JP3896410B2

JP3896410B2 - Scale adhesion device

Info

Publication number: JP3896410B2
Application number: JP2002059064A
Authority: JP
Inventors: 啓二喜多; 恭佐伯; 健二西江
Original assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Current assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: JP2003253583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スケール付着装置に関し、さらに詳しくは、製紙工程水の循環系におけるスケールの発生を抑える薬剤の種類および添加濃度を設定するに際し、前記系内のスケール成分の付着状況を監視して、前記系内に添加する薬剤の設定を行うためのスケール付着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙・パルプ工場において、クラフトパルプなどの製紙用繊維（パルプ繊維）は、苛性ソーダと硫化ソーダを主成分とする蒸解液中において、原料である木材チップを高温下で蒸煮することにより、木材中に含まれるリグニンを溶出させてパルプ化し、製紙用繊維が製造される。このとき、木材チップからカルシウムイオンが溶出し、蒸解液中の炭酸イオンと反応して炭酸カルシウムが生成する。生成された炭酸カルシウムは、製紙工程の循環水系内で析出して蒸解釜および後の配管に付着し、スケールとなる場合がある。製紙工程の循環水系において、ストレーナ部等にスケールが付着すると、熱効率の低下やパルプ品質の不均一等の問題が発生し、運転上の大きな障害となる。
【０００３】
そこで、従来から製紙工程等の循環水系において、ポリリン酸塩、アクリル酸系重合体、各種ホスホン酸等の各種スケール防止剤が添加される。添加されるスケール防止剤の種類や添加濃度を設定する際には、製紙工程水の水質分析あるいはスケール付着状態を知るためのバイパス試験等を行い、次いで、その結果に応じてスケール防止剤が添加される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した水質分析等の管理状態のチェックは、製紙工程水に含まれるカルシウムスケールの成分やその量を比較的短時間で知ることができる。しかし、製紙工程の循環水系における水質は変動しやすいので、得られた分析結果が前記水系の状況を必ずしも正確に反映したものとはいえず、その点で間接的な方法であり、実際の障害を防止しているかどうかの判断の目安にしかならなかった。
また、前記のバイパス試験は、直接的な方法ではあるが、モニタリング期間が７〜３０日程度の長期間となり、かつ特定期間の平均的な障害を知ることができず、環境の変化に基づく障害の有無を迅速に知ることは困難であった。
【０００５】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製紙工程水の循環系におけるスケールの付着状況を迅速かつ正確に知り、前記循環系内におけるスケールの発生を抑えるために前記系内に添加される水処理薬剤の種類および添加濃度を迅速かつ正確に設定するためのスケール付着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、製紙工程水の循環系の一部に配設され、内部に製紙工程水を流入させる流入口および流入口から流入した製紙工程水を流入口より上部で排出する排出口を有する容器部材と、流入口の近傍で回転駆動され、流入口から容器部材内に流入した製紙工程水を攪拌する攪拌羽根と、排出口の近傍に配設され、製紙工程水に接触して製紙工程水中のスケール成分をその表面に析出させて付着させ得る網とからなるスケール付着装置が提供される。
【０００７】
すなわち、本発明者らは、製紙工程水の循環系におけるスケールの付着状況を把握し、スケールの発生を抑えるスケール防止剤の種類および添加濃度を設定するに際し、前記系内のスケールの付着状態を、前記系内と高い相関関係を有してリアルタイムで、好ましくは加速度的に発現させるための諸条件を見出し、この諸条件を備えたスケール付着装置を完成させるに至った。
【０００８】
容器部材は、内部に製紙工程水を流入させる流入口および流入口から流入した製紙工程水を流入口より上部で排出する排出口を有するので、容器部材内を上昇する製紙工程水の流れを作り出し、それによって製紙工程水中のスケール成分と網の良好な接触を図ることができる。しかしながら、排出口が流入口より下方に位置するような設定にすれば、浮上して凝集しやすいパルプ繊維や気泡を含んだ製紙工程水と網の良好な接触を図ることが困難になる。また、このような製紙工程水を強制的に下方へ流そうとすれば、大きな駆動力が必要となり装置構成が複雑になる。
容器部材は、例えば、透明な容器で構成することにより、網に対するスケールの付着状況を外部から観察することもできる。
【０００９】
流入口は、容器部材の底面またはその近傍となる側面で開口し、排出口は、流入口より上部の側面で開口する構成にすれば、ほぼ垂直方向に上昇する流れを形成することができるので、製紙工程水中のスケール成分と網の良好な接触を図ることができる。
【００１０】
網は、排出口の近傍に配設され、製紙工程水に接触して製紙工程水中のスケール成分を表面（線材の表面）に析出させて付着し得る構成の網が好ましい。このような網を用いることにより、前記系内のスケールの付着状態を、前記系内と高い相関関係を有してリアルタイムで、好ましくは加速度的に発現させることができる。
網は、網を支持する支持部材を介して容器部材内に着脱可能に支持されるので、容器部材の内部から外部に網を取り出し、また、外部から容器部材の内部に網を取り付けることができ、網の表面に付着したスケールの観察あるいは測定を容易に行うことができる。
【００１１】
網は、その表面に沿って製紙工程水が流れるように配設されるのが好ましい。つまり、製紙工程水の流れのなかで網の向きをどのように変えても、網の目を通過する製紙工程水の流れはわずかであっても存在するが、製紙工程水の流れの大部分が網の目を通過することがないように、製紙工程水の流れの中における網の向きを設定することにより、網の目がパルプ繊維によって塞がれ、網の表面にスケールが付着するのを阻害することが防止される。
【００１２】
網は、製紙工程水の循環系を構成する材料と同じ材料で構成されるのが好ましく、材料としては、一般に使用されるステンレス鋼が挙げられるが、特に限定されない。網を形成する線材の直径は、0.05〜0.29mm程度が好ましい。
網は、目の大きさが４０〜２００メッシュであるのが好ましい。４０メッシュより粗いと、接触面積が小さくなり、網の表面に付着したスケールが製紙工程水中のパルプ繊維等と接触して剥がれやすくなる。２００メッシュより細かいと、網の目を通過する製紙工程水の流れが悪くなり、網の表面にスケールが付着しにくくなる。
【００１３】
攪拌羽根の種類としては、パドル形、平羽根タービン形および、ピッチを有するプロペラ形が挙げられる。プロペラ形の攪拌羽根を使用すれば、その回転軸方向の流れの速度を制御することができる。
上記のように配設される攪拌羽根は、攪拌された製紙工程水が網に接触して排出口から排出されるまでの流路長さを大きく設定することができるので、製紙工程水中のスケール成分と網の良好な接触を図ることができる。
【００１４】
プロペラ形の攪拌羽根としては、直径が５０〜１００ｍｍで２〜４枚の羽根を有し、比較的長い回転軸を介して回転駆動源に接続されたものが挙げられる。このような攪拌羽根は、回転数が概ね５０〜２００rpmで回転駆動されるのが好ましい。回転数が５０rpmより低いと、パルプ繊維や気泡を含んだ製紙工程水を均一に攪拌するのが困難になる。回転数が２００rpmより高いと、網の表面に付着したスケールが剥離しやすい。
【００１５】
容器部材は、循環系のバイパス流路または分岐流路に配設されてなるのが好ましい。容器部材を循環系のバイパス流路に配設すれば、容器部材の排出口から排出された製紙工程水を循環系に戻すことができるので、排出口から排出された製紙工程水を別途処理するための機構が不要になる。
また、容器部材を循環系の分岐流路に配設すれば、容器部材の排出口から排出された製紙工程水を別途処理するための機構が必要になるが、前記系内におけるスケールの発生を抑えるための薬剤を、網の上流側で分岐流路内の製紙工程水に添加しても前記系内に前記薬剤を戻すことなく、薬剤の種類や添加濃度を様々に変えて試験を行うことができる。
【００１６】
前記バイパス流路または分岐流路に、複数の容器部材を並列または直列に配設することができる。複数の容器部材を配設することにより、薬剤の種類や添加濃度を様々に変えて試験を行うことができ、また、循環系の各部を構成する様々な材料の網を容器部材のそれぞれに配設して試験を行うことができる。
