−酸性媒体中におけるＣｌ
Ｏ₂ での反応 Ｐ＝過酸化物−−−−−−−−アルカリ媒体中における
過酸化物での反応 Ｏ＝酸素−−−−−−−−−−アルカリ媒体中における
酸素原子での反応 Ｚ＝オゾン−−−−−−−−−オゾンでの反応 Ｃ／Ｄ＝ −−−−−−塩素と二酸化塩素との混
合物 Ｈ＝次亜塩素酸塩−−−−−−アルカリ溶液中における
次亜塩素酸塩での反応

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来、木材パルプの脱
リグニン化および漂白は塩素原子を用いて行われてい
た。塩素原子は極めて有効な漂白剤であるが、塩素漂白
法からの流出液は副生成物として生成する大量の塩化物
を含んでいる。これらの塩化物は処理装置を容易に腐食
させ、そのためのミルを製造するための高い材料を使用
する必要があった。さらに、ミル内における塩化物の堆
積は、広範で高価な変更を要する回収システムを使用す
ることなしには、クローズドシステムでの塩素化工程の
のちにおける洗浄濾液のリサイクルを不可能とする。さ
らに、流出液における塩素化有機物の環境に対する潜在
的影響、すなわち人および動物に有害と信じられている
影響により、従来の塩素漂白技術では不可能に近い公的
基準の変化が漂白ミルに求められるようになってきた。

【００１５】これらの欠点を避けるため、製紙業界はリ
グノセルロースパルプの多段漂白法から塩素原子および
塩素含有化合物の使用を減少し、あるいはなくす努力を
行っている。このような努力をさらに複雑にしているこ
とは、パルプの多くの用途においてパルプの高いレベル
の白色度が要求されていることである。

【００１６】これに関連して、パルプの漂白のため塩素
含有化合物の代わりに酸素を用いる漂白法が開発されて
いる。酸素の使用はその工程からの流出液を回収のため
にリサイクルすることを可能にし、塩素原子の使用量を
実質的に減少させることが可能となる。

【００１７】しかし、酸素の使用はしばしば塩素原子で
遭遇する問題に対する完全に満足な解答とはならない。
酸素は塩素原子のように選択的な脱リグニン剤でなく、
パルプのカッパ値は、従来の酸素脱リグニン法を用いた
とき、セルロース繊維が許容を超えて損傷を受ける前に
おいて、限られた程度に減少するに過ぎない。さらに、
酸素脱リグニン化ののち、残留するリグニンは今までは
一般に塩素漂白法により除去が行われ、これにより十分
に漂白されたパルプを得ていた。このような方法は塩素
の使用量を減少できるが、塩素に伴う問題点が依然とし
て残る。

【００１８】塩素漂白剤の必要性を解消するため、化学
パルプの漂白において残留するリグニンの除去をオゾン
を用いて行うことが試みられてきた。オゾンはリグノセ
ルロース物質を漂白するために理想的なものと当初考え
られていたが、オゾンの高い酸化性およびそのコスト高
のため、満足なオゾン漂白法の開発を制限するものとな
っていた。

【００１９】オゾンの脱リグニン機能が最初に認められ
て以来、多くの人による商業的に適したオゾンによるリ
グノセルロース物質の漂白法の開発が試みられてきた。
オゾンによるパルプの漂白法は、過去２０年間、Ｓｉｎ
ｇｈ，Ｒ．Ｐ．等、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｏｚｏｎ
ｅ Ｂｌｅａｃｈｉｎｇ Ｐａｒｔ ２；酸素およびオ
ゾンの組合わせによるソフトウッドクラフトパルプの漂
白、ＴＡＰＰＩ酸素、脱リグニンシンポジウム、サンフ
ランシスコ、ＣＡ．，１９８４；２０００年の漂白プラ
ント、ＴＡＰＰＩ パルピング コンファレンス、ハリ
ウッド、Ｆｌａ．，１９８５；酸素およびオゾンによる
化学パルプの漂白、Ｐｕｌｐａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｍａ
ｇ．Ｃａｎ．７５（１９７４）により研究され報告され
ている。

【００２０】最初の研究は高コンシステンシーまたは低
コンシステンシーのパルプスラリーを用い実験室条件下
で行われた。なぜならばこれらの条件下ではガスをパル
プと接触させるのが容易であったためである。

【００２１】より最近では実験室での研究が中度コンシ
ステンシーオゾン漂白がＬａｘｅｎ，Ｔ．等により行わ
れ（Ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｚｏｎ
ｅｂｌｅａｃｈｉｎｇ，Ｐａｐｅｒｉ Ｊａ，Ｐｅｒｕ
７２（１１９０：５））、パイロットスケールの操業
が現在Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧオーストリアで進行中であ
る（Ｅｘｐｅｉｅｎｃｅ ｗｉｔｈ Ｍｅｄｉｕｍ Ｃ
ｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ−Ｏｚｏｎｅ Ｂｌｅａｃｈｉｎ
ｇ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｍｉｌｌ，Ｎ
ｏｎ−Ｃｈｌｏｒｉｎｅ Ｂｌｅａｃｈｉｎｇ Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｍａｒｃｈ １９９２，Ｈｉｌｔｏ
ｎ，Ｈｅａｄ，ＳＣ）。

【００２２】特許明細書ＷＯ９１／１８１４５（１９９
１年１１月２８日公開）には塩素原子を用いないリグノ
セルロースパルプの脱リグニンおよび漂白法が記載され
ている。ここにおいて、高コンシステンシーパルプが酸
素を用いて部分的にカッパ値１０、粘度１３ｃｐｓ以上
まで脱リグニン化され、そののち脱リグニン化がオゾン
を用いてカッパ値５、粘度１０ｃｐｓ以上となるまで行
われ完了している。このオゾン脱リグニン化はパルプの
ｐＨ、温度およびコンシステンシー、さらにパルプ粒子
寸法、密度をオゾンによる多数のパルプ粒子の浸透が容
易になるような条件に制御して行われ、多数のパルプ粒
子を通して均一な脱リグニンおよび漂白法が行われるよ
うにし、これにより漂白されたパルプが形成されてい
る。

