JPH01250486A - 蒸解装置のスケール除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルプ製造用蒸解装置のスケール除去方法に
関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明は
、パルプ製造、特にアルカリパルプ製造工程において、
蒸解釜、特に連続蒸解釜、及びそれに付帯する薬液循環
ライン等から構成されたパルプ蒸解装置の内面に付着す
るスケールを、効率よく除去し、且つ当該装置を構成し
ているステンレス鋼材料の腐食を抑制する方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

連続蒸解装置を用いるアルカリパルプの製造法は、近年
、化学パルプ製造法の主流となっている。

この製造法において、木材チップは水酸化ナトリウム及
び硫化ナトリウムを主成分とする白液又は黒液によって
、蒸解釜中で高温高圧下で蒸煮され、それにより木材チ
ップからリグニンや樹脂分を分解溶出し、繊維を分離し
てパルプが製造される。

このようなアルカリパルプ製造法においては、主に連続
蒸解釜内面に、さらには連続蒸解釜に付帯する薬液循環
ラインの内面にスケールが付着し、これが、蒸解効率の
低下等をまねき、操業上に種々の悪影響を及ぼしている
。特に、連続蒸解釜のトップセパレーター、薬液循環ラ
イン及び抽出のスクリーン部などにスケールが付着する
と、装置全体の薬液の流量が低下し、その結果、パルプ
生産効率を著しく低下させ、或いはパルプ品質を悪化さ
せるなどの問題を生ずる。このため、通常年間２〜３回
、多いききには年間５〜６回、蒸解装置からスケールを
除去することが必要となってぃる。

アルカリバルブ製造用連続蒸解釜に付着したスケールの
組成の一例を示すと次の通りであり、炭酸カルシウム　
　　　　　８２．３％炭酸マグネシウム　　　　　３．
４％ 水酸化ナトリウム　　　　　１．１％ 硫化ナトリウム　　　　　　０．４％ 水酸化鉄　　　　　　　　　１．３％ 有機物分　　　　　　　　　５．４％ その他　　　　　　　　　　６．１％ 上記組成表から、蒸解装置に生成されるスケールの主成
分は炭酸カルシウムであることが明らかである。

従来、このようなスケールを除去する方法としては、防
食剤を添加した塩酸又はスルファミン酸の水溶液を用い
る酸洗浄法、或いは高圧水を噴き当てる方法などが一般
に行われている。

上記酸洗浄法を実施するには、連続蒸解釜内の薬液及び
チップを一旦取り除き、連続蒸解釜を空にしてから、水
洗によりアルカリ性の薬液を除去し、釜を冷却し、その
後、防食剤を添加した１〜５％の塩酸又はスルファミン
酸水溶液を釜内に満たし循環洗浄する。若し、この酸洗
浄法を行うに際し釜内に薬液及びチップが入ったままの
状態で、直ちに塩酸又はスルファミン酸水溶液を装入し
、これを洗浄すると、釜内部は１３０°Ｃ〜１８０°Ｃ
に加熱されているために、釜を構成するステンレス鋼材
料が、酸洗浄液により著しく腐食され、装置に大きな損
傷を与えることになる。従って、塩酸又はスルファミン
酸水溶液を用いてスケールの除去を行なう場合は、釜内
の薬液及びチップを取り出し、更に、釜の１３０°Ｃ〜
１８０℃の温度を、少なくとも腐食が軽減される温度、
すなわち約５０°Ｃ以下に低下させなければならないの
である。

一方、高圧水洗浄によるスケール除去の場合も、釜内の
薬液及びチップを排出し、その後釜内を水洗冷却し、釜
を開放して洗浄作業を行う必要がある。

いづれの場合も、従来の方法では１回のスケール除去作
業を行うためには、２〜５日間程度パルプの生産を停止
せざるを得す、このことが、極めて大きな生産性低下の
要因になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

連続蒸解釜において、特にスケール生成が原因となって
生産効率の低下を招く箇所は、トップセパレーター、薬
液循環ライン及び抽出のスクリーン部などであるが、こ
の部分のスケール除去のために蒸解釜内の薬液及びチッ
プを除去し、釜の温度を低下させることは、バルブ生産
効率を著しく低下させている。そこで本発明は、蒸解釜
内に薬液およびチップを装入したま−で、しかも釜内の
温度を１解温度に近く保持したま−で、スケール生成に
より不都合を生じた箇所のスケールを短時間内に除去し
、且つ装置材料の腐食に悪影啓を与えない方法を提供し
、それによって、連続蒸解装置によるアルカリバルブ製
造法において、バルブの生産性向上に大きく貢献しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の蒸解装置のスケール除去方法は、上記の課題を
解決することを目的とするものであり、この方法は、バ
ルブ製造工程において蒸解装置に付着したスケールに、
窒素原子含有カルボン酸およびその塩から選ばれた少な
くとも１種からなるキレート剤を含有する水溶液を接触
させることを特徴とするものである。

