JPH0343393B2 - - Google Patents
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Description
技術分野
本発明はパルプ工業及び製紙工業で得られたセ
ルロースの廃液から蒸解化学品及びエネルギーを
回収する方法に関する。
ルロースの廃液から蒸解化学品及びエネルギーを
回収する方法に関する。
本発明の目的はパルプ工業及び製紙工業、特に
サルフエート法により生産されるパルプ工業及び
製紙工業で得られる廃液好ましくは黒液から化学
品及びエネルギーを回収すること、より明確な目
的は化学品及びエネルギーの回収が巨大で且つ技
術的及び運転操作的に複雑な燃焼炉を使用する際
に先行技術で知られている問題点を除くこと、及
び本来硫黄を含有している排ガスで空気を汚染す
ることを除くこと、すなわち能率的かつ環境的に
魅力的な方法で廃液中に存在する実質的にすべて
の化学品及びエネルギーを回収することである。
サルフエート法により生産されるパルプ工業及び
製紙工業で得られる廃液好ましくは黒液から化学
品及びエネルギーを回収すること、より明確な目
的は化学品及びエネルギーの回収が巨大で且つ技
術的及び運転操作的に複雑な燃焼炉を使用する際
に先行技術で知られている問題点を除くこと、及
び本来硫黄を含有している排ガスで空気を汚染す
ることを除くこと、すなわち能率的かつ環境的に
魅力的な方法で廃液中に存在する実質的にすべて
の化学品及びエネルギーを回収することである。
ここに使用した術語「廃液」は好ましくは黒液
を意味するが重亜硫酸ナトリウム法及び炭酸ナト
リウム法で得た廃液もまた含む。以下術語「廃
液」と「黒液」は同意的に使用する。
を意味するが重亜硫酸ナトリウム法及び炭酸ナト
リウム法で得た廃液もまた含む。以下術語「廃
液」と「黒液」は同意的に使用する。
発明の背景
製紙パルプを製造するとき黒液と称せられる熟
成液が得られ、この液は多数の溶解した有機物質
のほかに木材原料の消化に使用した化学薬品、す
なわち水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウム、現
在では主として炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウ
ムの形の化学薬品も含有する。黒 液は一般に有機物質のエネルギー含有の回収の
ため及びいわゆる緑液として蒸解化学品の回収を
するために燃焼前に濃縮される。
成液が得られ、この液は多数の溶解した有機物質
のほかに木材原料の消化に使用した化学薬品、す
なわち水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウム、現
在では主として炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウ
ムの形の化学薬品も含有する。黒 液は一般に有機物質のエネルギー含有の回収の
ため及びいわゆる緑液として蒸解化学品の回収を
するために燃焼前に濃縮される。
エネルギー及び蒸解化学品を回収するためのい
ろいろな方法が提案され、トムリンソン
（Tomlinson）の方法は蒸気生成熱を回収する巨
大な燃焼炉を使用する方法である。もう一つの提
案された方法はいわゆるサイクロン燃焼法であ
り、有機物の熱分解と燃焼がサイクロン室内で起
こる。しかしながら、この後の方法は現在までに
どのような商業的な成功も得られていなく、パイ
ロツトプラントで試験されただけである。
ろいろな方法が提案され、トムリンソン
（Tomlinson）の方法は蒸気生成熱を回収する巨
大な燃焼炉を使用する方法である。もう一つの提
案された方法はいわゆるサイクロン燃焼法であ
り、有機物の熱分解と燃焼がサイクロン室内で起
こる。しかしながら、この後の方法は現在までに
どのような商業的な成功も得られていなく、パイ
ロツトプラントで試験されただけである。
本発明の記述
いまや本発明により先行技術で知られている欠
