JPH05209387A

JPH05209387A - 紙パルプのオゾン漂白法及びその装置

Info

Publication number: JPH05209387A
Application number: JP4025321A
Authority: JP
Inventors: Joseph R Phillips; アールフィリップスジョセフ; Brian F Greenwood; エフグリーンウッドブライアン; Erwin Funk; ファンクアーウィン; Stephen Dunn; ダンステファン
Original assignee: Kamyr Inc
Current assignee: Kamyr Inc
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-08-20
Also published as: BR9200083A; AU1004892A; DE69108712T2; ZA92375B; NO920130L; EP0511433B1; DE69108712D1; US5411633A; EP0511433A1; CA2057644A1; CA2057644F; ATE120816T1; AU644712B2; NO920130D0; CA2057644C; FI921716A0; FI921716A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】紙パルプ、特に中程度のコンシステンシーを
有する紙パルプの改良されたオゾン漂白法及びその装置
を提供する。【構成】酸素中のオゾン及び中程度のコンシステンシ
ーの紙パルプは、流動ミキサー１２に供給され、得られ
た緊密かつ均一な混合物は次に反応槽１７上に上向きに
通され、オゾンの約９９％が消費され、次いでパルプか
らのガスの分離が、パルプ混合物を一般に水平な管２１
に通すことによって始められる。この管は、より大きい
直径を有する滞留槽２２のガス領域へ連なっている。パ
ルプがこの滞留槽に導入される点及びその上には加圧の
ガス詰空間２６があり、一方滞留槽内のパルプの液面２
９はこの導入点より下に保たれている。パルプは滞留槽
から流動脱ガスポンプ３２で抜き出すことができるし、
槽の頂部から３５を経て取り出される加圧下のガスは加
圧下の酸素を使用する装置に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙パルプのオゾン漂白
法及びその装置に関し、特に中程度のコンシステンシー
を有する紙パルプの処理に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】オゾンが紙パルプを効率的に漂
白できることは長い間知られてきている。しかし、紙パ
ルプを漂白するにはオゾンを用いることに関連する利点
が、環境の面でも、効率の面でも、また他の点でも数多
くあるにもかかわらず、現在の時点ではオゾン漂白を行
う商業的に有意義な施設は存在していない。これに対す
る顕著な理由は、オゾン漂白反応は…これは異常に急速
である…を制御するのが不可能であることと、キャリア
（同伴又は輸送）ガス中の十分な量のオゾンとパルプと
を緊密に混合することが不可能であることに由来する。

【０００３】近年、機器の開発が進められ、例えば、米
国ニューヨーク州グレンズフォールズ（ＧＬｅｎｓＦ
ａｌｌｓ）のカマヤー社（Ｋａｍｙｒ，Ｉｎｃ．）製造
・販売のＭＣミキサーは、中程度のコンシステンシー
（つまり、約６〜１５％、好ましくは約８〜１２％）の
パルプとオゾンとを緊密に混ぜ合わせることができる。
しかし、この機器を使ってさえ、十分なオゾをこのよう
なパルプと均一かつ緊密に接触させるには困難があり、
万一オゾンがパルプと均一に混ぜ合わせられないと、オ
ゾンは（リグニンに加えて）パルプの炭水化物成分を局
所的に破壊してしまうことになり、その結果、パルプが
著しく劣化してしまうことになる。十分なオゾンをパル
プと緊密、かつ均一に接触させることに関する問題点
は、オゾンを単独では使用できず、キャリアガス中に混
合させざるを得ないことに由来する。空気及び酸素は二
つの最もありふれたキャリアガスである。もっとも、窒
素ガスも使用することはできる。酸素を用いると、最大
の％のオゾンを含ませることができるのであるが、酸素
をキャリアガスとして用いても、含有オゾンの％はたか
だか約３〜１０％に過ぎないのが典型である。