少なくとも１つの容器部材が、流入口から内部に流入した製紙工程水に薬剤を添加する薬剤添加部を備えることによって、前記系内に薬剤を添加した場合の効果を網によって確認することができる。
【００１７】
流入口から容器部材内に流入された製紙工程水の液面が、排出口の上部で一定水位に維持されるよう流入口から容器部材内に流入される製紙工程水の液面を調整する調整部をさらに備えているので、網に対する製紙工程水の接触条件、すなわち、製紙工程水の流速や網との接触時間を、一定に保持することができ、それによって、循環系におけるスケールの付着状態を正確に把握することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
【００１９】
この発明のスケール付着装置を図１を参照しながら説明する。
図１において、スケール付着装置１０は、製紙工程水の循環系１００のバイパス流路に配設された２つの容器部材１と、各容器部材１内に流入された製紙工程水を攪拌する回転羽根２（攪拌羽根）と、容器部材１内に着脱可能に配設され、回転羽根２によって攪拌された製紙工程水に接触する網３とから主に構成される。
この発明のスケール付着装置１０が適用される製紙工程水の循環系１００は、抄紙工程部７と、抄紙工程部７から集められた白水を収容するセブオール８と、セブオール８に収容された白水を抄紙工程部７に送るポンプ９とから構成される。
【００２０】
容器部材１は、容量５０Lのポリエチレン樹脂からなる矩形断面を有する容器であり、蓋部１３を備え、内部に製紙工程水を流入させる流入口１１および流入口１１から流入した製紙工程水を流入口１１より上部で排出する排出口１２を有する。流入口１１は、容器部材１の底面で開口し、排出口１２は、容器部材１の側面で開口する。２つの容器部材１は、樹脂製の可とう管５を介して循環系１００に対して互いに並列に接続され、容器部材１の一方には、流入口１１から内部に流入した製紙工程水に薬剤を添加する薬剤添加部４を備えている。
【００２１】
薬剤添加部４は、上記の容器部材１の排出口１２に対向する側面に開口する薬剤添加口部４１と、薬剤添加口部４１に樹脂製の可とう管５を介して接続された薬剤添加ポンプ４２と、薬剤添加ポンプ４２によって薬剤添加口部４１に送られる薬剤を収容する薬剤タンク４３と、薬剤の添加量を調整するバルブ４４とから構成される。
【００２２】
ポンプ９のエアー抜きには樹脂製の可とう管５の一端が接続され、この可とう管５の他端は分岐管となってそれぞれの流入口１１に接続されている。可とう管５の各分岐管には、流入口１１から容器部材１内に流入された製紙工程水の液面が、排出口１２の上部で一定水位に維持されるよう流入口１１から容器部材１内に流入される製紙工程水の液面を調整する調整部としてのバルブ１４が配設されている。排出口１２は樹脂製の可とう管５にそれぞれ接続され、これらの可とう管５は集合してセブオール８に製紙工程水を戻すように構成されている。
【００２３】
攪拌羽根２は、流入口１１のほぼ真上に配設された２枚のプロペラ羽根からなる、直径が５０ｍｍの回転翼２１と、下端で回転翼２１を固定支持し、上端がモータ２３に接続された回転軸２２と、回転軸２２を回転させるモータ２３とから構成される。回転翼２１は、流入口１１のほぼ真上に配設されることにより、攪拌された製紙工程水が網３に接触して排出口１２から排出されるまでの流路長さを大きく設定することができるので、製紙工程水中のスケール成分と網３の良好な接触を図ることができる。
回転軸２２に接続された回転翼２１は、モータ２３により少なくとも５０〜２００rpmの範囲で回転される。
【００２４】
網３は、直径0.07 mmのステンレス鋼（SUS304）の線材を編んだ複数の網本体３１と、これらの網本体３１を着脱可能に支持する支持部材３２とからなる。
網本体３１は、それぞれが70mm×40mmの外寸を有する平板状に形成され、目の大きさが１４０メッシュである。
支持部材３２は、網本体３１を取り付けた状態で、容器部材１の蓋部１３の下面に着脱可能に支持され、取り付けられた網本体３１が排出口１１の近傍にあって網本体３１の表面に沿って製紙工程水が流れるようにそれぞれの網本体３１を製紙工程水の流れと平行に配設する。これにより、製紙工程水の流れの大部分が網の目を通過することがないので、網本体３１の目がパルプ繊維によって塞がれ、網本体３１の表面へのスケールの付着が阻害されるのを防止できる。しかし、この試験例では、網本体３１の目を通過する製紙工程水の流れもスケールの付着に寄与する１つの要因とみなしている。
【００２５】
試験例
この発明のスケール付着装置１０を製紙工程水の循環系１００に接続して行ったスケール付着状況確認試験の一例を以下に説明する。
図１において、製紙工程水の循環系１００の製紙工程部７は、新聞紙の製造工程を形成するパルプ工場の抄紙白水循環系で構成され、この抄紙白水循環系では、図示しない白水サイロから送られた白水が、パルプ濃度として０．８重量％程度に希釈されてセブオール８に還流される（図中、白水の流れは矢印で図示する）。
【００２６】
上記の白水は、ポンプ９から供給され、ヘッド圧によってスケール付着装置１０に送り出される。２つの容器部材１内に流入される白水は、流入口１１から容器部材１内に流入された白水の液面が、排出口１２の上部で一定水位にそれぞれ維持され、かつそれぞれの容器部材１内に同量に供給されるようにバルブ１４を調整した。薬剤タンク４３には、後記の薬剤A〜Iからそれぞれ１つを順次入れ換えて収納した。網本体３１（外寸70mm×40mm、目の大きさが１４０メッシュ、SUS304）を支持部材３２に取り付け、この支持部材３２を各容器部材１内に支持させた。
また、モータ２３により回転される回転翼２１の回転数は、10、100および1000rpmの３段階に順次切り替えられるように設定した。
【００２７】
まず、セブオール８に収容された硫酸カルシウムを含有する白水（pH5.0、液温４０℃）を、循環水量１５L/分、容器部材１内における滞留時間約３分としてスケール付着装置１０に循環させた。
次いで、薬剤タンク４３からの薬剤添加量が、スケール付着装置１０に送り出されるパルプスラリーの全量の１０mg/Lとなるようにバルブ４４を調整し、薬剤添加ポンプ４２を駆動した。
スケール付着装置１０に白水を送り出して２４時間経過後、各容器部材１内から支持部材３２を取り出し、支持部材３２に取り付けられた網本体３１をマイクロスコープ（株式会社キーエンス製のデジタルHFマイクロスコープVH-8000）で観察した。
【００２８】
また、支持部材３２に取り付けられる網本体３１を、ステンレス鋼（SUS304）の平板（５０×３０×0.07mm）からなるテストピースおよびポリエチレン樹脂の平板（５０×３０×1.0mm）からなるテストピースに換えて上記の試験を行った。
また、回転翼２１の回転数を10、100および1000rpmの３段階に順次切り替えて上記の試験を行った。
【００２９】
前記の付着状況確認試験で使用した薬剤A〜Iを成分構成とともに下記の表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１の薬剤A〜Iを順次、薬剤タンク４３に入れ換えて、それぞれの薬剤を添加して行われた付着状況確認試験において、マイクロスコープで観察した網本体３１の表面の状態を図２および図３に示す。
図２および図３には、試験時に薬剤を添加しない検体（図２）と、試験時に各薬剤を添加した検体のそれぞれの画像写真を示す。
【００３２】
マイクロスコープで観察した結果、支持部材３２に取り付けられる網本体３１を、ステンレス鋼（SUS304）の平板からなるテストピースおよびポリエチレン樹脂の平板からなるテストピースに換えて上記の試験を行った場合には、回転翼２１の回転数および薬剤の添加の有無に関わらずスケールの付着は確認されなかった。
支持部材３２に網本体３１を取り付け、薬剤を添加しない容器部材１内において、回転翼２１の回転数を10 rpmおよび100 rpmとして行った試験時にのみ硫酸カルシウムのスケールの付着が確認された。
【００３３】
回転翼２１の回転数を10 rpmとして行った試験時には、硫酸カルシウムの付着とともに、白水中のパルプ繊維が多量に付着しているのが確認された。
また、回転翼２１の回転数を1000 rpmとして攪拌を行った場合にスケールの付着は確認されなかったのは、網本体３１の表面において速い水流が発生すると、網本体３１の表面にスケールが付着する以前にスケールが剥離しやすいものと考えられる。
薬剤を添加した場合は、回転翼２１の各回転数に係わらず、硫酸カルシウムの付着は見られなかった。
【００３４】
表１の薬剤A〜Iを順次、薬剤タンク４３に入れ換えて、それぞれの薬剤を添加して行った上記の付着状況確認試験において、薬剤AおよびBをそれぞれ添加して行った試験について、容器部材１内の白水を採取し、この白水中の硫酸イオン濃度、全カルシウム濃度およびカルシウムイオン濃度を測定した。
この結果を以下の表２に示す。
【００３５】
【表２】