点を除くことができること、及び黒液中に存在す
る実質的にすべての化学品及びエネルギーを回収
することができること、すなわち以下に特徴が記
述される新規かつ的確な方法によつて損失を最小
にすることができることが見出された。
点を除くことができること、及び黒液中に存在す
る実質的にすべての化学品及びエネルギーを回収
することができること、すなわち以下に特徴が記
述される新規かつ的確な方法によつて損失を最小
にすることができることが見出された。
() 黒液の加圧ガス化反応器への導入、同時に
微粒化されフラツシユ−熱分解を受け、同時に
主としてCO、CO2、H2、H2S、Na2CO3及び
Na2Sを生成。
微粒化されフラツシユ−熱分解を受け、同時に
主としてCO、CO2、H2、H2S、Na2CO3及び
Na2Sを生成。
() 黒液中に存在する有機物の熱分解によつて
生成するガスの一部の燃焼による吸熱熱分解反
応を支持するために、前記反応器への酸素又は
酸素含有ガスの、好ましくは前記反応器への黒
液導入の点から若干の隔たりを置いての導入。
前記反応器のまわりの熱収支を保持するため
に、必要ならば、前記反応器へ油またはガスの
ような支持燃料を随時に導入すること。
生成するガスの一部の燃焼による吸熱熱分解反
応を支持するために、前記反応器への酸素又は
酸素含有ガスの、好ましくは前記反応器への黒
液導入の点から若干の隔たりを置いての導入。
前記反応器のまわりの熱収支を保持するため
に、必要ならば、前記反応器へ油またはガスの
ような支持燃料を随時に導入すること。
() 黒液の有機含有物の完全なガス化を達成し
かつ主としてNa2CO3とNa2Sとからなる溶融
有機化学薬品の小滴を形成するために温度700
〜1300℃、好ましくは800〜1000℃に前記反応
器を保持すること。
かつ主としてNa2CO3とNa2Sとからなる溶融
有機化学薬品の小滴を形成するために温度700
〜1300℃、好ましくは800〜1000℃に前記反応
器を保持すること。
() 前記ガス化中に得られた迅速なガス流によ
つて前記反応器から化薬学品の前記溶融物を輸
送し、水性冷却溶液中で主として小滴の形の化
学品の溶融物及び前記のガスを冷却すること。
つて前記反応器から化薬学品の前記溶融物を輸
送し、水性冷却溶液中で主として小滴の形の化
学品の溶融物及び前記のガスを冷却すること。
() 前記無機化学品を溶解し、そして熱分解ガ
ス中の硫黄含有化合物をできるだけ完全に吸収
するために、アルカリ性溶液たとえば炭酸ソー
ダ／硫酸ソーダ溶液（緑液）、水酸化ナトリウ
ム（又は炭酸ナトリウム）溶液及び十分な量の
水を用いてその中に含まれている溶解可能な無
機化学薬品に関連して前記ガスを洗浄するこ
と。
ス中の硫黄含有化合物をできるだけ完全に吸収
するために、アルカリ性溶液たとえば炭酸ソー
ダ／硫酸ソーダ溶液（緑液）、水酸化ナトリウ
ム（又は炭酸ナトリウム）溶液及び十分な量の
水を用いてその中に含まれている溶解可能な無
機化学薬品に関連して前記ガスを洗浄するこ
と。
() 残留ガスを除去し、蒸気及び／又は電力の
発生用に、好ましくはいわゆる結合ガスタービ
ン／蒸気タービンサイクルに特別に清浄な燃料
としてそれを使用すること。
発生用に、好ましくはいわゆる結合ガスタービ
ン／蒸気タービンサイクルに特別に清浄な燃料
としてそれを使用すること。
その他の特徴は請求の範囲の記載から明らかに
なる。
なる。
ここに記述した新規な概念の鍵をなす特徴は、
濃縮した黒液から化学品とエネルギーの回収は３
つの全く異なつた、別個の手段で行われるという
ことである。
濃縮した黒液から化学品とエネルギーの回収は３
つの全く異なつた、別個の手段で行われるという
ことである。
第１段階において濃縮黒液は700〜1300℃、好
ましくは800〜1000℃、通常800〜900℃でいわゆ
るフラツシユ−熱分解によつて加圧ガス化反応器
内でガス化され、それによつてエネルギーに富む
ガスが作られ、その中で黒液の無機化学品は主と
して炭酸ナトリウムと硫化ナトリウムとからなる
