JPH0770965A - 中濃度パルプの漂白装置 - Google Patents

中濃度パルプの漂白装置

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JPH0770965A
JPH0770965A JP23553693A JP23553693A JPH0770965A JP H0770965 A JPH0770965 A JP H0770965A JP 23553693 A JP23553693 A JP 23553693A JP 23553693 A JP23553693 A JP 23553693A JP H0770965 A JPH0770965 A JP H0770965A
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JP
Japan
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pulp
medium
ozone gas
concentration
bleaching
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JP23553693A
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English (en)
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Kohei Miki
康平 三木
Takuya Yamamoto
卓也 山本
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 攪拌羽根の空転を起こさせずに、低い圧力で
中濃度パルプとオゾンガスの混合可能なガス・パルプ容
積比を維持することができ、しかも必要最小限の攪拌混
合回数で多量のオゾンガスをパルプに供給することがで
きる中濃度パルプの漂白装置を提供する。 【構成】 パルプ循環ライン16中に、中濃度パルプを
オゾンガスと混合させる混合装置11と、パルプ中に存
在するオゾンガスを分離するためのガス分離器13を設
ける。この混合装置11の上流にパルプ供給口17が設
け、また、ガス分離器13の下流にパルプ取出口18を
設ける。また、パルプ供給口17とパルプ取出口18の
間のパルプ循環ライン16中に、パルプ洗浄装置を設け
てもよい。必要に応じこの循環系を2段以上設けてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は中濃度パルプの漂白装置
に関し、特に、必要最小限の攪拌混合回数で多量のオゾ
ンガスをパルプに供給することを特徴とする中濃度パル
プの漂白装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パルプの漂白には、従来、塩素系漂白剤
が主として使用されていたが、この漂白法では塩素によ
りパルプ中の有機物が分解され、さらに反応が行なわれ
て環境に有害なダイオキシン等の有機塩素系化合物が生
成されるので問題となっている。このような問題を有す
る塩素系漂白剤に比べて漂白力が強く、有害物質が生成
されない、オゾンガスをパルプの漂白に適用することが
注目され、その研究が進められている。
【0003】従来、オゾンガスによりパルプを漂白する
のに、パルプ濃度1〜3重量%の低濃度パルプ、または
パルプ濃度30〜40重量%の高濃度パルプにして漂白
が行なわれていた。前記低濃度パルプではオゾンガスは
水に溶解するので、オゾンガスを溶解する水がパルプの
繊維間を移動することによりパルプの漂白が行なわれて
いた。また、前記高濃度パルプではパルプ表面上および
繊維間には自由水が実質的にないので、オゾンガスは直
接、繊維の間に流動することによりパルプの漂白が行な
われていた。
【0004】低濃度パルプのオゾン漂白においては、オ
ゾンとパルプの反応速度が小さく、また、パルプに同伴
する水が多量となるため大量の水が使用され排出される
ので、パルプの輸送コストが高くつく。また、高濃度パ
ルプのオゾン漂白においては、オゾンとパルプの反応速
度が極めて速く、セルロースアタックが生じやすいとい
う問題点がある。
【0005】近年、オゾン発生技術の進展、高速ミキサ
ー等の適用等により、パルプ濃度8〜20重量%の中濃
度パルプにおいて、適度に遊離水を採り入れた懸濁状態
として搬送可能にし、且つ漂白効果が示され、大量の排
水が発生しないというオゾン漂白処理技術が開発され、
例えば、"Production of Bleached Chemical Pulp inth
e Future"国際パルプ漂白委員会1991年,19〜2
7頁,59〜62頁、及び特開平3−40888号公報
等により知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】今日において、オゾン
発生機によって生成されるオゾンガスの生成濃度は6〜
8重量%程度が実用限界値であるとされている。このよ
うな濃度が低いオゾンガスをパルプの漂白に用い、実用
上の漂白効果をあげるためには、多量のオゾンガスをパ
ルプに加える必要がある。そのため、中濃度パルプとオ
ゾンガスの接触効率をあげ、高い反応速度を維持するた
めには、強い剪断力を伴う攪拌が必要である。
【0007】しかしながら、強い剪断力を伴う機械攪拌
を中濃度パルプに適用した場合、パルプに対し30〜4
0%の容積比を越えるオゾンガスを加えると攪拌羽根が
空転するため、オゾンガスとパルプの十分な混合が達成
されないという問題があった。このため、オゾンガスを
加圧してガス容積を減らすことによって、より多量のオ
ゾンガスをパルプに対して供給する試みがあるが、現実
的には数Kg/cm2(ゲージ圧)の加圧下で多数の段
数の混合操作が必要となるため、装置が複雑となる問題
があった。
【0008】図1は、中濃度パルプと加圧されたオゾン