本発明方法で用いられる窒素原子含有カルボン酸および
その塩からなるキレート剤は、例えば、グリシン、イミ
ノジ酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノジ酢酸
、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸及び
ジエチレントリアミンペンタ酢酸、並びにこれらの化合
物のアンモニウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等か
ら選ぶことができる。

これらの化合物の中でも、エチレンジアミンテトラ酢酸
、およびそのニナトリウム塩、ニカリウム塩およびニア
ンモニウム塩を用いると、５０〜１００°Ｃ程度の比較
的低温で十分高いスケール除去効果を得ることができる
。

これらキレート剤水溶液の有効キレート剤濃度には、格
別の制限はなく、例えば０．１重量％から、その最大溶
解度までの範囲で適宜設定することができる。しかし一
般には、キレート剤の上限濃度は主に経済性を考慮して
定められ、通常２０重旧％以下である。若し、キレート
剤の溶解度の上限が、実用的な必要濃度より低い場合、
この水溶液にアンモニア、水酸化ナトリウム或いは水酸
化カリウムを加えることにより、その溶解度を高めるこ
ともできる。

蒸解装置のスケール除去に当たっては、スケールに上記
キレート剤水溶液を、スケールの除去に十分な時間にわ
たり接触させる。この際、キレート剤水溶液を循環させ
たり、或は攪拌することによりスケールの溶解速度を増
大させることができる。また、スケールの溶解速度は、
キレート剤水溶液の温度が高い程増大する。通常、キレ
ート剤水溶液は、５０〜８０°Ｃ程度の温度に加熱され
た後洗浄すべき蒸解装置に供給される。蒸解装置は前述
のように１３０〜１８０°Ｃの高温を有しているから、
キレート剤水溶液の温度は、時間の経過とともに徐々に
上昇する。このため実際のスケール除去操作は、約５０
〜１６０°Ｃの温度範囲で行われることになる。本発明
方法においては、上記のような高温においても、装置の
構成材料の腐蝕は極めて少なく、従って、蒸解装置を冷
却することなく高温のま＼直ちにスケール除去操作を開
始することができる。

スケール除去に必要なキレート剤水溶液の量は、除去し
ようとするスケール中のカルシウムの含有量により決定
され、少なくともスケール中のカルシウム全量を溶解す
る化学量論量以上の量のキレート剤を用いることが必要
である。キレート剤水溶液を過剰な量で使用するのが有
利であるが、どれだけ過剰に使用し得るかは経済性によ
って支配される。また、本発明のキレート剤水溶液に、
−船釣にスケール除去促進剤として用いられる添加剤、
例えば界面活性剤等を添加してもよい。

本発明方法は、各種タイプの実用蒸解装置に用いること
ができる。実用連続蒸解装置は、液相型と、気相／液相
型とに分類される。気相型連続蒸解装置は、蒸解釜全体
が木材チップおよび蒸解薬液で充満されるものである。

また、気相／液相型においては気相に保たれた釜頂部に
インバーテツドセパレーターが設けられていて、釜への
供給液および循環液流によりチップ力ぐ釜頂部に送り込
まれ、こ＼で蒸解液の一部は、インバーテツドセパレー
ターを通って分離されて高圧、フィダーに戻されるが、
残余の蒸解液およびチップは高圧浸透タワーに送り込ま
れる。

また、液相型および気相／液相型蒸解装置は、それぞれ
、蒸解釜内で、チップに対する薬液浸透、蒸解、洗浄な
どを行う１ベツセル型と、チップに対する薬液浸透を蒸
解釜とは別に設けられたタワーで行うように、タワーと
蒸解釜とを組合せた２ベツセル型とがある。

本発明方法は、上記いづれの型式の蒸解装置についても
極めて効率よく適用することができる。

特に２ベツセル気相／液相型蒸解装置の場合、釜頂部に
配置されたインバーテツドセパレーターにスケール閉塞
が発生しやすいが、本発明方法は、このセパレーターに
対しても極めて有効にスケール除去を施すことができる
。

本発明方法に用いられるキレート剤を、蒸解液中に添加
して、このキレート剤含有萎解液でスケール除去を行っ
てもよい。しかし、キレート剤のスケール除去能力は、
アルカリ性領域よりも酸性領域においてすぐれているの
で、蒸解液循環ライン内のスケールを除去する際、この
ラインから蒸解液を抜き取り、７以下のｐ＋＋を有する
キレート剤水溶液をもってスケール除去を開始すること
が好ましい。