【００３６】
なお、表２中で「無添加」としたデータは、薬剤AおよびBをそれぞれ添加する直前の容器部材１内の白水を採取して測定したものであり、表２中で「添加」としたデータは、薬剤AおよびBをそれぞれ添加して２４時間経過後の容器部材１内の白水を採取して測定したものである。
表２から、白水に薬剤AおよびBをそれぞれ添加することによって、白水中のスケール成分が減少したことが判る。
【００３７】
前記の試験例で示したように、スケール付着装置１０を製紙工程水の循環系１００に接続して行ったスケール付着状況確認試験では、回転翼２１による攪拌の条件や上昇する流れを形成する容器部材１の構造により、白水の攪拌や流速等の条件を整え、このような処理が行われた白水を、接触部材であるステンレスの網３に接触させてスケールをその表面に付着させるようにした。これにより、白水中のパルプ繊維等によってスケールの付着が阻害されることなく、スケールの付着状態を現場で迅速に直接確認することができる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明では、製紙工程水の循環系におけるスケールの付着状況を把握し、スケールの発生を抑えるスケール防止剤の種類および添加濃度を設定するに際し、前記系内のスケールの付着状態を、前記系内と高い相関関係を有してリアルタイムで、好ましくは加速度的に発現させるための諸条件を備えたスケール付着装置を提供できる。
【００３９】
製紙工程水はパルプ繊維や気泡を含んだスラリーであり、パルプ繊維は上層に浮上して凝集しやすく、かつスケール成分をこの中に集めやすいが、この発明のスケール付着装置では、攪拌や容器部材内における白水の流れの条件を整え、白水に接触してスケールを付着させる部材として網を用いることにより、白水中のパルプ繊維の影響を受けることなくスケールの付着状況を確認することができる。
この発明により、製紙工程水の循環系におけるスケールの付着状況を迅速かつ正確に知り、前記循環系内におけるスケールの発生を抑えるために前記系内に添加される水処理薬剤の種類および添加濃度を迅速かつ正確に設定するためのスケール付着装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による、紙パルプ工場の抄紙白水循環系に配設されたスケール付着装置の概略図である。
【図２】図１のスケール付着装置を用いて行われた付着状況確認試験において、マイクロスコープで観察した網本体の表面の状態を示す画像写真である。
【図３】図１のスケール付着装置を用いて行われた付着状況確認試験において、マイクロスコープで観察した網本体の表面の状態を示す画像写真である。
【符号の説明】
１容器部材
２攪拌羽根
３網
４薬剤添加部
７抄紙工程部
１０スケール付着装置
１１流入口
１２排出口
１４バルブ（流量調整部）
２１回転翼（攪拌羽根）
３１網本体
３２支持部材
１００製紙工程水の循環系[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scale attaching device, and more particularly, in setting the type and concentration of a chemical that suppresses the generation of scale in a circulation system of papermaking process water, the adhesion state of scale components in the system is monitored, The present invention relates to a scale attaching apparatus for setting a medicine to be added to the system.
[0002]
[Prior art]
In paper and pulp mills, papermaking fibers such as kraft pulp (pulp fibers) are made into wood by cooking wood chips, which are raw materials, at high temperatures in cooking liquor consisting mainly of caustic soda and sodium sulfide. The lignin contained is eluted and pulped to produce papermaking fibers. At this time, calcium ions are eluted from the wood chips and react with carbonate ions in the cooking liquor to produce calcium carbonate. The produced calcium carbonate may precipitate in the circulating water system of the papermaking process, adhere to the digester and the subsequent piping, and become a scale. In the circulating water system of the papermaking process, when scale adheres to the strainer section or the like, problems such as a decrease in thermal efficiency and uneven pulp quality occur, which becomes a major obstacle to operation.
[0003]
Therefore, various scale inhibitors such as polyphosphates, acrylic polymers, and various phosphonic acids are conventionally added in circulating water systems such as papermaking processes. When setting the type and concentration of the scale inhibitor to be added, perform a water quality analysis of the papermaking process water or a bypass test to know the scale adhesion state, and then add the scale inhibitor according to the result. Is done.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The check of the management state such as the water quality analysis described above can know the components and the amount of calcium scale contained in the papermaking process water in a relatively short time. However, since the water quality in the circulating water system of the papermaking process is likely to fluctuate, it cannot be said that the obtained analysis results accurately reflect the situation of the water system. It was only a measure of whether or not it was preventing.
Although the bypass test is a direct method, the monitoring period is a long period of about 7 to 30 days, and an average failure during a specific period cannot be known. It was difficult to know the presence or absence quickly.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems. In order to quickly and accurately know the state of scale adhesion in the circulation system of papermaking process water, and to suppress the occurrence of scale in the circulation system, An object of the present invention is to provide a scale adhering device for quickly and accurately setting the type and concentration of a water treatment chemical added to the water.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the inflow port that is disposed in a part of the circulation system of the papermaking process water and allows the papermaking process water to flow into the inside and the discharge port that discharges the papermaking process water that has flowed in from the inflow port above the inflow port are provided. A container member, a stirring blade that is driven to rotate in the vicinity of the inflow port and stirs the paper-making process water that has flowed into the container member from the inflow port, and is disposed in the vicinity of the discharge port. There is provided a scale depositing device comprising a net capable of depositing and depositing scale components in process water on the surface thereof.
[0007]
That is, the present inventors grasped the state of scale adhesion in the circulation system of the papermaking process water, and set the scale adhesion state in the system when setting the type and concentration of the scale inhibitor that suppresses the generation of scale. The present inventors have found various conditions for expressing in real time, preferably at an accelerated rate, with a high correlation with the system, and have completed a scale deposition apparatus having these conditions.
[0008]
The container member has an inflow port for allowing papermaking process water to flow into the interior and a discharge port for discharging the papermaking process water flowing in from the inflow port above the inflow port, thus creating a flow of papermaking process water that rises in the container member. Thereby, good contact between the scale component in the papermaking process water and the net can be achieved. However, if the discharge port is set so as to be positioned below the inflow port, it is difficult to achieve good contact between the net and paper making process water containing pulp fibers and bubbles that easily float and aggregate. Further, if such papermaking process water is forced to flow downward, a large driving force is required and the apparatus configuration becomes complicated.
For example, the container member is formed of a transparent container, so that the state of adhesion of the scale to the net can be observed from the outside.
[0009]
If the inflow port is opened at the bottom surface of the container member or the side surface that is in the vicinity thereof, and the discharge port is opened at the side surface above the inflow port, a flow that rises in a substantially vertical direction can be formed. It is possible to achieve good contact between the scale component in the papermaking process water and the net.