ガスとの従来の混合反応装置の一例を示す。図1の混合
反応装置は、ミキサー1、2、3が三段に直列に結合さ
れた方式の多段型となっている。
【0009】中濃度パルプのオゾン漂白において、供給
すべきオゾンガス量は、通常、漂白すべきパルプ量に対
し過大量となり、中濃度パルプとオゾンガスを1〜2回
の混合操作で、オゾンガスをパルプに供給し、均一に混
合することは困難であった。敢えて1〜2段で供給しよ
うとすると20Kg/cm2 程度の加圧操作が必要とな
る。
【0010】そこで、本発明はオゾンガスが使用される
中濃度パルプの漂白装置において、前記した問題点を解
決し、攪拌羽根の空転を起こさせずに低い圧力で中濃度
パルプとオゾンガスの混合可能なガス・パルプ容積比を
維持することができ、しかも必要最小限の攪拌混合回数
で多量のオゾンガスをパルプに供給することができる中
濃度パルプの漂白装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記した問題点を解決す
るために、本発明は、パルプ循環ライン中において、中
濃度パルプをオゾンガスと混合させる混合装置と、パル
プ中に存在するオゾンガスを分離するためのガス分離装
置とを有し、前記混合装置の上流にパルプ供給口が設け
られ、前記ガス分離装置の下流にパルプ取出口が設けら
れたことを特徴とする中濃度パルプ漂白装置とするもの
である。
【0012】また本発明の中濃度パルプ漂白装置におい
ては、前記混合装置とガス分離装置が、最小限1段づつ
の構成とすることができるが、このような漂白システム
を必要に応じて2段以上の多段に構成した中濃度パルプ
漂白装置とすることもできる。
【0013】また本発明は、前記パルプ供給口と前記パ
ルプ取出口の間の前記パルプ循環ライン中にパルプ洗浄
装置が設けられたことを特徴とする中濃度パルプ漂白装
置とするものである。
【0014】本発明において中濃度パルプとは、パルプ
濃度が8〜20重量%のものをいう。
【0015】
【作用】本発明の中濃度パルプ漂白装置は、混合装置と
ガス分離装置を有するパルプ循環ラインが形成されてお
り、このパルプ循環ラインへ新たな中濃度パルプを供給
し、同時にこのパルプ循環ラインから供給ラインに見合
う量の漂白されたパルプを取り出しているので、オゾン
ガス・パルプ容積比を、混合装置の攪拌羽根の空転を引
き起こさない程度に低く維持することができ、最小限1
回の混合操作で必要オゾンの供給が可能となる。
【0016】
【実施例】本発明の中濃度パルプの漂白装置の概念図を
図2に示す。11は中濃度パルプをオゾンガスと混合さ
せる混合装置である。12は混合装置11から供給され
たオゾンガス混合パルプを反応させる反応器、13は中
濃度パルプに含まれているオゾンガスを分離するための
ガス分離器であり、前記反応器12とガス分離器13と
は一体となっている。14はガス分離器13から取り出
された漂白された中濃度パルプの一部を洗浄するための
洗浄装置であり、15は新たに供給される中濃度パルプ
及び循環ラインを経由して供給される漂白された中濃度
パルプを輸送するためのパルプ輸送ポンプである。前記
の混合装置11、反応器12、ガス分離器13、洗浄装
置14、パルプ輸送ポンプ15は、中濃度パルプが循環
されるように直列に接続されて、パルプ循環ライン16
を形成している。
【0017】洗浄装置14とパルプ輸送ポンプ15との
間のパルプ循環ライン16上に、新しいパルプを供給す
るためのパルプ供給口17が設けられ、さらにガス分離
器13と洗浄装置14の間のパルプ循環ライン16上
に、パルプ取出口18が設けられている。
【0018】この中濃度パルプの漂白装置の混合装置1
1において、攪拌羽根の空転を起こさせずに中濃度パル
プとオゾンガスとを混合するには中濃度パルプに添加す
べきオゾンガスがパルプ当たり30〜40V/V%を越
えないようパルプ循環量を設定しなければならない。混
合装置11においてオゾンガスと中濃度パルプは強い剪
断力で十分攪拌しうる容積比に維持されているものを使
用する。添加すべきオゾンガス量が、循環パルプ量の3
0〜40v/v%を越えないようパルプ循環量を決める
ことにより、1回の混合操作で多量のオゾンをパルプに
反応させることが可能となる。
【0019】漂白の前段と後段でパルプ濃度や漂白時の
圧力などを変更する必要がある場合混合段数を2段以上
の任意の所要段数に設定することも可能である。
【0020】ガス分離後のパルプ循環ライン16におい
てパルプを洗浄してもよい。洗浄されたパルプは循環さ
れて再び漂白されるので、洗浄水には漂白時のpH条件
に相当する酸性水を使用するのが経済上好ましい。この
洗浄により、オゾン漂白時に生成する有機物を洗い出す
ことができるので、有機物の分解に消費されるオゾンの
無効消費を低減することができる。
【0021】図2に示す中濃度パルプ漂白装置におい
て、パルプ供給口17からパルプ循環ライン16へ新た
な漂白すべき中濃度パルプを供給する。この新たな中濃
度パルプとパルプ循環ライン16を循環しているパルプ
とを合流させて、漂白対象パルプとする。この漂白対象
パルプをパルプ輸送ポンプ15により圧送して混合装置
11へ導入し、この混合装置11において別の供給口か
ら導入されるオゾンガスと混合する。オゾンガスと混合
された漂白対象パルプは、反応器12へ至る過程および
反応器12においてオゾンガスにより漂白される。漂白
されたパルプ中に含まれているオゾンガスを除去するた
めに、ガス分離器13において、反応後のオゾンガスが
分離され、次いで得られた漂白パルプのうち、供給され
る中濃度パルプに見合う量のパルプがパルプ取出口18
から抜き出され、残りの漂白されたパルプはパルプ循環
ライン16へ戻されて、再び循環させられる。次いで、
この漂白されたパルプは洗浄装置14へ導入され、ここ
で別の供給口から導入される洗浄用水により、漂白され
たパルプは洗浄され、有機物等の分解物が洗浄排水と共
に除去される。
【0022】いま、漂白対象パルプ絶乾重量当たり0.
