JPH0480150B2

JPH0480150B2 -

Info

Publication number: JPH0480150B2
Application number: JP63288904A
Authority: JP
Inventors: Ryoshi Sugano; Yoshimitsu Oota; Yoji Matsuo
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1992-12-17
Also published as: JPH01250486A

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つてい
る。この製造法において、木材チツプは水酸化ナ
トリウム及び塩化ナトリウムを主成分とする白液
又は黒液によつて、蒸解釜中で高温高圧下で蒸煮
され、それにより木材チツ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の製造法におい
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
蒸解釜のトツプセパレーター、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、多いときには年間５〜６
回、蒸解装置からスケールを除去することが必要
となつている。アルカリパルプ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アミン酸
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
薬液及びチツプを一旦取り除き、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％の塩酸又はスルフアミン酸水溶液を釜内に満
たし循環洗浄する。若し、この酸性洗浄法を行う
に際し釜内に薬液及びチツプが入つたままの状態
で、直ちに塩酸又はスルフアミン酸水溶液を装入
し、これを洗浄すると、釜内部は130℃〜180℃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。従つて、塩酸
又はスルフアミン酸水溶液を用いてスケールの除
去を行なう場合は、釜内の薬液及びチツプを取り
出し、更に、釜の130℃〜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℃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、釜内の薬液及びチツプを排出し、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ず、このことが、極め
て大きな生産性低下の要因になつている。〔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
となつて生産効率の低下を招く箇所は、トツプセ
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ツプを除去し、釜の温
度を低下させることは、パルプ生産効率を著しく
低下させている。そこで本発明は、蒸解釜内に薬
液およびチツプを装入したまゝで、しかも釜内の
温度を蒸解温度に近く保持したまゝで、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響を与
えない方法を提供し、それによつて、連続蒸解装
置によるアルカリパルプ製造法において、パルプ
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しているものであ
り、この方法は、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、及びその二ナトリウム塩、二カリウム
塩および二アンモニウム塩を用いると、50〜100
℃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重量％
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つては、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℃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℃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℃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、従つて、蒸解装置を冷却することなく高温の
まゝ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理以上の量の
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つ
て支配される。また、本発明のキレート剤水溶液
に、一般的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ツプおよび蒸解薬
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ツプが釜頂部に送り込ま
れ、こゝで蒸解液の一部は、インバーテツドセパ
レーターを通つて分離されて高圧、フイダーに戻
されるが、残余の蒸解液およびチツプは高圧浸透
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、チツプに対する薬液浸
透、蒸解、洗浄などを行う１ベツセル型と、チツ
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蒸解液でスケ
ール除去を行つてもよい。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
領域においてもすぐれているので、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pHを有するキレー
ト剤水溶液をもつ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。実施例１〜14および比較例１〜６実施例１〜14および比較例１〜６の各々におい
て下記の操作を行つた。１スケール溶解試験：内容500mlのガラス製オ
ートクレーブ中に、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
200ml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。スケール溶解率（％）＝溶解操作３時間直後の試験液中
のCa溶出量／スケール全量を溶解した時のCa溶出量×10
0 ２腐蝕試験：内容500ml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
200ml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，SUS304ステンレス鋼板（寸
法：50mm×30mm×２mm）を使用した。腐食速度（mg／cm²・hr）＝腐食試験による試験片の重
量減（mg）／試験片の表面積（cm²）×試験時間（hr）結果を第１表及び第２表に示す。

【表】

【表】実施例 15〜29 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つた。但し、試験液によ
るスケール溶解温度を90℃とした。試験結果を第
３表に示す。

【表】

【表】実施例 30 カミヤー式２ベツセル気相／液相型連続蒸解釜
を用いた木材チツプの蒸解操作を中断し、蒸解液
および木材チツプの送入を停止し、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℃の
温水で、頂部循環ライン内を２回洗浄し、洗浄液
を抜き取つた。別に用意したエチレンジアミンテトラ酢酸二ナ
トリウム塩の8.0重量％水溶液20m³を、80℃で釜
頂部の循環ラインからインバーテツドセパレータ
ーを通つて循環させ、スケール除去を行つた。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。

【表】洗浄液中の鉄溶出量は1.0Kgであつたが、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、265〜488Kgであり、鉄溶出量は、
1.4〜2.4Kgであつた。〔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
はスルフア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ツプを抜き取
つたり、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

【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。