[0010]
The net is preferably arranged in the vicinity of the discharge port and configured to contact the papermaking process water and deposit the scale component in the papermaking process water on the surface (the surface of the wire) to adhere. By using such a network, the adhesion state of the scale in the system can be expressed in real time, preferably at an accelerated rate, with a high correlation with the system.
Since the net is detachably supported in the container member via a support member that supports the net, the net can be taken out from the inside of the container member and attached to the inside of the container member from the outside. The scale adhered to the surface of the net can be easily observed or measured.
[0011]
The net is preferably arranged so that papermaking process water flows along its surface. In other words, no matter how the direction of the net is changed in the flow of papermaking process water, there is a small flow of papermaking process water passing through the mesh, but the majority of the flow of papermaking process water By setting the orientation of the mesh in the water flow of the papermaking process so that the mesh does not pass through the mesh, the mesh is blocked by the pulp fibers and the scale adheres to the surface of the mesh. Is inhibited.
[0012]
The net is preferably composed of the same material as that constituting the circulation system of the papermaking process water, and examples of the material include stainless steel that is generally used, but are not particularly limited. The diameter of the wire forming the net is preferably about 0.05 to 0.29 mm.
The mesh preferably has a mesh size of 40 to 200 mesh. When it is coarser than 40 mesh, the contact area becomes small, and the scale attached to the surface of the net comes into contact with pulp fibers in the papermaking process water and is easily peeled off. If it is finer than 200 mesh, the flow of the papermaking process water passing through the mesh will be poor, and the scale will be difficult to adhere to the surface of the mesh.
[0013]
Examples of the kind of the stirring blade include a paddle shape, a flat blade turbine shape, and a propeller shape having a pitch. If a propeller-shaped stirring blade is used, the flow speed in the direction of the rotation axis can be controlled.
The stirring blade disposed as described above can set a large flow path length until the stirred papermaking process water contacts the net and is discharged from the discharge port. Good contact between the component and the net can be achieved.
[0014]
Examples of the propeller-shaped stirring blade include those having a diameter of 50 to 100 mm, 2 to 4 blades, and connected to a rotational drive source via a relatively long rotating shaft. Such a stirring blade is preferably driven to rotate at a rotational speed of approximately 50 to 200 rpm. When the rotational speed is lower than 50 rpm, it becomes difficult to uniformly stir papermaking process water containing pulp fibers and bubbles. When the rotational speed is higher than 200 rpm, the scale attached to the surface of the net is easily peeled off.
[0015]
The container member is preferably disposed in a bypass flow path or a branch flow path of the circulation system. If the container member is disposed in the bypass passage of the circulation system, the papermaking process water discharged from the discharge port of the container member can be returned to the circulation system, so that the papermaking process water discharged from the discharge port is treated separately. Is not necessary.
Further, if the container member is arranged in the branch flow path of the circulation system, a mechanism for separately treating the papermaking process water discharged from the discharge port of the container member is required. However, the generation of scale in the system is necessary. Even if the drug to suppress is added to the papermaking process water in the branch flow channel upstream of the net, the test is performed by changing the type and concentration of the drug in various ways without returning the drug to the system. Can do.
[0016]
A plurality of container members can be arranged in parallel or in series in the bypass channel or branch channel. By arranging a plurality of container members, it is possible to carry out tests by changing the type and concentration of the drug in various ways, and arranging a network of various materials constituting each part of the circulatory system to each container member. Can be installed and tested.
Since at least one container member includes a drug addition unit that adds a drug to the papermaking process water that has flowed into the interior from the inflow port, the effect when the drug is added to the system can be confirmed by a net.
[0017]
Adjustment to adjust the liquid level of the papermaking process water flowing into the container member from the inlet so that the liquid level of the papermaking process water flowing into the container member from the inlet is maintained at a constant water level at the upper part of the discharge port. The contact condition of the papermaking process water with respect to the net, that is, the flow rate of the papermaking process water and the contact time with the net can be kept constant, so that the scale adheres to the circulation system. Can be grasped accurately.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below based on the embodiments. However, this does not limit the present invention.
[0019]
The scale attaching apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the scale adhering device 10 includes two container members 1 disposed in the bypass flow path of the paper manufacturing process water circulation system 100, and rotating blades that stir the paper manufacturing process water flowing into each container member 1. 2 (stirring blade) and a net 3 that is detachably disposed in the container member 1 and contacts the papermaking process water stirred by the rotating blade 2.
A papermaking process water circulation system 100 to which the scale attaching device 10 of the present invention is applied includes a papermaking process unit 7, a Cebuol 8 that contains white water collected from the papermaking process unit 7, and white water contained in the Cebuol 8. It is comprised from the pump 9 sent to the papermaking process part 7. FIG.
[0020]