溶融懸濁小滴の形の中に包含される。
ましくは800〜1000℃、通常800〜900℃でいわゆ
るフラツシユ−熱分解によつて加圧ガス化反応器
内でガス化され、それによつてエネルギーに富む
ガスが作られ、その中で黒液の無機化学品は主と
して炭酸ナトリウムと硫化ナトリウムとからなる
溶融懸濁小滴の形の中に包含される。
第２段階においてガス化反応器からのガスは水
及び溶融小滴と硫化水素が冷却液に溶解するとき
に生成される緑液と直接接触することによつて迅
速に冷却される。冷却ガスは次いでスクラバーを
通過する。スクラバーの上部でガスは循環する緑
液によつて洗浄され、スクラバーの上部でガス中
の如何なる残留硫黄含有成分をも完全に除去する
ために、ガスは水酸化ナトリウム（又は炭酸ナト
リウム）溶液及び水で洗浄される。
及び溶融小滴と硫化水素が冷却液に溶解するとき
に生成される緑液と直接接触することによつて迅
速に冷却される。冷却ガスは次いでスクラバーを
通過する。スクラバーの上部でガスは循環する緑
液によつて洗浄され、スクラバーの上部でガス中
の如何なる残留硫黄含有成分をも完全に除去する
ために、ガスは水酸化ナトリウム（又は炭酸ナト
リウム）溶液及び水で洗浄される。
第３段階においていまや硫黄と微粒子のないガ
スは蒸気を発生するために、そしてもし経済的に
正当化されなければならないならば電力の生産の
ためにも燃料として使用される。
スは蒸気を発生するために、そしてもし経済的に
正当化されなければならないならば電力の生産の
ためにも燃料として使用される。
高圧で、約３〜150バール、好ましくは10〜100
バール、より好ましくは30〜50バールで上気の工
程の第１段階を行うことによつて以下の大きな利
点が得られる。すなわち −クラフト液の通過量の単位当りに低い投資費用
を結果的に生じる高い通過量能力を有するコン
パクトな製造装置。反応器の容積は従来知られ
ており必要とされていたものの1/100以下に減
少させることができる。
バール、より好ましくは30〜50バールで上気の工
程の第１段階を行うことによつて以下の大きな利
点が得られる。すなわち −クラフト液の通過量の単位当りに低い投資費用
を結果的に生じる高い通過量能力を有するコン
パクトな製造装置。反応器の容積は従来知られ
ており必要とされていたものの1/100以下に減
少させることができる。
−800〜900℃のガス化温度から選定した圧力の飽
和温度にガスを冷却するとき、たとえば約200
℃に冷却するときには40バールに達する、プロ
セス蒸気としてのガスの物理的熱含量の回収。
この温度で循環する緑液を冷却するとき及びガ
スを冷却して洗浄塔の水蒸気含有ダウンストリ
ームを凝縮するとき圧力３〜８バールの蒸気が
発生可能である。
和温度にガスを冷却するとき、たとえば約200
℃に冷却するときには40バールに達する、プロ
セス蒸気としてのガスの物理的熱含量の回収。
この温度で循環する緑液を冷却するとき及びガ
スを冷却して洗浄塔の水蒸気含有ダウンストリ
ームを凝縮するとき圧力３〜８バールの蒸気が
発生可能である。
−蒸気と電気の非常に効率的な生産のための、た
とえばそれによつておよそ50％の電気収率が達
成可能である、いわゆる複合ガスタービン／蒸
気タービンサイクルにおけるガスの利用。
とえばそれによつておよそ50％の電気収率が達
成可能である、いわゆる複合ガスタービン／蒸
気タービンサイクルにおけるガスの利用。
−もし、ガスの厳しい有機相洗浄にもかかわら
ず、いくらかの硫黄化合物が洗浄塔を通してぬ
けるならば、これらの化合物は後の燃焼工程に
おいて完全にSO2に転換させられ、これによつ
て悪臭を発するH2Sとメルカプタンは排ガスと
共に除去される。
ず、いくらかの硫黄化合物が洗浄塔を通してぬ
けるならば、これらの化合物は後の燃焼工程に
おいて完全にSO2に転換させられ、これによつ
て悪臭を発するH2Sとメルカプタンは排ガスと
共に除去される。
理論的な研究（Henry、R.E.及びFauske、H.