【０００４】オゾンはキャリアガス中で希薄であるの
で、加圧の状態でキャリアガスと接触しているオゾンを
導入させる試みが行われたが、７〜８バール以下の圧力
範囲では、キャリアガスの存在そのもののために、一段
で効果的に添加し得るオゾンの全量に限界が生ずる。同
一条件下では、漂白後に中程度のコンシステンシーにて
キャリアガス分離を行うことは商業的に困難である。こ
れは、商標「ＭＣ」の名のもとに米国ニューヨーク州グ
レンズフォールズのカマヤー社販売の製品のような、中
程度コンシステンシーパルプ処理用脱ガス装置及びポン
プを用いても困難なことに変わりはない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、中程度
のコンシステンシーのパルプをオゾンで効果的に処理す
る装置及び方法が提供される。本発明によれば、従来的
に可能な量より多い量のオゾンを添加することができ
る。キャリアガスをパルプから分離することが通常工程
中にて効果的に行われるからであり、しかも顕著にエネ
ルギーを消費する機器を新たに加えることなく、脱ガス
用ポンプが一基必要なだけである。つまり、本発明を実
施すれば、キャリアガス同伴のオゾンを流動ミキサーに
かけ、中程度のコンシステンシーのパルプとオゾンと
を、約１０〜１３バールの圧力で、緊密かつ均一に混ぜ
合わせ、しかも効果的な脱ガスを達成することが可能で
ある。

【０００６】本発明の実施態様の一つによれば、ミキサ
ーを用いながら処理工程中にコンシステンシー約６〜１
５％を有する紙パルプを漂白する方法が提供されるが、
その方法は以下の工程、すなわち、（ａ）実質的に１バ
ールを超える圧力（好ましくは約１０〜１３バール）下
でキャリアガス同伴のオゾンとコンシステンシー約６〜
１５％を有する紙パルプとをミキサーに供給する工程、
（ｂ）ミキサーの中でパルプとオゾンとを緊密かつ均一
に混合させる工程、（ｃ）オゾンとパルプの緊密な混合
物をミキサーから第一反応路に送り、これを該第一反応
路に第一の長さの時間（例えば、少なくとも約１０〜３
０秒間）だけ保持し、オゾンの少なくと９０％をパルプ
と反応させ、パルプの漂白を行わせる工程、（ｄ）オゾ
ンと反応したパルプを、第一反応路とは明白に異なる第
二行路へ送り、ガスを圧力下に保持したまま、パルプ中
のガスをパルプから分離する工程、（ｅ）ガスを圧力下
に保持したまま、工程（ｄ）からのガスを第三行路に取
り出す工程、及び（ｆ）パルプをパルプから分離された
ガスとともに工程（ｄ）から第四行路へ取り出す工程を
包含する。工程（ｃ）は、垂直上向きの反応管路に混合
物を通すことによって行うのが好ましく、工程（ｄ）
は、ガスとパルプとの分離が始まる水平管路に混合物を
通し、次いでこれを拡大直径を有する滞留槽の中へ、槽
中の紙パルプの液面の上の、槽中のガス詰空間（室）ま
で供給することによって行われる。パルプがこの滞留槽
に保持されてる間にパルプからのガス分離が更に行わ
れ、パルプを槽からポンプで抜き出すと同時に一基の流
動脱ガスポンプで効果的に脱ガスすることが可能とな
る。

【０００７】本発明の別の実施態様によれば、流動ミキ
サーを用いて紙パルプをオゾンで漂白する方法が提供さ
れるが、該方法は以下の工程、すなわち、（ａ）コンシ
ステンシー約８〜１２％の紙パルプとキャリアガス中の
オゾンとを約１０〜１３バールの圧力下に流動ミキサー
に供給する工程、（ｂ）前記ミキサーの中でキャリアガ
ス中のオゾンとパルプとを緊密かつ均一に混合させる工
程、（ｃ）前記ミキサーからのガスとパルプとの緊密な
混合物を送りながら、ガスとパルプとを相互に接触させ
つつ、十分な時間保持し、オゾンの約９９％をパルプと
反応させる工程、（ｄ）反応圧力下に保持したまま、パ
ルプからキャリアガスを分離して、その後更にパルプの
処理を行う工程を包含する諸工程を連続的、かつ順次的
に行うものである。