【００２３】これらの研究はパルプの漂白に対するオゾ
ンの作用およびパルプの特性がいかに影響を受けるかに
ついての知識を提供している。しかし、オゾン−酸素混
合物をパルプスラリーと接触させることにより生ずる通
気ガスを回収し使用することによる商業的に有利な方法
の開発が求められている。

【００２４】パルプのオゾン処理を効果的にするために
は、パルプ１トン当たり少なくとも５キログラムのオゾ
ンが必要であることが知られている。しかし、現在入手
できる中度コンシステンシーミキサーは約３５％ガス容
量まで収容し得るに過ぎない。

【００２５】

【課題を解決するための手段】混合工程において、有効
オゾン濃度を増大させるため、本発明のある例ではオゾ
ン／酸素混合物の圧力を高め、本発明の方法で使用され
るオゾンの濃度を高めることが行われる。

【００２６】すなわち、オゾン／酸素混合物からなるガ
スを用いてパルプを漂白することが可能であり、酸素富
化通気ガスの生成を酸素を必要とする他の操作に利用で
きることが本発明により見出された。

【００２７】すなわち、酸素富化通気ガスはオゾン発生
器にリサイクルとして戻され、パルプ漂白のための新た
なオゾン・酸素混合物が生成される。その他、最終通気
ガスの品質によるが、パルプミルで行われる排水処理あ
るいは別の操作、例えば酸素脱リグニン化、白液酸化、
黒液酸化、石灰窯富化、石灰泥酸化または酸素抽出プロ
セスにも用いることができる。

【００２８】特に、リグノセルロースパルプを複数の混
合ユニット内でオゾン混合物で処理することにより多く
の利点を有する商業的プロセスが得られる見出された。
第１のオゾン混合ユニットの下流のオゾン混合ユニット
からの通気ガスは最初のオゾンミキサーからの通気ガス
に比較して品質のすぐれたガスであり、さらに本発明以
前のパルプ漂白プロセスからの通気ガス混合物よりも品
質のすぐれたガスであることが判明した。

【００２９】このような利点は他の要因に加えて、最初
のオゾン混合物ユニットでもたらされる散布（スパージ
ング）効果に依存するものである。さらに、複数の混合
ユニットを用いた場合、パルプ中の混入空気の脱気、お
よび前の酸性化工程で生成した二酸化炭素の排気が、下
流のオゾン接触工程の前の最初のオゾン接触器内で行わ
れることになる。

【００３０】すなわち、多段工程においては、最初のオ
ゾンミキサーからの通気ガスは、脱リグニン、Ｅ_o 、石
灰窯プロセスのような他のミルプロセスに用いることが
できる。本発明によれば、第２および他の下流オゾン混
合物ユニットからの通気ガスは、再使用の前に特別の処
理を要することなく、漂白プロセス自体にリサイクルと
して戻すことができる。第２および他の下流オゾン混合
物ユニットからの通気ガスの品質は十分に高く、漂白プ
ロセスで再使用するためにオゾン発生器におぞんリサイ
クルする前に、オゾン破壊ユニットおよびドライヤーへ
リサイクルすることができる。本発明におけるリサイク
ル工程は簡単なため商業的適用に非常に有利となる。

【００３１】すなわち、本発明は好ましい具体例とし
て、酸素を含む供給ガスからオゾンを発生させる工程
と、リグノセルロースの少なくとも一部を第１の接触器
内で酸素およびオゾンを含む混合物と接触させ、処理パ
ルプと流出ガスとを生成する工程と、処理パルプの少な
くとも一部を第２の接触器内で酸素およびオゾンを含む
混合物と接触させる工程と、漂白されたパルプを回収す
る工程と、回収された酸素富化ガスを再使用するのに十
分に低い濃度の不純物を含む酸素富化通気ガスを回収す
る工程とを含むリグノセルロースパルプの漂白方法を提
供するものである。

【００３２】他の要因に加えて、第２の接触器からの流
出ガスのリサイクルは本発明に従い第１の接触器内でパ
ルプを酸素とオゾンとからなる混合物で処理することに
より可能となったものである。

【００３３】一方または双方のオゾン接触器からの通気
ガスは流れおよび酸素量についてモニターすることがで
きる。酸素およびオゾン含有供給ガスの流量および品質
は再使用されるガスの要件に応じて調整することができ
る。このような制御により最大の利益を得ることができ
る。

【００３４】他の具体例として、パルプを第２の接触器
内で酸素およびオゾン含有混合物と接触させる前に、パ
ルプを酸素含有液、好ましくは過酸化水素と接触させる
ことを含む。あるいはＯ₂ 含有ガスを接触器の一方また
は双方に含めてもよい。過酸化水素を添加することによ
りリサイクルされたパルプは利益がもたらされるものと
思われる。本発明の他の具体例として、オゾン発生器へ
供給される酸素富化ガスの生成プロセスが提供される。
この酸素富化ガスのＯ₂ 量は９５％未満、好ましくは９
３％未満であり、吸着ユニットで生成される。パルプが
第１の発生器でオゾン混合物で処理されたとき、第２の
接触器でオゾンでさらに処理することにより、十分に高
いＯ₂ レベルを有する回収可能ガスを生成させることが
でき、これは酸素漂白および他のプロセスにおいて商業
的に有効に使用することができる。

【００３５】本発明によれば、オゾンは好ましくは真空
揺動（スイング）吸着ユニットで生成され、減少した酸
素純度を有するガス混合物から発生され、これにより酸
素／オゾン混合物が製造される。この酸素／オゾン混合
物の一部は第１の接触器でリグノセルロースパルプと接
触され、この処理されたパルプの少なくとも一部はつい
で第２の接触器で酸素／オゾン混合物の他の一部と接触
される。第２の接触器から回収された通気ガスの酸素量
は通常約８５％、好ましくは９０％より大きく、この第
２の接触器から回収された通気ガスを他の用途、例えば
酸素脱リグニン化、白液酸化、黒液酸化、石灰窯富化、
ポリ硫化物発生に用いることができる。

【００３６】下流の漂白ユニットからの回収通気ガス中
の酸素量を最大にするため、パルプの脱気、または複数
の漂白ユニット間におけるオゾンのパルプに対する割合
を調整することも有益である。これについては以下にさ
らに詳述する。