K.、Trans.Asme.、J.HT Trans.101(2)：280、
1979 ５月）は、圧力が９バールより高いならば
溶融物／水の爆発は避けられたることを示してい
る。
K.、Trans.Asme.、J.HT Trans.101(2)：280、
1979 ５月）は、圧力が９バールより高いならば
溶融物／水の爆発は避けられたることを示してい
る。
本発明は本発明を遂行するためのひとそろいの
フローシートを示す添付図面を参照して以下に詳
細に記述する。
フローシートを示す添付図面を参照して以下に詳
細に記述する。
１は耐火物で内部が覆われたガス化反応器を示
す。反応器１は黒液用入口３を備えている。バー
ナー４は熱の随時供給のために用意されている。
黒液は管路５を経て導入され、噴霧ガス（燃料油
噴射用スチーム）は管路６を経て供給される。酸
素又は酸素含有ガスは、バーナー４を経て反応器
１につながつている管路７を経て供給される。反
応器室は、それから底部出口９につながる急冷水
室８に下向きに開口している。この出口９は熱交
換が起る蒸気発生器１０へ進む。発生した蒸気は
どこかほかの所で使用されるプロセス蒸気として
使用され、管路１１を経て除去される。緑液を含
む出口９は入つてくる新鮮な水を加熱するために
熱交換器１２を経てパルプ生産工程へ緑液を進行
させ、又は洗浄器１５の底部へ緑液を進行させ、
そして／又は緑液を急冷室８へ戻すために緑液を
進行させる。出口１６は急冷室８からガス、主と
してCO、H2、H2S、CO2及びH2Oをスクラバー
１５へ導く。精製ガスはその頂上を経てスクラバ
ーから去り、管路１７を経て燃焼室２０へ供給さ
れるガス中に存在する水を除去するために付加さ
れた蒸気発生器１８を経てコンデンサー１９へ導
かれ、そして燃焼室中でCO及びH2は管路２２を
経て添加された空気によつてCO2及びH2Oに燃焼
させられる。発生した排ガスはガスタービン２３
に移され、そこでガスは僅かに大気圧以上に膨張
させられ、次いで前記ガスは過熱高圧蒸気を作る
ために背圧蒸気タービン２４につなげられた廃熱
ボイラ２１中で加熱される。前記タービン２３及
び２４は発電機２５に接続されている。煙突２
６、又は一群の煙突は最終的に残留排ガス（CO2
及びH2O）の処理をする。蒸気発生炉１８中で
生産される蒸気はプロセス蒸気として使用され、
ボイラー給水は管路２８を経て供給され、通常そ
れは蒸気凝縮物の形をしている。緑液は管路２９
を経て洗浄器１５の底部へ供給される。Na2CO3
又はNaOH36を供給する水は管路３０を経て洗
浄器１５の上部の３分の１より低い位置へ供給さ
れる。使用される水は好ましくはコンデンサー１
９の凝縮物である。スクラバー１５の頂上に水、
好ましくはコンデンサー１９の凝縮物の形の水が
管路３１を経て供給される。燃焼ガスはもしそん
なに必要ならばバーナー３に供給するために管路
１７から分路させられる。コンデンサー１９の凝
縮水は管路３３を経て急冷液室８へ供給すること
もできる。スクラバー１５で得られた緑液は管路
３４を経て急冷室８へ再循環される。蒸気タービ
ンの出口３５はプロセス蒸気１１を供給するよう
に手配される。
す。反応器１は黒液用入口３を備えている。バー
ナー４は熱の随時供給のために用意されている。
黒液は管路５を経て導入され、噴霧ガス（燃料油
噴射用スチーム）は管路６を経て供給される。酸
素又は酸素含有ガスは、バーナー４を経て反応器
１につながつている管路７を経て供給される。反
応器室は、それから底部出口９につながる急冷水
室８に下向きに開口している。この出口９は熱交
換が起る蒸気発生器１０へ進む。発生した蒸気は
どこかほかの所で使用されるプロセス蒸気として
使用され、管路１１を経て除去される。緑液を含
む出口９は入つてくる新鮮な水を加熱するために
熱交換器１２を経てパルプ生産工程へ緑液を進行
させ、又は洗浄器１５の底部へ緑液を進行させ、
そして／又は緑液を急冷室８へ戻すために緑液を
進行させる。出口１６は急冷室８からガス、主と
してCO、H2、H2S、CO2及びH2Oをスクラバー
１５へ導く。精製ガスはその頂上を経てスクラバ