【０００８】装置も本発明によって提供される。本発明
は、中程度のコンシステンシーを有する紙パルプ用のオ
ゾン漂白装置を企図するが、この装置は以下の構成要素
から成る。すなわち、（イ）中程度のコンシステンシー
を有するパルプを流動化しながらキャリアガス中のオゾ
ンをこれと混ぜ合わせる流動ミキサー。（ロ）キャリア
ガス中のオゾンのミキサーへの入口導管。（ハ）ミキサ
ーへのパルプ入口導管。（ニ）ミキサーからのパルプ／
オゾン混合物出口導管。（ホ）頂部、底部、及び第一の
大きさの断面積を有する垂直反応槽であって、その底部
は出口導管に連なり、オゾンと混合されたパルプをミキ
サーから上向きに移動させる垂直反応槽。（ヘ）上記垂
直反応槽の頂部に連なる一般に水平な管で、パルプ内の
ガスのパルプからの分離を始めさせる役目をする第二の
大きさの断面積を有する管。（ト）頂部及び底部を有
し、更に第三の大きさの断面積を有する加圧垂直滞留槽
で、この断面積の大きさは、第一又は第二の大きさの断
面積よりも相当に大きいもので、この滞留槽は前記水平
管に連なっているが、その接続点は、滞留槽の頂部に近
いが、頂部からは少し離れたところにある滞留槽。
（チ）前記滞留槽の底部からのパルプ排出管。（リ）前
記滞留槽の頂部からの加圧ガス排出管。更に、（ヌ）上
記水平管の滞留槽への接続点より下の液面に滞留槽内の
パルプを維持し、かつパルプの上に加圧ガスの空間を維
持するための手段。

【０００９】上記の垂直反応槽と上記の一般に水平な管
の間にはこれらを連結するためのカーブの付いたエルボ
が取り付けられており、第一の大きさの断面積と第二の
大きさの断面積とは、ほぼ等しいのが好ましい。また、
反応槽と管とは断面が全て円形で、滞留槽の直径は反応
槽及び管の直径の約二倍である。

【００１０】本発明の主な目的は、顕著にエネルギーを
消費する脱ガス装置を必要としないで、しかも漂白後に
パルプから除去された含酸素キャリアガスを効果的に利
用しながら行う、中程度のコンシステンシーの紙パルプ
の効果的なオゾン漂白法を提供することである。本発明
のこの目的及び他の目的は、本発明の詳細な説明及び前
記の特許請求の範囲を吟味することによって明快になる
であろう。

【００１１】

【実施例】さて図面を詳細に説明する。中程度のコンシ
ステンシー（約６〜１５％、好ましくは約８〜１２％）
を有する紙パルプをオゾン漂白する装置が、図１に一般
に参照数字１０をもって概略的に例示されている。装置
１０の主要構成要素の一つは、流動ミキサー１２であ
り、パルプ入口１３、パルプ／オゾン出口１４、及びオ
ゾン入口１５を有しており、オゾン含有ガスは源１６か
ら供給される。オゾンはキャリアガスとともに提供され
る。キャリアガスは空気や窒素も可能であるが、酸素が
好ましい。現在、空気を原料とするオゾン発生機で経済
的に生成されるオゾンの最高濃度は約２〜３％にすぎな
い。酸素がオゾン発生機の原料であり、キャリアガスで
ある時には最高オゾン濃度としては、１１〜１２％以上
が現在のところ技術上実際的である。もっとも、典型的
には３〜１０％が基準である。従って、好ましい態様で
は、源１６からのオゾン含有ガスは酸素約８８〜９７％
及びオゾン約３〜１０％（実際に酸素中のオゾンの％を
より高くする技術が開発された場合は、これ以上となる
が）を含有する。他のガス、例えば空気を構成する微少
のガスも存在することになるが、これらは、オゾンによ
って行われる脱リグニン作用には顕著な悪影響は有しな
いものである。

【００１２】流動ミキサー１２は、商標「ＭＣ」の名の
もとに米国ニューヨーク州グレンズフォールズのカマヤ
ー社販売の形式であるのが好ましく、これは、パルプを
流動化させることによって中程度コンシステンシーパル
プとオゾンとを緊密に混ぜ合わせる能力を有するが、他
の設計の中程度コンシステンシーパルプミキサーもこの
用途に用いることができる。ミキサー１２の頂部のとこ
ろのパルプ／オゾン出口１４に接続されているのは、一
般に垂直な反応槽１７で、これは、頂部１８と底部１９
とを有し、その間に第一の大きさの断面積の胴を有す
る。反応器１７は断面が円形であるのが好ましい。オゾ
ンと緊密かつ均一に混ぜ合わされたパルプは、ミキサー
から上方へ反応室１７を通過する。

【００１３】反応槽１７の頂部１８には、一般に水平に
伸びる管２１が付いており、該頂部１８は槽１７を管２
１に繋げるためのカーブしたエルボ状となっている。管
２１は第二の大きさの断面積を有しているが、この第二
の大きさの断面積は（槽１７の）第一の大きさの断面積
と概略同じであるのが好ましく、しかも管２１も断面が
円形であるのが好ましい。前記の管２１は、その一端が
槽１７の頂部１８に連結され、他端が加圧直立滞留槽２
２内のガス室２６に開いている。槽２２は頂部２３及び
底部２４を有し、更にパルプ出口導管２７がこれに設け
られている。