The container member 1 is a container having a rectangular cross section made of a polyethylene resin having a capacity of 50 L. The container member 1 is provided with a lid 13, and an inlet 11 through which papermaking process water is introduced, and a papermaking process water introduced from the inlet 11. 11 has a discharge port 12 for discharging at an upper part. The inflow port 11 opens at the bottom surface of the container member 1, and the discharge port 12 opens at the side surface of the container member 1. The two container members 1 are connected in parallel to the circulation system 100 via a plastic flexible tube 5, and one of the container members 1 has a chemical agent for papermaking process water flowing into the interior from the inlet 11. The chemical | medical agent addition part 4 which adds
[0021]
The drug addition unit 4 includes a drug addition port 41 that opens on the side facing the discharge port 12 of the container member 1, and a drug addition that is connected to the drug addition port 41 via a plastic flexible tube 5. A pump 42, a medicine tank 43 that stores medicine sent to the medicine addition port 41 by the medicine addition pump 42, and a valve 44 that adjusts the amount of medicine to be added.
[0022]
One end of a plastic flexible pipe 5 is connected to the air vent of the pump 9, and the other end of the flexible pipe 5 is connected to each inlet 11 as a branch pipe. Each branch pipe of the flexible pipe 5 is connected to the container member from the inlet 11 so that the liquid level of the papermaking process water that has flowed into the container member 1 from the inlet 11 is maintained at a constant water level above the outlet 12. A valve 14 is disposed as an adjustment unit for adjusting the liquid level of the papermaking process water flowing into the apparatus 1. The discharge ports 12 are respectively connected to a flexible pipe 5 made of resin, and these flexible pipes 5 are configured to collect and return papermaking process water to the Cebuol 8.
[0023]
The agitating blade 2 is composed of two propeller blades disposed almost directly above the inlet 11 and has a rotating blade 21 with a diameter of 50 mm and a rotating blade 21 fixedly supported at the lower end and connected to the motor 23 at the upper end. And a motor 23 that rotates the rotary shaft 22. The rotary blade 21 is disposed almost directly above the inflow port 11 so that the flow path length until the stirred papermaking process water contacts the net 3 and is discharged from the discharge port 12 is set large. Therefore, good contact between the scale component in the papermaking process water and the net 3 can be achieved.
The rotary blade 21 connected to the rotary shaft 22 is rotated by the motor 23 in a range of at least 50 to 200 rpm.
[0024]
The net 3 includes a plurality of net bodies 31 knitted from stainless steel (SUS304) wire having a diameter of 0.07 mm, and support members 32 that detachably support the net bodies 31.
Each of the net bodies 31 is formed in a flat plate shape having an outer dimension of 70 mm × 40 mm, and the mesh size is 140 mesh.
The support member 32 is detachably supported on the lower surface of the lid portion 13 of the container member 1 with the net body 31 attached, and the attached net body 31 is in the vicinity of the discharge port 11 and the surface of the net body 31. Each of the net bodies 31 is arranged in parallel with the flow of the papermaking process water so that the papermaking process water flows along. As a result, most of the flow of the papermaking process water does not pass through the mesh, so the mesh of the mesh body 31 is blocked by the pulp fibers, and the scale adheres to the surface of the mesh body 31. Can be prevented. However, in this test example, the flow of the papermaking process water that passes through the meshes of the net body 31 is also regarded as one factor contributing to the adhesion of the scale.
[0025]
Test Example An example of a scale adhesion state confirmation test conducted by connecting the scale adhesion apparatus 10 of the present invention to the paper manufacturing process water circulation system 100 will be described below.
In FIG. 1, a papermaking process section 7 of a papermaking process water circulation system 100 is composed of a papermaking whitewater circulation system of a pulp mill that forms a newspaper production process. In this papermaking whitewater circulation system, the papermaking process water is sent from a whitewater silo (not shown). The white water is diluted to about 0.8% by weight as a pulp concentration and refluxed to Cebuol 8 (in the figure, the flow of white water is indicated by arrows).
[0026]
The white water is supplied from the pump 9 and sent out to the scale attaching device 10 by the head pressure. The white water that flows into the two container members 1 is maintained at a constant water level at the upper part of the discharge port 12 at the level of the white water that flows into the container member 1 from the inflow port 11. The valve 14 was adjusted so as to be supplied in the same amount. In the medicine tank 43, one of medicines A to I described later was sequentially replaced and stored. A net body 31 (outer dimension 70 mm × 40 mm, mesh size 140 mesh, SUS304) was attached to the support member 32, and the support member 32 was supported in each container member 1.
Further, the rotational speed of the rotary blade 21 rotated by the motor 23 was set so as to be sequentially switched in three stages of 10, 100 and 1000 rpm.
[0027]
First, white water containing calcium sulfate contained in Cebuol 8 (pH 5.0, liquid temperature 40 ° C.) is circulated to the scale deposition apparatus 10 with a circulating water amount of 15 L / min and a residence time in the container member 1 of about 3 minutes. It was.
Next, the valve 44 was adjusted so that the amount of the drug added from the drug tank 43 was 10 mg / L of the total amount of the pulp slurry sent to the scale adhering device 10, and the drug addition pump 42 was driven.
After 24 hours have passed since the white water was sent out to the scale attaching device 10, the support member 32 was taken out from each container member 1, and the net body 31 attached to the support member 32 was replaced with a microscope (digital HF microscope VH manufactured by Keyence Corporation). -8000).
[0028]
Further, the net body 31 attached to the support member 32 is made into a test piece made of a stainless steel (SUS304) flat plate (50 × 30 × 0.07 mm) and a polyethylene resin flat plate (50 × 30 × 1.0 mm). The above test was conducted instead.
Further, the above test was performed by sequentially switching the rotational speed of the rotor blade 21 to three stages of 10, 100, and 1000 rpm.
[0029]
The drugs A to I used in the adhesion status confirmation test are shown in Table 1 below together with the component constitution.
[0030]
[Table 1]