【００３７】さらに、本発明は、（ａ）オゾン含有酸素
を供給するためのオゾン発生器と、（ｂ）該水性パルプ
内にガスを分散させるための手段を有するパルプミキサ
ーと、（ｃ）オゾン含有酸素を上記オゾン発生器からパ
ルプミキサーに送るための第１の導管と、（ｄ）該パル
プミキサーと連通し、分散オゾンを含む水性パルプを該
パルプミキサーから受理する保留ハウジングであって、
水性パルプの流路を与え、これにより上記分散オゾンに
よる分散パルプの漂白のための十分な接触時間を与え、
同時に該オゾンからの副生成酸素を解放させるようにし
たものと、（ｅ）上記オゾン含有酸素からの酸素および
解放された副生成酸素を含む通気ガスを該保留ハウジン
グから除去させるための通気手段と、（ｆ）酸素富化ガ
スの回収のため、該通気手段と連通するガス回収ライン
と、（ｇ）該保留ハウジングからの漂白パルプ流路のた
めの回収ラインと、を具備してなり、該パルプミキサー
および保留ハウジングは空気の流入を防止するよう封止
されていることを特徴とする酸素富化ガスの回収を伴っ
たオゾンによるリグノセルロースパルプ漂白装置を提供
する。

【００３８】

【実施例】

（ｉ）パルプの種類 本発明で用いられるリグノセルロースパルプは、酸素脱
リグニン化された化学クラフトパルプ、化学亜硫酸パル
プ、化学−熱機械的パルプ、リサイクルされた繊維パル
プ、軟泥廃棄紙または厚紙、またはこれらの混合物など
を含むものである。

【００３９】パルプは、水中での固形濃度が８ないし１
２重量％、通常１２重量％の中度コンシステンシーパル
プ；水中での固形濃度が２０ないし４０重量％の高コン
システンシーパルプ；水中での固形濃度が０．５ないし
３重量％の低コンシステンシーパルプであってもよい。

【００４０】また、これらの中間の濃度あるいはコンシ
ステンシーを有するパルプを用いることもできる。これ
らのパルプを製造、取扱い、またはポンピングできる装
置は容易に入手することができる。

【００４１】すなわち、低コンシステンシーパルプは通
常の遠心ポンプでポンピングでき、プレスロールを用い
ることなく、デッカーおよびフィルターを用いてパルプ
を得ることができる。中度コンシステンシーパルプは入
手可能な特別のポンプを必要とし、高コンシステンシー
パルプはプレスの使用により得ることができる。

【００４２】本発明で処理されるパルプは水性ベヒクル
中に分散されたセルロール質物質を含む。クラフトパル
プおよび化学亜硫酸パルプの場合、パルプストック（原
料）は適当に酸素脱リグニン化され、水洗され、そのの
ちにオゾンによる漂白が行われる。洗浄により可溶化さ
れたリグニンが除去され、酸素脱リグニン化ハードウッ
ドパルプのカッパ値は５−１５、特に９−１１となり、
酸素脱リグニン化ソフトウッドパルプのカッパ値は７−
１６、好ましくは１１−１３となる。このパルプは、特
にリサイクルされた繊維の場合、パルプハードウッドと
ソフトウッドとの混合物であってもよい。このようなカ
ッパ値を達成するため、脱リグニン化パルプに効率的洗
浄が必要である。すなわち、２段階洗浄が必要となろ
う。

【００４３】洗浄されたパルプはｐＨ１ないし５、好ま
しくはｐＨ２ないし４に酸性化され、ついでこの酸性パ
ルプはオゾンで漂白される。酸の適当な例としては硫
酸、シュウ酸である。

【００４４】（ｉｉ）オゾン漂白 オゾンは公知の手段を用いオゾン発生器内のパルプミル
部位で適宜発生させる。これにより新たに発生したオゾ
ンがミルのオゾン漂白部位に直接送られる。

【００４５】オゾンは好ましくは公知の手段を用い乾
燥、高純度酸素から発生させる。特にこの酸素は露点が
−７０℃未満の乾燥度を有し、二酸化炭素、一酸化炭
素、ガス状炭化水素のような他のガスを実質的に含まな
いものが好ましい。しかし、通気ガスの純度の要件がき
びしくない場合は、他の酸素源、例えば圧力揺動吸収ユ
ニットからの酸素を使用することもできる。

【００４６】オゾン発生器は一般に酸素からオゾンを発
生させ、オゾンを１ないし２０重量％、好ましくは５な
いし１５重量％、より好ましくは６ないし１０重量％含
み、残部が酸素であり、微量の窒素、アルゴンを含むオ
ゾン含有酸素が作られる。

【００４７】オゾンを用いての漂白は１またはそれ以上
の漂白ユニットにより行われ、オゾン含有酸素がこれら
に圧力約５ないし２０、好ましくは９ないし１５、より
好ましくは１２気圧（絶対）で供給される。なお、各漂
白ユニットはパルプミキサーおよび保留チューブを含
む。

【００４８】Ｏ₂ Ｏ₃ からなるガス混合物および水性パ
ルプは漂白ユニットのパルプミキサーに供給される。オ
ゾンはパルプミキサーによりパルプの水性ベヒクル内に
分散される。特に、細かな気泡の集団を示す複数の細か
な気泡として分散される。ガス圧はそれぞれの細かなオ
ゾンの気泡が水性ベヒクル内に分散されるように選択さ
れる。このようにしてオゾンの気泡とセルロース物質と
の間の接触を最大にすることができる。

【００４９】圧力が余り高い場合は、気泡が大きくな
り、オゾンの気泡とセルロース物質との間の接触が減少
する。そのためオゾンが有効に消費されず、漂白効率は
低減する。

【００５０】水性パルプにオゾンを分散させたのち、パ
ルプは保留チューブに送られ、パルプのための流路が与
えられ、これにより分散されたオゾンの気泡とセルロー
ス物質との間の十分な接触時間が与えられ、パルプの漂
白においてオゾンが消費され酸素が解放される。