【００１４】加圧直立滞留槽２２は、第三の大きさの断
面積を有するが、この断面積は、前述の第一及び第二の
大きさの断面積に較べて著しく大きいものである。例え
ば、槽２２も断面は円形であることが好ましいが、槽１
７の直径１−１／２〜３倍の直径を有する。

【００１５】ガス室２６は槽２２の頂部に保持される
が、その保持は、好ましくは液面制御器３１に繋がれた
液面検出器３０を用いて槽２２内のパルプの液面２９を
制御することによって行われる。制御器からの信号は、
次に槽２２の出口導管２７からパルプを送り出すポンプ
３２の出口の制御弁に送られる。ポンプ３２は、商標
「ＭＣ」の名のもとに米国ニューヨーク州グレンズフォ
ールズのカマヤー社販売の形式である脱ガス用流動ポン
プであるのが好ましい。このようなポンプ３２は、ポン
プ作用中にパルプの流動化を行うことによって、中程度
のコンシステンシーのパルプをポンプ移送すると同時に
脱ガスするものである。

【００１６】槽１７は、…管２１を経て…槽２２の頂部
でガス室２６に開いているので、パルプ内のガスのパル
プからの分離は、管２１で既に始まり、更にパルプが槽
２２内に自由落下しながら継続する。また、ガス室２６
及び槽２２の比較的大きな断面積を有する胴によって、
相当な長さの時間が与えられ、また室２６内のパルプと
ガスとの間の界面（液面２９）のところで槽２２内のパ
ルプの相当な大きさの断面積が与えられるので、槽２２
ではガスとパルプとの分離が更に行われる。

【００１７】オゾン含有ガスがミキサー１２内でパルプ
と十分に混ぜ合わされ、反応槽１７に入ると、オゾンは
ほとんど瞬間的に反応する。その反応はそれほど速いの
で、典型的には添加オゾンのほとんど全含有量（例えば
約９９％）が約１０秒以内で反応し尽くしてしまう。し
かし、キャリアガスの相当な量、及びこれに加えてリグ
ニンとオゾンとの反応によって生じたガスも、更にパル
プ中に始めから存在していたガスも、槽１７の頂部１８
の近くに存在する。このガスはパルプを更に処理するた
めにはその前に取り除かねばならない。従来の技術で
は、パルプに添加されるオゾンの量は、オゾン処理後に
パルプを脱ガスするポンプ３２又はこの種の機器の能力
によって限定されていた。しかし、本発明によれば、槽
２２の頂部のガス室２６に開口する導管２１があること
に由来する、パルプとガスとの分離のための相当な長さ
の滞留時間とメカニズムが存在し、また槽２２内のパル
プ滞留時間も比較的大きく、更に槽２２の断面積も比較
的大きいので、パルプが脱ガスポンプ３２へ到達する前
にガスの大部分は除去されてしまう。従って、従来技術
で行われている量よりも多くのオゾンを、より完全な反
応を行いながら、ミキサー１２へ添加することができる
が、このことは特に、本例のように、中程度のコンシス
テンシーのパルプを処理する場合には重要である。

【００１８】図１の装置を用い、本発明の方法を実施す
ると、これまで用いられてきた最高圧力である７〜９バ
ールより高い圧力でオゾン含有ガスをミキサー１２へ添
加することが可能である。本発明によれば、オゾン含有
ガスは源１６で発生させ、圧力約１０〜１３バール、好
ましくは約１１〜１２バールでミキサー１２へ供給する
ことができる。従って、ガス中の活性成分…オゾン…が
約３〜１０重量％しか含まれていないにしても、ガスが
高圧下にあるので、オゾンの相当の量がミキサー１２内
でパルプと緊密に接触させられることになる。

