JPH0351387A - 酸素漂白に先立つ蒸解パルプ洗浄法 - 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】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明はセルロースパルプの脱リグニン、漂白の前処理
に関する。更に詳細には中濃度のセルロースパルプスラ
リーをアルカリ及び酸素により脱リグニン、漂白行程に
先立つ洗浄方法に関するものである。

（Ｂ）従来の技術。

セルロースパルプを脱リグニン、漂白する方法として従
来工業的に実施された種々の塩素系薬品による方法、例
えば、Ｃ（塩素）−Ｅ　（アルカリ）−Ｄ（二酸化塩素
）−Ｅ−Ｄの５段漂白法に先立ち、アルカリ及び酸素を
用いてセルロースパルプを脱リグニン、漂白する方法が
以前から提案されている。そして最近では排水処理負荷
の軽減、漂白工程薬品費の減少を目的として高濃度酸素
漂白法（処理セルロースパルプ濃度２０〜３５％）、中
濃度酸素漂白法（処理セルロースパルプ濃度８〜１５％
）と一般に称される酸素漂白法が商業的に実施されてい
る。中濃度酸素漂白法は高濃度酸素漂白法に比較して、
設備費及びセルロースパルプの品質劣化が若干小さいた
め、最近は中濃度酸素漂白法が採用されることが多い。

中濃度酸素漂白法は特公昭５７−４７７９８号公報に記
載されているようにパルプスラリーの濃度は２〜６重量
％である場合もある。この方法の改良方法としてより高
度の脱リグニンを達成する方法として、含アルカリ性水
溶液をまず調整しその一部（第一部分）をセルロースパ
ルプスラリーと混合した後に加圧容器中で約７３〜１４
９℃の温度及び２１Ｋｇ／ｃｍ２までの圧力で予備処理
にかけ、この加圧スラリーを含酸素アルカリ性水溶液の
残部（第二部分）と混合して漂白塔に連続的に導入する
方法（特公昭５ｇ−５７５５８号公報）がある。

前記の中濃度漂白法は幾分パルプ濃度の低い範囲の脱リ
グニン法を対象とするが、基本的には第４図の装置系列
に示す個々の装置を使用する方法であり、図中２．４．
６は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの多段洗浄機の各洗浄
機を表わし、蒸解パルプは、パルプ流路１．３．５と各
洗浄機２．４．６を通過する過程で希釈及び洗浄水によ
って洗浄され、パルプ流路７を経て次の漂白工程へ送ら
れる。８は含酸素アルカリ性水溶液と混合したセルロー
スパルプを高速度で高剪断力を加えるいわゆる高剪断混
合機（この混合機を直列して２段に設けることがある。

）であり、１０は酸素漂白塔、１２は洗浄機を表わす。

アルカリは高剪断混合機８の前に、そして酸素は高剪断
混合機８の前の位置又は高剪断混合機８に供給される。

セルロースパルプスラリーはパルプ流路７を通り、高剪
断混合機８でアルカリ、酸素及び必要に応じて蒸気と混
合され、パルプ流路９を経て、酸素漂白塔１０に送られ
、そこで脱リグニン、漂白が行われる。酸素漂白された
セルロースパルプスラリーはパルプ流路１１を経て洗浄
機１２に送られる。洗浄後のパルプはパルプ流路１３を
経て次の漂白工程へ送られる。通常の場合この洗浄機１
２からの漂白廃液は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの洗浄
水として漂白廃液流路１５を経て洗浄機６へ送られ使用
される。この漂白廃液の再使用は酸素漂白法の考え方と
して重要な要素である。この廃液中には酸素漂白におい
て抽出されたリグニン分を多く含むためこれを回収する
ことによって酸素漂白の目的が達成される。

一般に実機による中濃度酸素漂白法では酸素漂白塔１０
へ供給されるセルロースパルプスラリーのパルプ濃度は
８〜１５％、スラリー温度は７０〜１４０℃、酸素漂白
塔の塔内圧力（塔頂）は大気圧〜９Ｋｇ／ｃｍ２、パル
プの塔内滞留時間は１０〜９０分間であり、酸素添加量
は０，７〜２．５Ｋｇ／カッパー価減少量１／絶乾パル
プｔ、ＮａＯＨ添加量は１．０〜３．０Ｋｇ／カッパー
価減少量１／絶乾パルプｔである。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 前記した様に、酸素漂白を行った後の廃液を前工程の蒸
解パルプ洗浄処理の洗浄及び希釈水として使用すると、
パルプ洗浄段での洗浄状態が悪化して後工程に於ての薬
品使用量の増加をまねくという問題点があった。洗浄状
態の悪化の影響は関連する各工程に表れるがパルプ洗浄
機に於ては濾加速度が低下し初段洗浄機から最終段洗浄
機に於ける濾液中の被洗浄固形分の濃度勾配が小さくな
る。従って最終段洗浄機から濾別される濾液中の被洗浄
固形分は上昇しかつ洗浄を終了した未晒しセルロースパ
ルプに随伴する黒液への被洗浄固形分が増加する。これ
は後工程での薬品使用量の増、その結果としての最終廃
液処理費の増加等をもたらしている。