〔実施例〕

本発明方法を、実施例により更に説明する。

次１」１１〜１４および　へ１１〜６ 実施例１〜１４および比較例１〜６の各々において下記
の操作を行った。

１）スケール溶解試験：内容５００　Ｔｄのガラス製オ
−トクレーブ中に、第１表（実施例１〜１４）または第
２表（比較例１〜６）記載の組成を有するスケール除去
試験液（いずれも、水溶液）の２００ｍ１を装入し、こ
れを第１表または第２表記載の所定温度の恒温槽中に入
れた。試験液の温度が所定値に達したとき、連続蒸解釜
から採取したスケール（炭酸カルシウム８２．３％含む
）２ｇを試験液中に加え、一定速度で試験液を攪拌した
。この攪拌溶解操作を３時間継続実施した後、試験液中
に溶出したカルシウムの量を定量分析し、下式からスケ
ール溶解率を算出し、スケール除去性を評価した。

２）腐食試験：内容５００−のガラス製オートクレーブ
中に所定の試験液〔上記　１）と同様〕の２００　＋ｎ
／を入れ、上記所定温度の恒温槽中に入れた。

試験液温度が所定値に達したとき、試験片を試験液中に
浸漬し、一定速度で試験液を攪拌した。

２４時間後、試験片を取り出し、試験片の重量減を測定
し、その値から下式を用いて腐食速度を算出した。尚、
腐食試験に供した試験片は、連続蒸解釜の材質として通
常使用されているＪＩＳ　Ｇ　４３０５゜５ＵＳ３０４
ステンレス鋼板（寸法：　５０＋ｎ＋＋＋Ｘ　３０ｍｍ
Ｘ２鴫）を使用した。

結果を第１表及び第２表に示す。

第　　１　　表 第　１　表（続き〕 第２表 ＊　防食剤（Ｉ）二市販の塩酸用防食剤（主成分：高分
子量アミン） ＊＊防食剤（■）：市販のスルファミン酸用防食剤Ｃ主
成分：環状置換アミン） 夫指貫旦二益 実施例１５〜２９の各々において、実施例１と同様のス
ケール溶解操作を行った。但し、試験液にょるスケール
溶解温度を９０°Ｃとした。試験結果を第３表に示す。

第３表 第　３　表（続き） カミャー式２ヘッセル気相／液相型連続蒸解釜を用いた
木材チップの蒸解操作を中断し、蒸解液および木材チッ
プの送入を停止し、蒸解釜頂部の蒸解液循環ラインから
蒸解液を抜き取り、６５°Ｃの温水で、頂部循環ライン
内を２回洗浄し、洗浄液を抜き取った。

別に用意したエチレンジアミンテトラ酢酸二す１−リウ
ム塩の８．０重１％水溶液２０ｒｒｒを、８０゛Ｃで釜
頂部の循環ラインからインバーテツドセパレーターを通
って循環させ、スケール除去を行った。

このスケール除去操作間、エチレンジアミンテトラ酢酸
２Ｎａ塩濃度、溶出したカルシウムの濃度、スケール溶
出量、溶出した鉄濃度、ｐＨおよび温度を経時的に測定
した。その結果を第４表に示す。

洗浄液中の鉄溶出量は１．０　ｋｇであったが、これは
洗浄液タンク、配管からの鉄分、スケール中の鉄分、お
よび釜および配管から溶出した鉄分の合計量である。

尚従来、上記釜頂部のスケールを、２％塩酸水溶液（防
食剤添加）により除去したとき、スケール溶出量は、２
６５〜４８８ｋｇであり、鉄溶出量は、１．４〜２．４
　ｋｇであった。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、防食剤を添加した塩酸又はスルフ
ァミン酸水溶液を用いる従来方法、或いは従来の高圧水
洗浄方法と異なり、スケール除去に際し、連続蒸解釜中
の薬液及びチップを抜き取ったり、蒸解釜を冷却したり
する必要が全くなく、短時間（通常、１０時間程度）内
に、安全に、かつ効率よく、しかも防食剤を添加しなく
ても装置構成材料を腐蝕させることなく、蒸解装置のス
ケールを除去することが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルプ製造工程において蒸解装置に付着したスケールに
   、窒素原子含有カルボン酸およびその塩から選ばれた少
   なくとも１種からなるキレート剤を含有する水溶液を接
   触させることを特徴とする蒸解装置のスケール除去方法
   。