【００１９】管２１中のパルプ及び槽２２の頂部２３内
のパルプから分離するガスは最後には除去する必要があ
る。これは、滞留槽２２の頂部からの加圧ガス排出ライ
ン３５によって行われる。脱ガスポンプ３２によって除
去されたガスは、ライン３６を通りライン３５のガスと
ともに共通導管３７へと送られる。ライン３７にある圧
力制御弁３４は、槽２３の頂部でガスを加圧状態に保
つ。このガスのガス室２６内の圧力は、ミキサー１２に
導入されたガスとほぼ同じ（又はこれより少し低い）圧
力に維持されるので、ガスはパルプから容易に分離し、
ガス室２６へ移行するが、それでもガスは加圧状態なの
で、エネルギーは保存され、パルプ製造装置の他の箇所
でそのまま使用することができ、常圧からガスを再加圧
する必要はない。

【００２０】本発明の基本装置１０は上に記載の通りで
はあるが、理解して欲しいのは、他いろいろな構造のも
のも装置１０には付属していることが典型的であるとい
うことである。例えば、パルプは源３８から供給される
が、この源３８から供給されるパルプは、コンシステン
シー約６〜１５％を有し、褐色高密度パルプ貯槽から供
給されるようなものである。このパルプはそのような従
来型の貯槽から供給される場合約５０〜６０℃の温度を
有しているのが典型的である。源３９からは水が、そし
て源４０からはＨ₂ＳＯ₄が添加されるのが典型的であ
る。パルプは源３８からライン４１を流れ、一方水はラ
イン４２から流れ、Ｈ₂ＳＯ₄はライン４３を流れる。
ライン４１〜４３はすべて槽４５に接続されているの
で、この槽内でパルプ、水、Ｈ₂ＳＯ₄が一緒に混ぜ合
わされる。水は典型的には約１０〜２０℃の温度を有
し、一方Ｈ₂ＳＯ₄は典型的には約１０〜３０℃の温度
を有する。１３９０〜２０１０GPM のパルプ流（コンシ
ステンシー約８〜１２％）に対しては、典型的には約０
〜２８０GPM の水及び約１２〜２５GPM のＨ₂ＳＯ₄を
槽４５に添加する。添加する水及びＨ₂ＳＯ₄の量の如
何を問わず、パルプのコンシステンシーは６〜１５％
（好ましくは約８〜１２％）の範囲に維持される。

【００２１】槽４５から、パルプは従来型の流動化ポン
プ４６を用いてライン４８へポンプで抜き出し、ミキサ
ー１２のパルプ入口１３へ送る。ポンプ４６は好ましく
は、ポンプ３２のような流動化ポンプであり、ポンプ動
作中に脱ガスを行わせることができるので、ライン４８
に供給されたパルプは実際上はガスを含まない。

【００２２】源１６からのオゾン含有ガスはライン５０
を経て供給され、次いで分岐管５１を通りオゾン入口１
５からミキサー１２へ入る。ライン５１には、ＨＣ制御
の弁組立体５２が付いている。導管５０には流量制御弁
５３が付いており、オゾン及びキャリアガスの量を供給
パルプに対して一定の比で提供する。ライン３７に排出
されるガスは、圧力制御弁３４を通過した後、排ガス処
理装置５５へ入るが、この装置にはオゾン分解器を備え
ることができる。ガスがオゾン分解装置５５へ到達する
時間までにガス中に始めから存在するオゾンは、その約
９９％、つまり槽１７の中の、全部でないにしろ、大部
分が反応し尽くしている。

【００２３】オゾンの分解の後、ライン３７からのガス
は、分岐管５６を経て、ＥＯ漂白工程（酸素ガスを用い
る抽出による漂白工程）へ送ることができる。ライン５
６中のガスは、高圧下に維持されているので、ＥＯ漂白
工程にほぼ好適な圧力になっている。別法としては、ガ
スを分岐管５９に通し、圧縮機６０を通過させ、ここで
圧力を少し上げることができ、そうしてこのガスを、高
又は中程度コンシステンシー酸素漂白装置６１用の酸素
供給ガスとして使用することができる。分離されたガス
…好ましくはほとんど全部が酸素（例えば、約９８％以
上の酸素）…の圧力、つまりＥＯ工程でガスを使用する
ためにガスに加えるに必要なオネルギーの量は、実質上
ゼロであり、工程６１でこれを使用するにはほんの少し
の圧力があればよいので、圧縮機６０はガス圧をほんの
少し上げさえすれば済む。