[0031]
The state of the surface of the net body 31 observed with a microscope in the adhesion state confirmation test performed by sequentially replacing the drugs A to I in Table 1 into the drug tank 43 and adding the respective drugs is shown in FIGS. 3 shows.
FIG. 2 and FIG. 3 show respective image photographs of the specimen to which no drug was added during the test (FIG. 2) and the specimen to which each drug was added during the test.
[0032]
As a result of observation with a microscope, when the above-described test was performed by replacing the net body 31 attached to the support member 32 with a test piece made of a flat plate of stainless steel (SUS304) and a test piece made of a flat plate of polyethylene resin. No adhesion of scale was confirmed regardless of the rotational speed of the rotary blade 21 and the presence or absence of the addition of a drug.
The net body 31 was attached to the support member 32, and in the container member 1 to which no drug was added, the adhesion of the calcium sulfate scale was confirmed only at the time of the test conducted at 10 rpm and 100 rpm.
[0033]
When the rotation speed of the rotary blade 21 was set to 10 rpm, it was confirmed that a large amount of pulp fiber in white water was adhered along with the adhesion of calcium sulfate.
In addition, when the rotating speed of the rotary blade 21 was set to 1000 rpm, the scale was not adhered when the fast water flow was generated on the surface of the net body 31 and the scale adhered to the surface of the net body 31. It is thought that the scale is easy to peel off before it is done.
When the chemical was added, no calcium sulfate was observed regardless of the number of rotations of the rotary blade 21.
[0034]
In the above adhesion status confirmation test performed by sequentially replacing the drugs A to I in Table 1 with the drug tank 43 and adding the respective drugs, The white water in 1 was collected, and the sulfate ion concentration, total calcium concentration and calcium ion concentration in the white water were measured.
The results are shown in Table 2 below.
[0035]
[Table 2]