7wt%のオゾンガスが漂白に必要であるとすると、オ
ゾンガス濃度6wt%(85.8g/Nm3 )、混合装
置の圧力4Kg/cm2 (ゲージ圧)の場合、供給すべ
きオゾンガス量は、 絶乾パルプ1Kg当たり=(1)(0.7/100)=0.007Kg- オゾン (0.007)(103)/(85.8)=0.082Nm3-オゾンガス =82Nl =16.4l(4Kg/cm2 ゲージ圧下) となる。
【0023】一方、従来技術の中濃度パルプの漂白方法
においてパルプを循環しないで1回の操作によりオゾン
ガスを混合しようとすると、大気圧下では絶乾1Kgの
パルプ濃度10wt%の中濃度パルプの占める容積は1
2l程度であるので、パルプに対するガス・パルプ容積
比は、 (16.4/12)×100=137% となる。このようなガス・パルプ容積比では攪拌羽根が
空転せずに十分に攪拌できるガス・パルプ容積比(30
〜40容量%以下)を大きく上回ってしまうので、オゾ
ンガスとパルプの十分な混合をすることはできない。従
来法において、1回の攪拌混合操作によりオゾンガスと
中濃度パルプを混合するには、攪拌可能なガス・パルプ
容積比として、例えば、0.3(即ち、30容量%)に
するには、 (12)(0.3)=3.6(l) までガス容積を圧縮しなければならない。このようなオ
ゾンガスの圧縮を行なうためには、21.8Kg/cm
2 ゲージ圧を要する。また、ゲージ圧を本実施例と同じ
4Kg/cm2 として、中濃度パルプとオゾンガスとを
混合するためには、攪拌混合操作の回数は、 16.4/3.6=4.6 段が必要となる。
【0024】これに対して、本発明では、上記の場合、
54.7lのパルプ(4.6Kg−絶乾)を循環すれ
ば、4Kg/cm2 ゲージ圧でガス・パルプ容積比を
0.3(30%)に維持でき、1回の混合操作で必要オ
ゾンガスの供給が可能となる。
【0025】2回の混合操作としたい場合は、図2と同
様の循環系を2段設置し循環パルプ量と供給オゾン量を
2分割する量に設定すればよい。
【0026】
【発明の効果】
(1)本発明の中濃度パルプの漂白装置によれば、従来
の漂白装置に比べオゾンガスとパルプの混合操作段数を
最小限1回という大幅に少ない回数で、中濃度パルプの
オゾン漂白を行なうことができ、中濃度パルプの漂白装
置をシンプルなものとすることができる。そのため中濃
度パルプの漂白装置の製作コスト、設置面積等の削減が
可能となる。
【0027】(2)本発明の中濃度パルプの漂白装置に
よれば、オゾンガスを極めて高い圧力まで加圧すること
なく、低い圧力で、しかも、最小限1回のオゾンガスと
中濃度パルプの混合操作でオゾンガスを供給できる。そ
のため漂白装置は低い耐圧性を有すればよく、装置の作
製が容易でそのコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】中濃度パルプと加圧されたオゾンガスとの従来
の混合反応装置の一例を示す。
【図2】本発明の中濃度パルプの漂白装置の概念図であ
る。
【符号の説明】
11 混合装置 12 反応器 13 ガス分離器 14 洗浄装置 15 パルプ輸送ポンプ 16 パルプ循環ライン 17 パルプ供給口 18 パルプ取出口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)パルプ循環ライン中において、中
    濃度パルプをオゾンガスと混合させる混合装置と、パル
    プ中に存在するオゾンガスを分離するためのガス分離装
    置とを有し、 (2)前記混合装置の上流にパルプ供給口が設けられ、 (3)前記ガス分離装置の下流にパルプ取出口が設けら
    れたことを特徴とする中濃度パルプ漂白装置。
  2. 【請求項2】 前記パルプ供給口と前記パルプ取出口の
    間の前記パルプ循環ライン中に、パルプ洗浄装置が設け
    られたことを特徴とする請求項1記載の中濃度パルプ漂
    白装置。
  3. 【請求項3】 前記漂白システムが2段以上の多段であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の中濃度パルプ
    漂白装置。
JP23553693A 1993-08-27 1993-08-27 中濃度パルプの漂白装置 Pending JPH0770965A (ja)

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