【００２４】本発明によればオゾン漂白を一段で効率的
に行うことができるが、高度の白色度つまり高度の脱リ
グニン度を達成したり、及び／又は処理すべき特定のパ
ルプによるが、パルプ後処理を加えるなどの理由で多段
でオゾン漂白を行うのが望ましい状況も数多く存在す
る。図２には、装置１０のものと実質的に同一な逐次段
装置が示されている。第二段では装置１０のものと同等
な構成要素が、同じ二桁の参照数字でその頭に「１」を
付けて示され、一方第三段では装置１０のものと同等な
構成要素が、同じ二桁の参照数字でその頭に「２」を付
けて示されている。排出ライン２３３から第三段オゾン
脱リグニン反応へ最終的に排出されるパルプは、…源３
８からの流量が上に記載のようであった場合…流量約１
３３０〜２０００GPM 及び温度約６０℃を有する。

【００２５】圧力制御弁３４によって、ライン３５、１
３５、２３５に排出されるガス流全てに対し共通な圧力
が得られる。流量制御弁５３を通じて、源１６からのオ
ゾン含有ガスが手動制御弁５２、１５２、及び２５２へ
供給され、これら手動制御弁によってガスは所望の分岐
比で各ミキサ−１２、１１２、２１２の入口１５、１１
５、２１５へ分岐される。

【００２６】前記の装置を使用すれば、全工程にわたり
コンシステンシー約６〜１５％を有するパルプのオゾン
漂白法が提供される。本方法は以下の工程を包含する。
すなわち、（ａ）１バールより高い圧力下にキャリアガ
ス中のオゾンと、コンシステンシー約６〜１５％を有す
る紙パルプとをミキサー１２へ供給する工程。（ｂ）ミ
キサー１２の中でパルプとオゾンとを緊密かつ均一に混
合させる工程。（ｃ）ミキサー１２から第一反応行路に
（槽１７の中へ）オゾンとパルプ（pH約２〜５を有す
る）との緊密な混合物を送りながら、この混合物を第一
の長さの時間（例えば少なくとも約１０〜２０秒）この
第一反応行路に保持し、オゾンの少なくとも９０％をパ
ルプと反応させ、パルプのオゾン漂白を行わせる工程。
（ｄ）オゾンと反応したパルプを、第一反応行路とは明
確に異なる第二行路（管２１）へ送り、ガスは圧力下に
保持したまま、パルプ中のガスとパルプとを分離させる
工程。（ｅ）工程（ｄ）からの分離ガスを、圧力下に保
持したまま、第三行路（ライン３５）へ取り出す工程。
及び（ｆ）パルプを工程（ｄ）から、パルプからガスを
分離して、第四行路（脱ガス用ポンプ３２を経由してラ
イン３３）へ取り出す工程を包含する。

【００２７】上に記載の方法において、工程（ａ）は約
７〜１３バール、好ましくは約１０〜１３バールの圧力
でミキサー１２へオゾンを供給することによって行われ
る。工程（ｂ）と（ｃ）とは工程（ｄ）に先立ってオゾ
ンの約９９％がパルプと反応するように行われるのが典
型的である。また工程（ｅ）と（ｆ）とは、第二の水平
行路（管２１）の先を、第一及び第二行路の断面積より
も相当に大きい断面積を有する直立槽２２の頂部２３近
くの第一垂直位置に接続し、パルプ液面２９を直立槽２
２内でこの垂直位置の下に維持し、ガス詰空間２６がこ
の直立槽の頂部に維持されるようにし、そして直立槽２
２の頂部２３から第三行路３５に圧力下にガスを抜き、
更に直立槽２２の底部２４から第四行路３３にパルプを
取り出すことによって行われるのが好ましい。

【００２８】パルプ液面維持工程は、ある液面にパルプ
を維持し、槽の約６０〜８０％がパルプで満ちているよ
うにすることによって行うのが好ましい。工程（ａ）
は、キャリアガスとしての酸素と一緒のオゾンを供給す
ることによって行われるのが好ましい。本方法は、ライ
ン３５中の工程（ｅ）から圧力下に抜き出されたガス
を、加圧酸素ガスを用いるプロセス工程（例えば、ＥＯ
漂白工程５７、又は高コンシステンシーＯ₂漂白工程６
１）へ供給する後段の工程を包含することも差し支えな
い。工程（ｆ）は、槽２２の底部２４からパルプをポン
プで抜き出すと同時にこのパルプを更に（ポンプ３２
で）脱ガスすることによって行われるのが好ましく、更
に本方法は、ライン３６中のパルプの同時ポンプ移送／
脱ガス機能から排出されたガスを工程（ｅ）からのガス
と一緒にする（ライン３７に合流させる）後段の工程を
包含する。