ーから去り、管路１７を経て燃焼室２０へ供給さ
れるガス中に存在する水を除去するために付加さ
れた蒸気発生器１８を経てコンデンサー１９へ導
かれ、そして燃焼室中でCO及びH2は管路２２を
経て添加された空気によつてCO2及びH2Oに燃焼
させられる。発生した排ガスはガスタービン２３
に移され、そこでガスは僅かに大気圧以上に膨張
させられ、次いで前記ガスは過熱高圧蒸気を作る
ために背圧蒸気タービン２４につなげられた廃熱
ボイラ２１中で加熱される。前記タービン２３及
び２４は発電機２５に接続されている。煙突２
６、又は一群の煙突は最終的に残留排ガス（CO2
及びH2O）の処理をする。蒸気発生炉１８中で
生産される蒸気はプロセス蒸気として使用され、
ボイラー給水は管路２８を経て供給され、通常そ
れは蒸気凝縮物の形をしている。緑液は管路２９
を経て洗浄器１５の底部へ供給される。Na2CO3
又はNaOH36を供給する水は管路３０を経て洗
浄器１５の上部の３分の１より低い位置へ供給さ
れる。使用される水は好ましくはコンデンサー１
９の凝縮物である。スクラバー１５の頂上に水、
好ましくはコンデンサー１９の凝縮物の形の水が
管路３１を経て供給される。燃焼ガスはもしそん
なに必要ならばバーナー３に供給するために管路
１７から分路させられる。コンデンサー１９の凝
縮水は管路３３を経て急冷液室８へ供給すること
もできる。スクラバー１５で得られた緑液は管路
３４を経て急冷室８へ再循環される。蒸気タービ
ンの出口３５はプロセス蒸気１１を供給するよう
に手配される。
段階１−ガス化
濃縮黒液は耐火物で内部を覆われたガス化反応
器１の頂上におかれた噴霧ノズル２を通して噴射
される。噴霧ノズル３の型に依存して、蒸気、窒
素（又は別の不活性ガス）又は圧力を黒液の必要
な分散を達成するために使用できる。しかしなが
ら、噴霧ノズルの配置はなおその上に変化させる
ことが可能で、反応器の頂上からいくらかの間隔
を置いて、たとえば垂直なジヤケツト壁の至る所
に好都合に配置することが可能で、また示された
ように、なおその上にいくつかのノズルから成る
ことが可能である。
器１の頂上におかれた噴霧ノズル２を通して噴射
される。噴霧ノズル３の型に依存して、蒸気、窒
素（又は別の不活性ガス）又は圧力を黒液の必要
な分散を達成するために使用できる。しかしなが
ら、噴霧ノズルの配置はなおその上に変化させる
ことが可能で、反応器の頂上からいくらかの間隔
を置いて、たとえば垂直なジヤケツト壁の至る所
に好都合に配置することが可能で、また示された
ように、なおその上にいくつかのノズルから成る
ことが可能である。
空気、酸素又は酸素の豊富な空気はガス化媒体
として使用することができる。反応器中へ噴霧さ
れたときクラフト液の小滴は吸熱変化過程である
いわゆるフラツシユ熱分解を受ける。黒液の有機
内容物のガスへの安全な変換に必要な上記に示し
た反応に必要な熱を供給し、反応器の温度を保持
するために酸素又は空気がガス化反応器に添加さ
れる。酸素又は空気は、黒液の小滴の熱分解中に
生成した水素及び一酸化炭素が酸素と反応し、し
かも後者が熱分解された小滴との接触に加わる時
間を持つて硫化物の内容物を硫酸塩又はチオ硫酸
塩に酸化する前に前記の反応を行うような方法で
添加されなければならない。ガス化反応器１を取
り囲む熱収支を保持するためにたとえば油又は再
循環熱分解ガスの幾らかの補足燃焼が必要であ
る。しかしながら、このような支持燃焼は始動及
び運転停止の操作の間中常に必要である。
として使用することができる。反応器中へ噴霧さ
れたときクラフト液の小滴は吸熱変化過程である
いわゆるフラツシユ熱分解を受ける。黒液の有機
内容物のガスへの安全な変換に必要な上記に示し
た反応に必要な熱を供給し、反応器の温度を保持
するために酸素又は空気がガス化反応器に添加さ
れる。酸素又は空気は、黒液の小滴の熱分解中に
生成した水素及び一酸化炭素が酸素と反応し、し
かも後者が熱分解された小滴との接触に加わる時
間を持つて硫化物の内容物を硫酸塩又はチオ硫酸
塩に酸化する前に前記の反応を行うような方法で