【００５１】好ましくは、パルプ流と保留チューブの長
さは互いに関連させ、オゾンの導入量に依存した接触時
間を持たせる。例えばパルプ１トン当たりオゾンを３ｋ
ｇ導入した場合、接触時間は６０秒程度であり、これは
保留チューブの長さを１０フィートとし、水性パルプの
流量を１０フィート／分とすることにより達成される。
オゾンの導入量を大きくした場合はより大きい接触時間
が必要になり、例えばパルプ１トン当たりオゾンを５ｋ
ｇ導入した場合、接触時間は１２０秒程度が必要とな
る。これにより反応のための適当な時間が与えられ、オ
ゾンの効率的使用が達成される。

【００５２】複数の漂白ユニットが用いられた場合、第
１の上流漂白ユニットからの漂白水性パルプはこの第１
の上流漂白ユニットの保留チューブから、隣接する下流
漂白ユニットのパルプミキサーへ流れる。すなわち、オ
ゾン含有酸素は下流漂白ユニットのパルプミキサーへ供
給され、ついで上記同様にして漂白が行われる。

【００５３】混合工程におけるガスの適用割合の変化
は、所望とするオゾンの適用割合、通気ガスが運ばれる
他のミルプロセスに必要な純度およびガス量と、本発明
に従い漂白ユニットにリサイクルされる通気ガスの必要
性に関係する。

【００５４】複数の漂白ユニットが用いられた場合、第
１段階におけるパルプに対するオゾンの割合は第２接触
器におけるパルプに対するオゾンの割合より小さい所定
のレベルに維持することが好ましい。すなわち、第１接
触器のこの割合は第２接触器におけるパルプに対するオ
ゾンの割合の３０％ないし７０％にすることが好まし
い。より好ましくは、第１接触器のこの割合は第２接触
器におけるパルプに対するオゾンの割合の約半分とす
る。これにより他のプロセスに再使用可能な汚染の少な
い酸素富化ガスを有利に回収することができる。

【００５５】他の具体例として、漂白ユニットに供給す
るための発生オゾンと混合するために低い純度の生成酸
素を使用することも可能である。この生成酸素はいずれ
の酸素源のものでもよいが、この実施例の場合は圧力ま
たは真空揺動吸収ユニットからのものであることが好ま
しい。パルプ内のガス不純物は第１の接触器からの通気
ガスで排除されるので、下流の漂白ユニットからの酸素
含有流出ガスの酸素濃度は一般に上流の通気ガスの純度
より高い。この点もこの方法の利点である。

【００５６】さらに他の具体例として、酸素含有ガス、
好ましくは過酸化水素を、第２の接触器でのオゾンとパ
ルプとの接触前に、パルプに接触させる。第２の接触器
における水性混合物は過酸化水素のような酸素含有液を
含むものであってもよい。

【００５７】上記のいずれの実施例の場合も、漂白ユニ
ットは気密的に封止されており、このユニットへの空気
の流入およびこのユニットからのオゾンの飛散が防止さ
れるようになっている。

【００５８】各漂白ユニットは通気手段を有し、これに
より保留チューブでの漂白の間に発生した通気ガスの除
去が行われる。この通気手段は空気の流入および通気ガ
スの飛散を防止するように適当に封止され、圧力下ある
いは真空下で操作される。この通気ガスは漂白に用いら
れたオゾン含有酸素からの酸素および漂白の際にオゾン
から形成された副産物である酸素を含む。

【００５９】この通気ガスは未使用のオゾンあるいは空
気、二酸化炭素、一酸化炭素、ガス状炭化水素を含んで
いてもよい。これらのガスの量は漂白ユニットへ導入さ
れる水性パルプにおけるこれらの量に依存する。オゾン
／酸素混合物の最初の接触部の下流の漂白ユニットから
の通気ガスは、本発明に従う場合、十分な純度を有しリ
サイクルを可能にする。

【００６０】パルプの酸素脱リグニン化は苛性ソーダを
用いて強アルカリ性条件下で温度１００℃、圧力７．０
３１kg/cm²（１００ｐｓｉｇ）、滞留時間１時間で行わ
れる。その結果、二酸化炭素、一酸化炭素が形成され
る。二酸化炭素は苛性ソーダに吸収され、炭酸ナトリウ
ムを形成し、一酸化炭素の一部は溶解する。

【００６１】パルプが洗浄されると、炭酸ナトリウムの
ほとんどは除去されるが、一部がパルプ内にとどまる。
したがって、オゾン漂白前にパルプが酸性化されると、
炭酸ナトリウムの分解により二酸化炭素が解放される。
しかし、その一部は溶解した一酸化炭素とともに溶液に
残る。この酸性化されたパルプが高剪断ミキサーでオゾ
ン含有酸素と混合されると、二酸化炭素および一酸化炭
素ガスが溶液から排除され、通気ガスに含まれながらオ
ゾンの反応ののちのパルプから去っていく。この好まし
くないガスの解放は特に最初の漂白ユニットで顕著に行
われる。

【００６２】酸素脱リグニンまたは後の洗浄において空
気もパルプにより混入する。この空気も二酸化炭素およ
び一酸化炭素ガスとともに排除される。この空気は通気
ガス内のアルゴンおよび窒素源である。

【００６３】パルプスラリーを真空脱ガス装置を通過さ
せることにより、または漂白ユニットの前にポンプを使
用することにより二酸化炭素および空気の少なくとも一
部を除去することが可能である。これにより二酸化炭素
および炭化水素とともに空気を除去することができる。
真空脱ガス装置を備えたポンプにより常温、常圧でパル
プの空気量を１０〜２０容量％から３〜５容量％に減少
させることができる。

【００６４】通気ガス中のオゾン濃度はパルプの処理条
件に依存することが判明した。例えば、パルプの種類
（ソフトウッドまたはハードウッド）、添加されたオゾ
ン量、添加および混合が行われた圧力に依存する。ミキ
サーの効率、パルプに接触するガスの滞留時間も、水性
パルプのＣＯＤとともに影響する。

【００６５】１つの実施例として、酸素中のオゾン濃度
が６％Ｗ／Ｗ(重量基準、以下同様）のものを１０．５
４６５kg/cm²（１５０ｐｓｉｇ）の圧力、６０秒のガス
−パルプ接触時間、パルプに対するオゾン量を０．３％
としてハードウッドパルプと混合させた場合、このオゾ
ンの約９９％が吸収され、残留するオゾンは０．１％Ｗ
／Ｗ以下となる。もし、これをオゾン破壊ユニットを通
過させると、オゾン濃度は０．００１ｐｐｍに減少す
る。