【００２９】工程（ａ）〜（ｆ）は、槽の底部から排出
されたパルプを原料パルプとして用い、少なくとも一回
以上行うのが好ましく、二回繰り返すのが好ましい。パ
ルプは、各直立槽（２２、１２２、２２２）に相当な時
間（例えば、少なくとも数分間）維持するようにし、槽
の底部からパルプを排出する前にパルプからガスを更に
分離するのが可能となるようにするのが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】従って、本発明によれば、中程度のコン
システンシーのパルプをオゾン漂白する方法及び装置が
提供され、より多いオゾンを各段のパルプに効果的に適
用でき、しかも効果的に脱ガスされるのでパルプの好適
な移送を行うことができるということが分かる。また、
本方法および装置を用いれば、ガスを再圧縮する顕著な
エネルギー損失を受けることなく、分離されたガスを他
のプロセスに使用することが可能となり、更にガスの圧
力を制御する圧力制御弁３４は一個でよく、またオゾン
のパルプに対する比を制御する流量制御弁５３も一個で
よく、その後ガスは全ての段に分岐される（混合物１
２、１１２、２１２）ことになる。

【００３１】本明細書において本発明はその最も実際的
かつ好ましい実施態様であると現在考えられているもの
について示され、かつ記載されたのであるから、本発明
の範囲内で部分的な改変が本発明について行われ得ると
いうことは当業者には明白である。従って、本発明の範
囲は、等価な構造及び方法はすべて含めるように前記特
許請求の範囲を最も広く解釈するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って紙パルプを効果的にオゾン漂白
する本発明の方法を実施する装置を示す概略図である。

【図２】本発明に従って紙パルプを効果的にオゾン漂白
する本発明の方法を実施する他の装置を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１２流動ミキサー１３パルプ入口１４パルプ／オゾン出口１５オゾン入口１６オゾン源１７垂直反応器１８頂部エルボ１９底部コーン２１水平管２２垂直滞留槽２３垂直滞留槽の頂部２４垂直滞留槽の底部２７出口導管３０液面計３１液面制御器３２流動脱ガスポンプ３３パルプ取り出しライン３５ガス取り出しライン３６脱ガスライン３７ガス合流ライン３８パルプ源３９水槽４０Ｈ₂ＳＯ₄源４２水のライン４３Ｈ₂ＳＯ₄のライン４５混合槽４６流動ポンプ４８パルプのライン５０キャリアガス中のオゾンのライン５１分岐管５２手動制御弁５３流量制御弁５５オゾン分解器５６ライン５７ＥＯ漂白装置５９分岐管６０圧縮機６１高コンシステンシー酸素漂白装置