添加されなければならない。ガス化反応器１を取
り囲む熱収支を保持するためにたとえば油又は再
循環熱分解ガスの幾らかの補足燃焼が必要であ
る。しかしながら、このような支持燃焼は始動及
び運転停止の操作の間中常に必要である。
主として水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸
気及び硫化水素（及び多分窒素も）からなるガス
へ有機物質を完全に変換させるために、800〜
1000℃の範囲の温度がガス化反応器の出口で必要
である。この温度で硫黄とナトリウムは主として
炭酸ナトリウム及び硫化ナトリウムの形で溶融し
た小滴中に含まれる。これらの小滴は一部反応器
壁を打ち下向きの流動フイルムを形成し、それは
高いガス流速の助けによつてガス化装置の下に取
り付けられた急冷室８中へ移動する。
気及び硫化水素（及び多分窒素も）からなるガス
へ有機物質を完全に変換させるために、800〜
1000℃の範囲の温度がガス化反応器の出口で必要
である。この温度で硫黄とナトリウムは主として
炭酸ナトリウム及び硫化ナトリウムの形で溶融し
た小滴中に含まれる。これらの小滴は一部反応器
壁を打ち下向きの流動フイルムを形成し、それは
高いガス流速の助けによつてガス化装置の下に取
り付けられた急冷室８中へ移動する。
耐火物で内面を覆つて反応器１は組込み式の冷
却コイル（図示してない）を取り付け可能であ
り、それによつて壁温は固体化した溶融物の保護
層が耐火物の壁上に形成されるという方法で制御
される。他方、もし溶融物に対して十分な抵抗を
有する耐火材料を見付け出すことが可能であるな
らば、冷却コイルなしの反応器の設計を選ぶこと
が可能である。
却コイル（図示してない）を取り付け可能であ
り、それによつて壁温は固体化した溶融物の保護
層が耐火物の壁上に形成されるという方法で制御
される。他方、もし溶融物に対して十分な抵抗を
有する耐火材料を見付け出すことが可能であるな
らば、冷却コイルなしの反応器の設計を選ぶこと
が可能である。
段階２−ガスの冷却及び洗浄／化学薬品の回収
ガス化反応器の出口１６において溶融した小滴
を飛沫同伴したガスは、小滴及び硫化水素が急冷
水に溶解するときに生成する緑液及び水と垂接接
触することによつて迅速に冷却される。冷却の主
要部は急冷液の部分的な又は全体的な蒸発の結果
生じる。ガスと急冷液との接触はさまざまな方
法、たとえばウオータートラツプの浸漬管をガス
を通過させることによつて、ガス流中へ冷却液を
噴射することによつて又はこれらの方法の組合せ
によつて達成することができる。
を飛沫同伴したガスは、小滴及び硫化水素が急冷
水に溶解するときに生成する緑液及び水と垂接接
触することによつて迅速に冷却される。冷却の主
要部は急冷液の部分的な又は全体的な蒸発の結果
生じる。ガスと急冷液との接触はさまざまな方
法、たとえばウオータートラツプの浸漬管をガス
を通過させることによつて、ガス流中へ冷却液を
噴射することによつて又はこれらの方法の組合せ
によつて達成することができる。
冷却及び洗浄段階の温度は選定した操作圧によ
つて左右され、またこの温度の飽和蒸気の温度に
関係がある。40バールの操作圧では200℃台の平
衡温度を冷却／洗浄段階に期待することができ
る。
つて左右され、またこの温度の飽和蒸気の温度に
関係がある。40バールの操作圧では200℃台の平
衡温度を冷却／洗浄段階に期待することができ
る。
急冷室８の下流の洗浄装置１５においてガスは
循環する緑液で底部において洗浄される。洗浄装
置の上部においてガスは最初炭酸ナトリウム又は
水酸化ナトリウム溶液で、最後にガス中のどのよ
うな残留硫黄含有化合物をも完全に除去するため
に水で洗浄される。アミン洗浄のようなガス状硫
黄化合物の吸収／脱着のための再生方法は硫黄の
ないガスを製造するための代替物を構成する。
循環する緑液で底部において洗浄される。洗浄装
置の上部においてガスは最初炭酸ナトリウム又は
水酸化ナトリウム溶液で、最後にガス中のどのよ
うな残留硫黄含有化合物をも完全に除去するため
に水で洗浄される。アミン洗浄のようなガス状硫