[0036]
Note that the data indicated as “no addition” in Table 2 was measured by collecting white water in the container member 1 immediately before the addition of the drugs A and B, and was indicated as “addition” in Table 2. The data are measured by collecting white water in the container member 1 after 24 hours have elapsed after adding the drugs A and B, respectively.
From Table 2, it can be seen that the scale components in the white water were reduced by adding the drugs A and B to the white water, respectively.
[0037]
As shown in the above test example, in the scale adhesion state confirmation test performed by connecting the scale adhering apparatus 10 to the circulation system 100 of the papermaking process water, the container for forming the conditions for stirring by the rotating blades 21 and the rising flow According to the structure of the member 1, conditions such as white water agitation and flow rate are adjusted, and the white water subjected to such treatment is brought into contact with the stainless steel net 3 as a contact member so that the scale adheres to the surface. . Thereby, the adhesion state of the scale can be quickly and directly confirmed on-site without being inhibited by the pulp fibers in the white water.
[0038]
【The invention's effect】
In the present invention, the state of scale adhesion in the circulation system of the papermaking process water is grasped, and when setting the type and concentration of the scale inhibitor that suppresses the generation of scale, the state of scale adhesion in the system is determined. Therefore, it is possible to provide a scale adhering device having various conditions for realization, preferably acceleration, in real time with high correlation.
[0039]
The papermaking process water is a slurry containing pulp fibers and bubbles, and the pulp fibers are likely to float and aggregate in the upper layer, and the scale components are easily collected therein. By adjusting the conditions of the flow of white water in the inside and using a net as a member for contacting the white water and attaching the scale, it is possible to confirm the state of scale attachment without being affected by the pulp fibers in the white water.
According to the present invention, it is possible to quickly and accurately know the state of scale adhesion in the circulation system of the papermaking process water, and to determine the type and concentration of the water treatment chemical added to the system in order to suppress the generation of scale in the circulation system. A scale applicator is provided for quick and accurate setting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a scale deposition apparatus disposed in a papermaking white water circulation system of a paper pulp factory according to an embodiment of the present invention.
2 is an image photograph showing the state of the surface of a net body observed with a microscope in an adhesion state confirmation test performed using the scale adhesion apparatus of FIG. 1; FIG.
3 is an image photograph showing the state of the surface of the net body observed with a microscope in an adhesion state confirmation test performed using the scale adhesion apparatus of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container member 2 Stirring blade 3 Net 4 Chemical addition part 7 Paper making process part 10 Scale adhesion apparatus 11 Inlet 12 Outlet 14 Valve (flow rate adjustment part)
21 Rotating blade (stirring blade)
31 Net body 32 Support member 100 Circulation system of papermaking process water