【００６６】他の例として、酸素中のオゾン濃度が６％
Ｗ／Ｗのものを１０．５４６５kg/cm²（１５０ｐｓｉ
ｇ）の圧力、６０秒のガス−パルプ接触時間、パルプに
対するオゾン量を０．６％として中度コンシステンシー
ハードウッドパルプに分散させた場合、オゾンのすべて
は消費されず、残留するオゾンは１．８％Ｗ／Ｗとなる
ことが見出された。これをオゾン破壊ユニットを通過さ
せると、オゾン濃度は同じく０．００１ｐｐｍに減少す
る。

【００６７】全炭化水素濃度は通常、８０ｐｐｍ未満で
あることが見出されている。これは酸素を含む通気ガス
混合物を加熱触媒に通過させることによりゼロに減少さ
せることができる。存在する酸素は触媒とともに炭化水
素をＣＯ₂ に酸化させる。このＣＯ₂ は分子篩に吸収さ
せることにより通気ガスから除去することができる。

【００６８】これらの工程に従って処理が行われると、
表Ｉのオゾン量が０．３％の場合について示すように、
また、表ＩＩのオゾン量が０．６％の場合について示す
ように、高い酸素濃度のガスが作られる。 ［中度コンシステンシーパルプに対し０．３％のオゾンを導入する場合の条件］ オゾン濃度 ６％Ｗ／Ｗ（Ｏ₂ ガス中） パルプ／ガスミキサーでの圧力 １５０ｐｓｉｇ パルプ濃度 ３５℃ コンシステンシー ８−１２％ パルプの種類 ハードウッド ｐＨ ２−４

【００６９】

【表１】

【００７０】もし、パルプに対するオゾン添加量を２倍
にして０．６％とすると、通気ガスの組成は表ＩＩに示
す通りとなる。 ［中度コンシステンシーパルプに対し０．６％のオゾンを導入する場合の条件］ オゾン濃度 ６％Ｗ／Ｗ（Ｏ₂ガス中） パルプ／ガスミキサーでの圧力 １０．５４６５kg/cm² （１５０ｐｓｉｇ） パルプ温度 ３５℃ コンシシテンシー ８−１２％ パルプの種類 ハードウッド ｐＨ ２−４

【００７１】

【表２】

【００７２】表Ｉおよび表ＩＩから明らかなように、通
気ガスは高濃度の酸素、多少のアルゴン、窒素、二酸化
炭素、低濃度の炭化水素、残留オゾンを含む。オゾン破
壊、炭化水素および二酸化炭素の除去のための操作を用
いることにより酸素富化通気ガスが得られ、これは酸素
を要求するプロセスに用いることができる。

【００７３】すなわち、酸素富化通気ガスは以下に示す
ようなプロセスに用いることができる。 酸素脱リグニン化 白液酸化 黒液酸化 白液からのポリ硫化物の形成 石灰窯空気富化 酸素抽出プロセス 石灰泥酸化 オゾン発生 これらのプロセスの幾つかについては、他のガス、例え
ば窒素、一酸化炭素の残留はそれほど問題とならない。
したがって、これらガスの除去のための後処理は酸素の
意図する用途に応じて選択される。酸素をオゾン発生の
ために使用する場合は、これら他のガスは最小限にし、
水分を除去するため乾燥させなければならない。

【００７４】同様に、幾つかのプロセスについては、残
留オゾンの存在はそれほど問題とならず、オゾンを含む
酸素を直接用いることができる。特にオゾン発生器、ポ
リ硫化物の形成などオゾンの酸化効果が強すぎる場合
は、残留オゾンは破壊する必要がある。

【００７５】残留オゾンを破壊する場合、公知のオゾン
破壊ユニットを用い、オゾンを酸素に変換させる。この
破壊ユニットの例としては、残留オゾンを含む通気ガス
を酸化マンガン、酸化第二銅を添加したアルミナの触媒
ベッドを通過させるもの；電気加熱エレメントを収容し
たチューブを具備したものを用い、残留オゾンを含む通
気ガスをこのチューブに沿って供給するものなどがあ
る。

【００７６】次に図１を参照してさらに説明すると、本
発明の装置１０は、酸素−脱リグニン化パルプ源１２
と、洗浄器１４と、漂白ユニット１６と、オゾン発生器
１８と、オゾン破壊器２０と、漂白パルプライン２２と
からなる。

【００７７】この酸素−脱リグニン化パルプ源１２は、
酸素−脱リグニン化ソフトウッドパルプ源２４と、酸素
−脱リグニン化ハードウッドパルプ源２６とを含む。供
給ライン２８は酸素−脱リグニン化パルプ源１２を洗浄
器１４と連通させている。供給ライン２８は分岐ライン
２７と２９を有し、これらは酸素−脱リグニン化ソフト
ウッドパルプ源２４と、酸素−脱リグニン化ハードウッ
ドパルプ源２６とにそれぞれ連通している。また分岐ラ
イン２７と２９は弁で制御され、ソフトウッドのみ、あ
るいはハードウッドのみが、あるいはこれらの混合物が
供給ライン２８に沿って供給されるようになっている。

【００７８】洗浄器１４はコンベヤーベルト３０と洗浄
物のための出口３２とを含む。スクリューコンベヤー３
４は洗浄器１４内においてコンベヤーベルト３０の出口
端部と連通している。また、スクリューコンベヤー３４
の下流端部はパルプライン３３を介して中度コンシステ
ンシーポンプ３６と連通している。また、酸ライン３８
がパルプライン３３と連通している。パルプ導管３５は
ポンプ３６を漂白ユニット１６と連通させている。漂白
ユニット１６はパルプミキサー４０、例えば高剪断ミキ
サーと、保留チューブ４２を含む。

【００７９】保留チューブ４２は通気ライン４６を有す
る通気ガスタンク４４と連通している。漂白パルプライ
ン２２はさらに、通気ガスタンク４４と連通している。
通気ガスブローア４８は通気ライン４６に設けられ、ポ
ンプ５０は漂白パルプライン２２に配置されている。酸
素富化ガスのための酸素出口ライン５２はオゾン破壊ユ
ニット２０と連通している。オゾン発生器１８は酸素入
口５４と加圧オゾンライン５６とを含む。コンプレッサ
ー５８はライン５６に配置されている。