黄化合物の吸収／脱着のための再生方法は硫黄の
ないガスを製造するための代替物を構成する。
高い操作圧及び相当する高温の結果として、冷
却及び洗浄回路中に吸収された熱は急冷室８（熱
交換器１８）中で蒸発した水の凝縮によつて、ま
た循環緑液からの物理的な熱の抽出（熱交換器１
０）によつて蒸気発生炉１０，１８中で回収する
ことができる。蒸気は、それをパルプ及び製紙施
設内のプロセス蒸気として適切ならしむるおよそ
５バールの圧力で発生することができる。系全体
の水収支を保持するために、補給水（たとえば黒
液蒸発からの凝縮水）を緑液として系から取り上
げられる水を補償するために添加する。熱回収の
目的のために補給水は緑液吸み出しに対して熱交
換器１２中で予熱されるべきである。
却及び洗浄回路中に吸収された熱は急冷室８（熱
交換器１８）中で蒸発した水の凝縮によつて、ま
た循環緑液からの物理的な熱の抽出（熱交換器１
０）によつて蒸気発生炉１０，１８中で回収する
ことができる。蒸気は、それをパルプ及び製紙施
設内のプロセス蒸気として適切ならしむるおよそ
５バールの圧力で発生することができる。系全体
の水収支を保持するために、補給水（たとえば黒
液蒸発からの凝縮水）を緑液として系から取り上
げられる水を補償するために添加する。熱回収の
目的のために補給水は緑液吸み出しに対して熱交
換器１２中で予熱されるべきである。
洗浄装置１５からのガスの水蒸気含量を所望量
に最終調節するために、ガスは熱交換器の冷却水
で蒸気発生炉１８の下流で冷却される。凝縮物は
急冷室８及びスクラバー１５へ一定順路に従つて
戻される。
に最終調節するために、ガスは熱交換器の冷却水
で蒸気発生炉１８の下流で冷却される。凝縮物は
急冷室８及びスクラバー１５へ一定順路に従つて
戻される。
段階３−エネルギー回収
いくらかの熱回収が蒸気発生炉１０，１８の前
段階で生じるが、エネルギー回収の大きな貢献は
ガスの化学エネルギーが利用される第３段階にお
いてなされる。いまや約35バールそしてたとえば
100℃で入手できる硫黄及び本質的に水のないガ
スは蒸気及び／又は電気の発生用の優れた燃料を
構成する。ガスの極端な清浄さにより蒸気及び電
気の製造設備２０，２３，２４は単純かつ低価格
の設計に基礎を置くことが可能であり、また非常
に高いエネルギー効率を生じることが可能であ
る。ガスを利用する最も原価的に効率的な方法は
以下のように運転するガスタービン／蒸気タービ
ン組合せサイクルで電気と背圧蒸気を発生させる
ことである。
段階で生じるが、エネルギー回収の大きな貢献は
ガスの化学エネルギーが利用される第３段階にお
いてなされる。いまや約35バールそしてたとえば
100℃で入手できる硫黄及び本質的に水のないガ
スは蒸気及び／又は電気の発生用の優れた燃料を
構成する。ガスの極端な清浄さにより蒸気及び電
気の製造設備２０，２３，２４は単純かつ低価格
の設計に基礎を置くことが可能であり、また非常
に高いエネルギー効率を生じることが可能であ
る。ガスを利用する最も原価的に効率的な方法は
以下のように運転するガスタービン／蒸気タービ
ン組合せサイクルで電気と背圧蒸気を発生させる
ことである。
ガスを排ガス発電機２５に連結したガスタービ
ン２３を通過する燃焼室２０中で圧力下に空気と
共に燃焼する。高温で去るタービン２３からの排
ガスは次いで高圧過熱蒸気を発生する廃熱ボイラ
ー２８を通る。蒸気は、それによつて電気の生産
を増大する同じ軸で上述のようにガスタービン２
３に連結された背圧蒸気タービン２４を運転する
ために使用される。蒸気タービン２４の背圧はプ
ロセス蒸気として除去される蒸気を使用するのに
適するように選定される。前記の配置で92〜93％
の全体にわたるエネルギー効率が達成でき、また
50％までのエネルギー出力の全体的効率で電気と
して得ることが可能である。このことは結果とし
て従来の方法で現在得られているよりも著しく高
い電気の全体的収率を廃液エネルギーから生じさ
せる。
ン２３を通過する燃焼室２０中で圧力下に空気と
共に燃焼する。高温で去るタービン２３からの排