酸素漂白の漂白廃液、つまり洗浄機１２がらの濾液中に
は酸素漂白反応により生成した各種の有機酸が含まれて
いる。

文献　［リグニンの化学・中野準三、ｐ２７９〜２８１
ユニ広報社コ これらの有機酸か酸素漂白に先立つ蒸解パルプの洗浄に
再使用されると黒液のｐＨを低下させる。

黒液中には蒸解によって液中に溶解した低分子のリグニ
ンが存在しているが、このリグニンはｐＨの低下により
液中にコロイドとなって析出してくる。

一方蒸解を終了した未晒パルプは洗浄操作により液中に
溶出したリグニン、無機物等を回収するために数段階に
分けて希釈、フィルターによる脱液を繰り返して目的を
達成する。この際の希釈液として酸素漂白段からの漂白
廃液を使用するわけであるが、前記したごとく酸素漂白
段からの廃液と蒸解黒液が合するとコロイドが生成する
。

生成したコロイドは脱液する際にフィルター上に被膜を
つくり、これか濾過抵抗を増し脱液を困難にする。

かくして未晒パルプからの黒液分離か不十分な状態で後
漂白がなされるためそこでの薬品所要量は増大するとい
う問題点があった。

第２図はこの酸素漂白廃液が混合された時に起こるｐＨ
変化に対する黒液の濾過抵抗を見たものである。図中横
軸は黒液ｐＨ，縦軸はそのときの濾過抵抗を表している
。濾過抵抗は６ｇの当該黒液がガラス繊維濾紙（保留粒
子径０．５〜１．０μｍ）を通過する時間を計測してい
る。

この濾過抵抗はｐＨ９，０を境にこれより低いと急激に
増大する。第３図はこの時の黒液中の沈澱（コロイド）
量を縦軸にとったものであるか同様にｐＨ９，０を境に
沈澱量が急激に増加していることか認められる。

これらの知見により鋭意研究の結果、この沈澱を分析し
たところ低分子量のリグニンであることがわかった。こ
のことより濾過抵抗を増しているものが沈澱物、リグニ
ンのコロイドであることが証明された。かくして酸素漂
白廃液が先行する洗浄段に回収された場合に起こる洗浄
度の悪化の理由が解明された。従ってこの問題を解決す
るには生成したリグニンのコロイドを除去してやればよ
いことが分かり本発明に到達したものである。

（Ｄ）課題を解決するための手段 即ち、本発明は、酸素漂白廃液を酸素漂白前のパルプの
洗浄に使用するような工程において、ノ々ルプ分が濾過
分離された黒液から、更に分離機により沈澱物を分離せ
しめた黒液を再び蒸解パルプ洗浄のための希釈、洗浄水
として使用することを特徴とする酸素漂白に先立つ蒸解
パルプ洗浄法であり、上記分離機としては比重差を利用
して沈澱物を分離する液体サイクロン、遠心分離機、デ
カンタ−、セットリングタンクのいずれか１つか又はそ
れらの組合せて用いるか濾過材により沈澱物を分離する
マロンフィルター、フィルタープレスなどの装置を使用
し容易に取り除くことができる。

つまり本発明は酸素漂白廃液と蒸解黒液が混合されて循
環する工程内においてｐＨの低下に伴って生成する沈澱
物を取り除くことである。

以下に本発明を図面に基つき詳しく説明する。

第１図は本発明の実施例を示すフローの概略図でであり
、図中２．４．６は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの多段
洗浄機の各洗浄機を表わし、蒸解パルプは、パルプ流路
１．３．５と各洗浄機２．４．６を通過する過程で希釈
及び洗浄水によって洗浄され、パルプ流路７を経て次の
酸素漂白工程へ送られる。８は含酸素アルカリ性水溶液
と混合したセルロースパルプを高速度で高剪断力を加え
るいわゆる高剪断混合機（この混合機を直列して２段に
設けることがある。）である。９は８から１０へのパル
プスラリーの流路、１０は酸素漂白塔、１１は１０から
１２へのパルプスラリーの流路、１２は洗浄機を表わす
。酸素漂白に使用するアルカリとしては、例えば、水酸
化ナトリウム水溶液又は酸化白液があるが、それらは高
剪断混合機８の前に、そして酸素は高剪断混合機８の前
の位置又は高剪断混合機８に供給される。

セルロースパルケスラリ−はパルプ流路７を通り、高剪
断混合機８でアルカリ、酸素及び必要に応じて蒸気と混
合され、パルプ流路９を経て、酸素漂白塔１０に送られ
、そこで脱リグニン、漂白が行われる。酸素漂白された
セルロースパルプスラリーはパルプ流路１１を経て洗浄
機１２に送られる。洗浄機１２では洗浄水流路１４から
の洗浄水によって洗浄される。この洗浄機１２からの漂
白廃液は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの洗浄水として漂
白廃液流路１５を経て洗浄機６へ送られ使用される。洗
浄された酸素漂白パルプはパルプ流路１３を経て次の漂
白工程へ送られる。洗浄機６より脱水された黒液は黒液
流路１６を経て、洗浄機４へ送られ、洗浄機４より脱水
された黒液は黒液流路１７を経て、洗浄機２へ送られる
が、黒液流路１６．１７には各々分離機１９．２０を設
け、黒液中に沈澱した沈澱物を分離除去する。１−９．
２０で分離された沈澱物は排出管２１．２２を経て廃棄
される。また、洗浄機２で脱水された黒液は流路１８を
経て黒液回収工程に送られる。