【００８０】さらに、好ましい装置を示す図２を参照し
て説明すると、この装置６０は図１と主たる構成は同一
である。したがって、共通する装置については図１と同
一の符号を図２でも用いている。

【００８１】この装置６０は複数の漂白ユニットを有す
る。すなわち、装置６０は上流漂白ユニット７０と下流
漂白ユニット７２とを有する。上流漂白ユニット７０は
好ましくはオゾン破壊ユニット７４を有し、下流漂白ユ
ニット７２も好ましくはオゾン破壊ユニット７６を有す
る。

【００８２】上流漂白ユニット７０はパルプミキサー７
８と、保留チューブ８０とを有する。パルプ出口ライン
８１は保留チューブ８０と通気ガスタンク８２とを連通
させている。通気ライン８４は通気ガスタンク８２とオ
ゾン破壊ユニット７４とを連通させている。パルプライ
ン８６は通気ガスタンク８２と下流漂白ユニット７２の
パルプミキサー８８とを連通させている。

【００８３】下流漂白ユニット７２は上述のパルプミキ
サー８８と保留チューブ９０とを有する。パルプ出口ラ
イン９１は保留チューブ９０を通気ガスタンク９２と連
通させている。通気ライン９４は通気ガスタンク９２を
オゾン破壊ユニット７６と連通させている。ポンプ９６
は通気ライン９４に配置されている。漂白パルプライン
９８は通気ガスタンク９２と連通し、ポンプ１００はラ
イン９８に配置されている。

【００８４】一般に酸素源１７からシステムに入る酸素
の純度は酸素含有ガスを利用する他のミルのプロセスに
求められるガスの純度と、リグノセルロースパルプ内の
混入ガスの量に関係する。

【００８５】供給混合物内の酸素は低温空気分離プロセ
スからの製品であってもよく、また、工業グレード純度
の酸素を大量に収容したタンクから得られたものであっ
てもよいが、酸素源１７はＶＳＡ、ＰＡＳまたはＶＰＳ
Ａの吸収ユニットであり、ここで酸素製品の純度は低温
生産プロセスのような他の酸素製造プロセスのものより
小さい。さらに、例えば米国特許Ｎｏ．４，５４１，８
５１；Ｎｏ．５，２３２，４７９に記載されているラジ
アルデザインＶＳＡシステムが好ましい。

【００８６】図２に示すオゾン発生器１８はオゾン分岐
ライン１０４、１０６を備えたオゾンライン１０２を有
する。オゾン分岐ライン１０４はオゾンを上流漂白ユニ
ット７０に供給する。オゾン分岐ライン１０６はオゾン
を下流漂白ユニット７２に供給する。好ましい例として
は、上流漂白ユニット７０におけるパルプに対するオゾ
ンの割合は下流漂白ユニット７２におけるパルプに対す
るオゾンの割合の３０％ないし７０％、より好ましくは
約半分とする。

【００８７】他の実施例として、酸素含有液、好ましく
は過酸化水素を第１段階のミキサー、または下流漂白ユ
ニット７２、あるいはこの双方に供給する。本発明の方
法を以下、図１の装置１０を参照して説明する。

【００８８】中度コンシステンシーの酸素脱リグニン化
パルプを酸素−脱リグニン化パルプ源１２から供給ライ
ン２８を介して洗浄器１４に供給する。パルプは洗浄器
１４で洗浄され、酸素脱リグニン化の間に発生した可溶
化リグニンが除去される。酸素−脱リグニン化ハードウ
ッドパルプ源２６の場合、洗浄はカッパ値が１１ないし
１３になるようにして行われる。洗浄器１４において、
パルプはコンベアベルト３０へ運ばれ、水スプレーにさ
らされる。この水は可溶化されたリグニンを伴ってベル
トを通過し出口３２を介して洗浄除去される。

【００８９】この洗浄された中度コンシステンシーパル
プはスクリューコンベヤー３４により洗浄器１４から運
ばれ、パルプライン３３を介して中度コンシステンシー
ポンプ３６ヘ供給される。酸はライン３８を介してパル
プライン３３に導入されパルプを一般にｐＨ２ないし４
に酸性化される。オゾン発生器１８において酸素から発
生したオゾンは酸素／オゾン混合物として通常約１２気
圧でライン５６を介してパルプ導管３５へ送られ、つい
でパルプミキサー４０へと送られる。

【００９０】図１に示す連続法において、水性ベヒクル
中に分散されたオゾンを有する水性パルプはミキサー４
０を出て、長い保留チューブ４２へ流れ、ここで分散オ
ゾンと水性パルプのセルロース物質との間の十分な接触
時間がもたれ、パルプの漂白のためオゾンが消費され
る。

【００９１】保留チューブ４２からの漂白パルプは保留
チューブ４２から通気ガスタンク４４へ流れる。通気ガ
スは通気ライン４６を介して通気ガスタンク４４を出て
ブローア４８によりオゾン破壊ユニット２０へ送られ
る。このオゾン破壊ユニット２０内にてオゾンは変換に
より酸素に破壊される。漂白パルプは通気ガスタンク４
４からポンプ５０によりライン２２を介して適当な製紙
プロセスへと送られる。

【００９２】この方法はユニットを適当に封止すること
により漂白ユニット１６へ空気が流入するのを防止する
ようにして行われることが好ましい。さらに、ミキサー
４０に入るパルプはオゾンの導入の前に真空脱ガスを行
い、パルプに対する予備工程により混入されているかも
知れない空気および他のガスの量を減少させることが好
ましい。これらのガスには酸素脱リグニン化、洗浄工程
で混入された空気、ライン３８で酸の添加によりパルプ
中の炭酸ナトリウムから発生した二酸化炭素が含まれ
る。

【００９３】このようにして、酸素・オゾン混合物から
の酸素およびオゾンの副産物として生成する酸素以外の
ガスの通気ガス中の存在が最小化される。そして酸素富
化ガスが作られ、オゾン破壊ユニット２０で残留オゾン
が酸素にライン５２から変換されたのち、直接、酸素を
必要とする設備に送られる。