Claims

A container member provided in a part of a circulation system of the papermaking process water and having an inlet for allowing the papermaking process water to flow into the interior and a discharge port for discharging the papermaking process water flowing in from the inlet at an upper portion from the inlet; Agitating blades that are driven to rotate in the vicinity of the inlet and stir the papermaking process water flowing into the container member from the inlet and disposed near the discharge port, and contact the papermaking process water to remove scale components in the papermaking process water. A scale depositing device comprising a net that can be deposited and deposited on the surface.

The scale attachment device according to claim 1, wherein the inflow port is opened at a side surface that is at or near the bottom surface of the container member, and the discharge port is opened at a side surface above the inflow port.

The scale attaching device according to claim 1, wherein the net is detachably supported in the container member via a support member that supports the net.

The scale attaching apparatus according to claim 1, wherein the mesh has a mesh size of 40 to 200 mesh.

The scale attaching device according to any one of claims 1 to 4, wherein the net is disposed so that papermaking process water flows along a surface thereof.

The scale adhering apparatus according to claim 1, wherein the stirring blade is rotationally driven at a rotational speed of 50 to 200 rpm.

The scale adhesion apparatus according to claim 1, wherein the container member is disposed in a bypass flow path or a branch flow path of the circulation system.

The scale adhesion apparatus according to claim 7, wherein a plurality of container members are arranged in parallel or in series in the bypass flow path or the branch flow path.

The scale adhering device according to claim 8, wherein the at least one container member includes a chemical addition unit that adds chemicals to the papermaking process water flowing into the interior from the inflow port.

A flow rate adjustment that adjusts the flow rate of the papermaking process water that flows into the container member from the inlet so that the level of the papermaking process water that has flowed into the container member from the inlet is maintained at a constant water level above the discharge port. The scale attaching device according to claim 1, further comprising a section.