ガスは次いで高圧過熱蒸気を発生する廃熱ボイラ
ー２８を通る。蒸気は、それによつて電気の生産
を増大する同じ軸で上述のようにガスタービン２
３に連結された背圧蒸気タービン２４を運転する
ために使用される。蒸気タービン２４の背圧はプ
ロセス蒸気として除去される蒸気を使用するのに
適するように選定される。前記の配置で92〜93％
の全体にわたるエネルギー効率が達成でき、また
50％までのエネルギー出力の全体的効率で電気と
して得ることが可能である。このことは結果とし
て従来の方法で現在得られているよりも著しく高
い電気の全体的収率を廃液エネルギーから生じさ
せる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 製紙パルプのサルフエート法で得られるセル
ロース廃液、好ましくは黒液から化学品及びエネ
ルギーを回収する方法において、 () 廃液を噴霧し乍ら少くとも３バールの圧力
で加圧して主としてCO、CO2、H2、H2S、
Na2CO3及びNa2Sを生成するフラツシユ熱分
解を受ける加圧ガス化反応器中へ導入するこ
と、 () 前記液体内に存在する有機物質の熱分解に
よつて生成するガスの一部の燃焼による吸熱熱
分解反応を支持するために酸素又は酸素含有ガ
スを導入すること、 () 廃液の有機内容物の完全なガス化を達成し
かつ主としてNa2CO3及びNa2Sからなる溶融
した無機化学品の小滴を形成するために少なく
とも700℃の温度に前記反応器を保持すること、 () 前記ガス化中に得られた迅速なガス流によ
つて前記反応器からの化学品の前記溶融物を輸
送すること、並びに前記ガス及び主として小滴
の形で存在する化学品の溶融物を水性急冷液と
の直接的な接触によつて冷却すること、 () 前記化学品を溶解しかつ熱分解ガスからの
硫黄含有化合物の除去のためにアルカリ性溶液
を使用して化学品の成分に関して前記ガスを洗
浄すること、及び () 残留ガスを除去してそれを蒸気及び／又は
電力発生のために燃料として使用することを特
徴とするセルロース廃液から化学品とエネルギ
ーを回収する方法。 ２ 反応器の温度が1300℃までであることを特徴
とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 反応器の温度が800〜1000℃、好ましくは800
〜900℃であることを特徴とする請求の範囲第１
項又は第２項記載の方法。 ４ 反応器の圧力が３〜150バール、好ましくは
10〜100バール、より好ましくは30〜50バールで
あることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方
法。 ５ ガスクリーナー及び系のエネルギー回収段階
の温度が120〜300℃、好ましくは150〜200℃であ
ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方
法。 ６ アルカリ性洗浄溶液が炭酸ナトリウム、水酸
化ナトリウム及び／又は炭酸ナトリウムと硫化ナ
トリウムの混合物を含むことを特徴とする請求の
範囲第１項記載の方法。 ７ 前記ガスが最後に水で洗浄されることを特徴
とする請求の範囲第１項記載の方法。 ８ 蒸気の電気がいわゆるガスタービン／蒸気タ
ービンサイクルで発生させられることを特徴とす
る請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 前記反応器を取り巻く熱収支を保持するため
に必要なら支持燃料たとえば油又はガスを前記反
応器中へ導入することを特徴とする請求の範囲第
１項記載の方法。 １０ 前記燃料が工程からの再循環熱分解ガスで
あることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方
法。 １１ 酸素又は酸素含有ガスの導入が前記反応器
へ廃液を導入する点からいくらかの間隔おいて行
われることを特徴とする請求の範囲第１項記載の
方法。
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