【００９４】ライン５２中の酸素富化ガスは必要に応じ
てその使用目的に照らしてさらに精製される。例えば、
このガスがオゾン含有酸素ガスを製造するためにオゾン
発生器１８へリサイクルされる場合は、このガスを乾燥
し、オゾン発生を妨げる水分を除去する必要がある。

【００９５】この実施例では、例え混入空気および他の
ガスが、上流漂白ユニット７０に送られる前に水性パル
プから除去されていなくとも、これらのガスのほとんど
は通気ライン８４中の通気ガス流に排出される。このよ
うな場合、もし下流漂白ユニット７２が空気の混入を防
止するため封止されているとすると、オゾン破壊ユニッ
ト７６から回収される通気ガスは酸素含量の高いものと
なり、ほとんどの酸素を必要とするプロセスに直ちに使
用することができる。しかし、このようなガスをオゾン
発生器１８でのオゾン発生のために使用する場合は、こ
れを乾燥する必要がある。

【００９６】同様に、装置１６が７０、７２の形の付加
的漂白ユニットを含むときは、これらのユニットが空気
の流入を防止するように適当に封止されていれば、下流
ユニットの全てが酸素富化ガスを直接生成することがで
きる。なぜならば、予備段階でぱるぷに混入した空気お
よび他のガスは、基本的に第１の上流漂白ユニット７０
からの通気ガスの一部を形成することになるからであ
る。

【００９７】したがって、複数の漂白ユニットを有する
装置６０を使用することにより、多くの用途のための後
処理を必要としない酸素富化ガスを下流漂白ユニットか
ら形成することが可能となる。このような場合、必要な
唯一の後処理は酸素がオゾン発生器１８にリサイクルさ
れる場合の水分の除去である。その他の用途において
は、水分の除去は必要でなく、酸素富化ガスを直接、酸
素消費プロセスに供給することができる。また、双方の
オゾン接触器からの流出ガスを、流量および酸素量につ
いてモニターすることができる。この酸素およびオゾン
含有流出ガスの流量および品質は、再使用されるガスの
要件に応じて調節することができる。このような制御に
より最大の利益を得ることができる。

【００９８】（実施例１）（比較） 図１との関連で説明したような方法で本発明を実施し
た。第１の操作においては空気の混入を防止するための
漂白ユニット１６の封止は行わず、予備段階でのパルプ
内に混入したガスの除去を行う工程は採らなかった。

【００９９】オゾン破壊ユニット７４の前でのライン８
４における通気ガスの分析の結果、ガス混合物は以下の
組成を有することが判明した。 酸素 ４２．０〜５４．０％Ｖ／Ｖ 二酸化炭素 ０．７〜１．４０％Ｖ／Ｖ 炭化水素 １０〜１５ｐｐｍ 残留オゾン ０．０１〜１．０％Ｗ／Ｗ アルゴンおよび窒素 残部 最初はガスの残部であるアルゴンおよび窒素は予備段階
でのパルプ内に混入した空気によるものと思われた。し
かし、さらに調査の結果、これは主として通気ガス内に
漏れた空気によるものであることが判明した。

【０１００】（実施例２）実施例１の手順が繰り返され
た。ただし、漂白ユニット１６は封止され、空気の漏れ
が排除された。酸素含量は増大し、アルゴンおよび窒素
含量は相対的に減少した。オゾン破壊ユニットの前での
分析結果は以下の通りである。

【０１０１】 酸素 ９０〜９５％Ｖ／Ｖ 二酸化炭素 １〜３％Ｖ／Ｖ 炭化水素 ２０〜８０ｐｐｍ 残留オゾン ０．０１〜１．６％Ｗ／Ｗ アルゴンおよび窒素 残部 ガス分析をオゾン破壊ののちに行った場合、残留オゾン
は０．００１ｐｐｍに低下し、ガス組成は以下の通りで
あった。

【０１０２】 酸素 ９０〜９５％Ｖ／Ｖ 二酸化炭素 １〜３％Ｖ／Ｖ 炭化水素 ２０〜８０ｐｐｍ 残留オゾン ０．００１ｐｐｍ アルゴンおよび窒素 残部 オゾン漂白において通気ガスは酸素脱リグニン化プロセ
スからの通気ガスで測定されるのと同様の二酸化炭素お
よび一酸化炭素濃度を含むことが予想された。しかし、
その組成は下記表ＩＩＩから見られるように予想とは全
く異なったものであった。

【０１０３】

【表３】

【０１０４】（実施例３） 図２との関連で説明した手順が採られた。酸素脱リグニ
ン化プロセスの洗浄器からの中度コンシステンシーパル
プが１０．５４６５kg/cm²（１５０ｐｓｉｇ）で操作さ
れたパルプミキサー７８に導入された。ここで、ガス混
合物は酸素中６％Ｗ／Ｗのオゾンを含んだものがパルプ
ミキサー７８に導入され、ここで水性パルプ中に分散さ
れた。ガス−パルプ混合物がミキサー７８から保留チュ
ーブ８０に流され、ここで６０分、滞留され、オゾンを
吸収させ、セルロース物質と反応させた。

【０１０５】反応しない酸素および残留オゾンは排気さ
れ、パルプは第２のミキサー８８に送られた。ここで、
さらにオゾンがパルプに添加され、分散された。ついで
ガス−パルプ混合物が保留チューブ９０に流され、ここ
でオゾンが消費され、過剰のガスが排気された。

【０１０６】すなわち、この方法では、２つの通気ガス
源がある。この２つの通気ガス源の組成は異なるもので
ある。なぜならば、上流ミキサー７８でのパルプ中のガ
スの除去（主として空気、二酸化炭素）はほぼ完了して
おり、下流ミキサー８８の後の通気ガスは実質的に空気
または二酸化炭素を含まないものであるからである。混
合の２つの段階からの通気ガスの組成を表ＩＶおよび表
Ｖに示す。

【０１０７】 条件 オゾン濃度 ６％Ｗ／Ｗ（Ｏ₂ガス中） パルプ／ガスミキサーでの圧力 １０．５４６５kg/cm² （１５０ｐｓｉｇ） パルプ温度 ３５℃ コンシシテンシー ８−１２％ パルプの種類 ハードウッド ｐＨ ２−４