（Ｅ）実施例 次に本発明を実施例及び比較例について説明するが、本
発明はこれにより同等限定されるものではない。

実施例　１〜３ 第１図に示す洗浄機の黒液流路に分離機を組み込んだフ
ローの装置を用いた場合の実施例を示す。広葉樹チップ
に対して白液添加率１５．５％、液比２．５、保持最高
温度１７５度、保持時間４０分でクラフト蒸解し、カッ
パー価１９．０のパルプを得た。得られたパルプを図に
示したフローの装置を用い、希釈率１．５の洗浄液量で
洗浄した。また酸素添加率対パルプ１．７％、苛性ソー
ダ添加率対パルプ１．４％、反応圧１０．０Ｋｇ／Ｃｍ
２、反応温度１０５度で酸素漂白を行い、又漂白後の洗
浄における洗浄液量は希釈率１．５とした。本実施例に
示す分離機はマロンフィルターであり、実施例１は分離
機１９、実施例２は分離機２０、実施例３は分離機１９
．２０を黒液流路に設置して実施した。データは全て操
業開始１週間経過時で評価した。結果を第１表に示す。

表に見るように、分離機の設置により連撮後も十分な洗
浄がなされていることは最終洗浄段の濾液ボーメ度、ｐ
　Ｈから理解される。この結果酸素源後段に持ち越され
る未晒パルプの随伴黒液は安定して少なく脱リグニン度
も十分に得られている。

かつ実施例１から３に見るように、酸素漂白廃液が再使
用される蒸解黒液洗浄の工程内であれば、分離機設置の
場所は問わない。

以上１〜３の実施例では広葉樹セルロースパルプについ
て説明したが、針葉樹セルロースパルプについても同様
な結果を得ることができる。また設置する分離機につい
ても沈澱を分離できるものであれば何でも良く、この実
施例のほかに液体サイクロン、遠心分離機、フィルター
プレス、セットリングタンク等がある。

比較例１ 第４図に示す分離機を設置していないフローを持つ従来
の装置を用い、蒸解、洗浄、酸素漂白を実施例１と同一
条件で行った場合の運転開始−週間後の結果を第２表に
示す。

表に見るように、酸素漂白廃液を黒液洗浄段の洗浄液と
して使用する従来の方法では、連続的な操業を続ける間
にｐＨの低下、ボーメ度の上昇をきたし、この結果後段
に持ち込まれる未晒パルプ随伴黒液は、酸素漂白段の脱
リグニン度の低下をもたらす。

（以下余白） （Ｆ）発明の効果 以上の説明から明らかなように、酸素漂白反応後の漂白
廃液及び蒸解後洗浄において工程内を循環する黒液の流
路に分離機を設置して液中の沈澱を分離除去することに
より従来の当該洗浄法に比して良好な洗浄度、つまり後
段へ持ち込まれる被洗浄固形分を減少することができる
。この結果として低カッパー価のパルプが得られ、かつ
廃水負荷の低減及び次工程の漂白薬品量、漂白段数を減
らすことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローの概略図。 第２図は黒液ｐＨ変化に対する黒液の濾過抵抗を示す図
。第３図は黒液ｐＨ変化に対する黒液の沈澱量の関係を
示す図。第４図は従来の洗浄のフローを示す概略図。 １．３．５．７．９．１１：パルプ流路、２．４．６：
洗浄機 ８：混合機、 １０：酸素漂白塔、１２：洗浄機、 １３　： １４　： １６． １８　： １９． ２１、 パルプ流路、 洗浄水流路、１５ １７：黒液流路、 洗浄廃液の次工程への流路、 ２０：分離機、 ２２；沈殿物排出管、 ：漂白廃液流路、 第１厘 第４ｚ 第２図 煕５夜つＰ）（ 第３図 黒、渚、つ）＋Ｉ−１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸素漂白廃液を酸素漂白前のパルプの洗浄に使用
   するような工程において、パルプスラリーから濾過分離
   して得た黒液を、更に分離機により沈澱物を分離せしめ
   た後に再び蒸解パルプ洗浄のための希釈、洗浄水として
   使用することを特徴とする酸素漂白に先立つ蒸解パルプ
   洗浄法。
2. （２）上記分離機として比重差を利用して沈澱物を分離
   する液体サイクロン、遠心分離機、デカンター、セット
   リングタンクのいずれか１つか又はそれらを組合せて用
   いる請求項１記載の酸素漂白に先立つ蒸解パルプ洗浄法
   。
3. （３）上記分離機として濾過材により沈澱物を分離する
   装置を使用する請求項１記載の酸素漂白に先立つ蒸解パ
   ルプ洗浄法。