フロントページの続き (72)発明者ブライアンエフグリーンウッドアメリカ合衆国、12801−3686、ニューヨーク州、グレンスフォールス、リッジセンター（無番地）カマヤーインコーポレーテッド内 (72)発明者アーウィンファンクアメリカ合衆国、12801−3686、ニューヨーク州、グレンスフォールス、リッジセンター（無番地）カマヤーインコーポレーテッド内 (72)発明者ステファンダンアメリカ合衆国、12801−3686、ニューヨーク州、グレンスフォールス、リッジセンター（無番地）カマヤーインコーポレーテッド内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金処理工程にわたりコンシステンシー約
６〜１５％を有する紙パルプを、ミキサー（１２）を用
いて、オゾン漂白する方法であって、以下の工程、すな
わち、（ａ）１バールより高い圧力下にキャリアガス中
のオゾンとコンシステンシー約６〜１５％を有する紙パ
ルプとをミキサー（１２）へ供給する工程；（ｂ）ミキ
サーの中でパルプとオゾンとを緊密かつ均一に混合させ
る工程；及び（ｃ）ミキサーから第一反応行路（１７）
にオゾンとパルプとの緊密な混合物を送りながら、この
混合物を第一の長さの時間この第一反応行路に保持し、
オゾンの少なくとも９０％をパルプと反応させ、パルプ
のオゾン漂白を行わせる工程の諸工程を包含する方法に
おいて、次の諸工程、すなわち、（ｄ）オゾンと反応したパルプを、第一反応行路とは明
確に異なる第二行路（２１）へ送り込み、ガスは圧力下
に保持したまま、パルプ中のガスとパルプとを分離させ
る工程；（ｅ）工程（ｄ）からの分離ガスを、圧力下に保持した
まま、第三行路（３５）へ取り出す工程；及び（ｆ）パルプを工程（ｄ）から、パルプからガスを分離
して、第四行路（３３）へ取り出す工程を特徴とする紙
パルプのオゾン漂白法。
【請求項２】工程（ｃ）が、垂直上方流の反応行路
（１７）に混合物を通すことによって行われ、工程
（ｄ）が、水平流の行路（２１）に混合物を通すことに
よって行われ、ガスとパルプとの分離がここから始まる
ことを更に特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】工程（ａ）が、１０バールを超える圧力
でミキサー（１２）へオゾンを供給することによって行
われることを更に特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】工程（ｅ）と（ｆ）とが、第二の水平行
路（２１）の先を、第一及び第二行路の断面積よりも相
当に大きい断面積を有する直立槽（２２）の頂部（２
３）近くの第一垂直位置に接続し、パルプ液面（２９）
を直立槽２２内でこの垂直位置の下に維持し、ガス詰空
間（２６）がこの直立槽の頂部に維持されるようにし、
そして直立槽の頂部から第三行路（３５）に圧力下にガ
スを抜き、更に直立槽の底部から第四行路（３３）にパ
ルプを取り出すことによって行われることを更に特徴と
する請求項２記載の方法。
【請求項５】工程（ｆ）が、槽の底部からパルプをポ
ンプで抜き出すと同時にこのパルプを更に脱ガス（ポン
プ３２で）することによって行われ、更にパルプの同時
ポンプ移送／脱ガスによって（ライン３６に）排出され
たガス工程（ｅ）からのガスと（ライン３７において）
一緒にする後段の工程を包含することを更に特徴とする
請求項４記載の方法。
【請求項６】中程度のコンシステンシーを有するパル
プ用のオゾン漂白装置（１０）であって、中程度のコン
システンシーを有するパルプを流動化しながらキャリア
ガス中のオゾンをこれと混ぜ合わせる流動ミキサー（１
２）、キャリアガス中のオゾンの該ミキサーへの入口導
管（５１）、該ミキサーへのパルプ入口導管（１３）、
及び該ミキサーからのパルプ／オゾン混合物出口導管
（１９）を包含するオゾン漂白装置において、頂部、底部、及び第一の大きさの断面積を有する一般に
垂直な反応槽（１７）で、その底部は該出口導管に連な
り、オゾンと混合されたパルプを該ミキサーから上向き
に移動させる垂直反応槽、上記垂直反応槽の頂部に連なる一般に水平な管（２１）
で、パルプ内のガスをパルプから分離させ始める役目を
し、第二の大きさの断面積を有する管、頂部（２３）及び底部（２４）を有し、更に第一又は第
二の大きさの断面積よりも相当に大きい第三の大きさの
断面積を有する加圧垂直滞留槽（２２）で、この滞留槽
は前記水平管に連なっているが、その接続点は、滞留槽
の頂部に近いが、頂部からは少し離れたところにある滞
留槽、前記滞留槽の底部からのパルプ排出管（２７）、前記滞留槽の頂部からの加圧ガス排出管（３５）、及び
前記水平管の前記滞留槽への前記接続点より下の液面
（２９）に前記滞留槽内のパルプを維持し、かつパルプ
の上に加圧ガスの空間（２６）を維持するための手段
（３１，３２）を特徴とするオゾン漂白装置。
【請求項７】上記の垂直反応槽と上記の一般に水平な
管の間にこれらを連結するためのカーブの付いたエルボ
（１８）を、更に特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】前記滞留槽からの前記パルプ排出管に設
けられた脱ガス用ポンプ（３２）、及び前記滞留槽の頂
部からの前記加圧ガス排出管からのガスと一緒に前記脱
ガス用ポンプによって分離されたガスを圧力下の酸素を
用いて装置（６１）に移送するための導管（３６）を、
更に特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】少なくとも第二の、更に、実質上同一な
装置（１１２，１１７，１２２）との組合せで構成さ
れ、第一の滞留槽の底部からのパルプ排出管が第二装置
のミキサー（１１２）へのパルプ入口（１１３）に連な
っていることを更に特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１０】前記第一の大きさの断面積と第二の大
きさの断面積とがほぼ等しく、前記反応槽と管と滞留槽
とは、断面が全て円形で、そして前記滞留槽の直径は、
前記反応槽及び管の直径の約１−１／２〜３倍であるこ
とを更に特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の装
置。