【０１０８】

【表４】

【０１０９】この表４は第１段ミキサーから出る通気ガ
ス、およびオゾン破壊システム通過後の通気ガスが高濃
度の酸素を含むことを示している。このガスは、オゾン
破壊なしに、以下のような酸素を必要とする他のプロセ
スに直接使用することができる。

【０１１０】酸素脱リグニン化 白液酸化 黒液酸化 石灰窯空気富化 酸素抽出プロセス 石灰泥酸化 また、このガスはオゾン破壊後に、白液のためのポリ硫
化物の形成、およびオゾン発生に用いることができる。

【０１１１】表５は第２段ミキサーから出る通気ガスが
高濃度の酸素を含むこと、およびオゾン破壊システムお
よび乾燥器を通過後の通気ガスをオゾン発生器１８にリ
サイクルしたり、酸素を必要とする他のプロセスに使用
することができることを示している。

【０１１２】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】パルプのオゾン漂白および酸素富化ガスの回収
のためのパルプ部位での装置を模式的に示す流れ図。

【図２】複数の漂白ユニットおよびガス回収部を有する
好ましい具体例の装置を模式的に示す流れ図。

【符号の説明】

１２…酸素−脱リグニン化パルプ源、 １４…洗浄器、
１６…漂白ユニット、 １８…オゾン発生器、 ２０
…オゾン破壊器、 ２２…漂白パルプライン、２４…酸
素−脱リグニン化ソフトウッドパルプ源、 ２６…酸素
−脱リグニン化ハードウッドパルプ源、 ３０…コンベ
ヤーベルト、 ３６…中度コンシステンシーポンプ、
３８…酸ライン、 ４０…パルプミキサー、 ４２…保
留チューブ、 ４４…通気ガスタンク、 ４８…通気ガ
スブローア、 ５０…ポンプ、５２…酸素出口ライン、
５６…加圧オゾンライン、 ５８…コンプレッサー、
７０…上流漂白ユニット、 ７２…下流漂白ユニッ
ト、 ７６…オゾン破壊ユニット、 ８０…保留チュー
ブ、 ８２…通気ガスタンク、 ８８…パルプミキサー

フロントページの続き (72)発明者 デレク・ホーンセイ カナダ国、エイチ９ダブリュ・１ティー １、ケベック、ビーコンズフィールド、 ビーコン・ヒル・ロード 152 (72)発明者 ゴードン・エイチ・ホーマー カナダ国、ブイ７ジー・１エックス７、 ブリティッシュ・コランビア、ウエス ト・バンクーバー、フォークストーン・ ウエイ 39−2216 (72)発明者 ジョン・アール・アイトン カナダ国、ブイ４エム・１ケイ４、ブリ ティッシュ・コランビア、デルタ、アベ ニュー 5223−５ビー (56)参考文献 特開 平３−40888（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−245989（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−152286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−30902（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21C 9/147 - 9/153

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）酸素含有供給ガスの酸素からオゾ
   ンを発生させる工程、 （ｂ）水性リグノセルロースパルプの少なくとも一部を
   酸素及びオゾンを含む混合物と第１接触器内で接触させ
   て、処理されたパルプと第１流出ガスとを生成し、第１
   流出ガスがオゾン及び酸素以外のガスの高い量の存在が
   許容される２次的プロセスの実施に適したものである工
   程、 （ｃ）処理された水性パルプの少なくとも一部を第２接
   触器に移送し、更に該水性パルプ部分をオゾン及び酸素
   を含む混合物で処理して、更に処理された水性パルプと
   第２流出ガスとを生成する工程、 （ｄ）漂白パルプを回収する工程、 （ｅ）第２流出ガスを回収し、該第２流出ガスが酸素に
   富み、オゾン発生のためにリサイクルするに適したもの
   である工程、及び （ｆ）第１流出ガス及び第２流出ガスの両者を流量及び
   酸素量についてモニターし、第１流出ガス及び第２流出
   ガスのモニタリングに基づいてオゾン及び酸素を含む混
   合物の特性を調節する工程を包含する水性リグノセルロ
   ースパルプの漂白方法。
2. 【請求項２】 水性リグノセルロースパルプが、カッパ
   値が８乃至１５の中度コンシステンシーパルプと、酸素
   脱リグニン化クラフトパルプと、化学亜硫酸パルプと、
   リサイクル繊維パルプからなる群から選ばれた少なくと
   も１種のパルプである請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 酸素及びオゾンを含む混合物が、酸素を
   ８５乃至９５重量％、オゾンを５乃至１５重量％含む請
   求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 回収された酸素富化ガスが酸素を９０重
   量％以上含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の方法。
5. 【請求項５】 回収された第２流出酸素富化ガスの少な
   くとも一部をリサイクルする工程を更に包含する請求項
   １乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 第１接触器内におけるオゾンの水性パル
   プに対する割合が、第２接触器内におけるオゾンの水性
   パルプに対する割合より小さい請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の方法。
7. 【請求項７】 第１接触器内におけるオゾンの水性パル
   プに対する割合が、第２接触器内におけるオゾンの水性
   パルプに対する割合の３０％乃至７０％である請求項１
   乃至５のいずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】 第１接触器内におけるオゾンの水性パル
   プに対する割合が、第２接触器内におけるオゾンの水性
   パルプに対する割合の５０％である請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】 オゾン発生器内で該生成ガス混合物中に
   オゾンが発生する前に酸素濃度約９５％未満の酸素富化
   ガス混合物を生成し、該オゾン含有ガス混合物を該水性
   パルプ接触器の少なくとも１つに供給する工程を更に包
   含する請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
10. 【請求項１０】 該酸素混合物が圧力スイング又は真空
    スイング吸着ユニット、低温法からの生成物又はバルク
    工業グレード酸素を含むタンク由来のものである請求項
    １乃至８のいずれかに記載の方法。
11. 【請求項１１】 該接触器の少なくとも1つの中の混合
    物が過酸化水素を含む請求項1乃至10のいずれかに記載
    の方法。
12. 【請求項１２】 リサイクルされた酸素富化ガスを乾燥
    し及びオゾン発生器にリサイクルする請求項５乃至１１
    のいずれかに記載の方法。
13. 【請求項１３】 少なくとも第２接触器への空気の流入
    を防止する請求項１２に記載の方法。