JPH09268488A - Production of kraft pulp - Google Patents

Production of kraft pulp

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JPH09268488A
JPH09268488A JP9761096A JP9761096A JPH09268488A JP H09268488 A JPH09268488 A JP H09268488A JP 9761096 A JP9761096 A JP 9761096A JP 9761096 A JP9761096 A JP 9761096A JP H09268488 A JPH09268488 A JP H09268488A
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JP
Japan
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cooking
liquor
pulp
aqueous solution
sodium
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Application number
JP9761096A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroichi Hara
普一 原
Kazuhiro Nakamura
和広 中村
Yoshihiro Oguchi
善弘 大口
Sachio Asaoka
佐知夫 浅岡
Eiji Sasaki
英二 佐々木
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Chiyoda Corp
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an operation load of pulp and improve a yield of pulp in a method for producing a kraft pulp. SOLUTION: A lignocellulose material is cooked by using a cooking liquid comprising sodium sulfide, a polysulfide-type sulfur, sodium carbonate and sodium hydroxide and having 0.5-0.9mol/L concentration of the sodium carbonate, >2.0 molar ratio of the sodium hydroxide to the sodium carbonate and >=2g/L concentration of the polysulfide-type sulfur.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リグノセルロース
物質の蒸解工程を含むクラフトパルプの製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing kraft pulp, which comprises a lignocellulosic material cooking step.

【0002】[0002]

【従来の技術】製紙用パルプ製造方法のうち、クラフト
法によるパルプの製造方法は、蒸解廃液から蒸解用薬品
及び熱エネルギーの回収方法が確立されている上、さま
ざまな樹種を原料にでき、品質の良いパルプが製造でき
るなどの理由から、化学パルプ製造法の代表的方法とな
っている。従来のクラフトパルプの製造方法によれば、
蒸解工程において木材チップ等のリグノセルロース物質
は、硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムを含む水溶液
(白液)で蒸解される。得られた蒸解生成物は固液分離
され、パルプと蒸解廃液とに分離される。分離されたパ
ルプは水で洗浄され、その洗浄廃液は前記蒸解廃液と混
合される。この混合液は黒液と呼ばれ、水分を多量に含
み、そのままでは黒液中の有機物を燃焼することができ
ないので、真空蒸発缶(エバポレーター)で水分を除い
て濃縮黒液とされる。この濃縮黒液は回収ボイラーに導
入され、黒液中の有機物が燃焼され、その燃焼熱でスチ
ームが発生され、熱エネルギーが回収される。
2. Description of the Related Art Among the methods for producing pulp for papermaking, the method for producing pulp by the kraft method has established a method for recovering cooking chemicals and heat energy from cooking waste liquor, and is capable of using various tree species as raw materials and It is a typical method of chemical pulp manufacturing because it can produce good pulp. According to the conventional kraft pulp manufacturing method,
In the cooking step, a lignocellulosic material such as wood chips is cooked with an aqueous solution (white liquor) containing sodium sulfide and sodium hydroxide. The obtained cooking product is solid-liquid separated, and is separated into pulp and cooking waste liquid. The separated pulp is washed with water, and the washing waste liquid is mixed with the cooking waste liquid. This mixed liquid is called black liquor, and contains a large amount of water, and since organic substances in the black liquor cannot be burned as it is, the water is removed by a vacuum evaporator (evaporator) to obtain concentrated black liquor. This concentrated black liquor is introduced into a recovery boiler, the organic matter in the black liquor is burned, the steam is generated by the heat of combustion, and thermal energy is recovered.

【0003】回収ボイラー内においては、黒液中の有機
物の燃焼熱分解により還元雰囲気が形成され、この還元
雰囲気下において蒸解廃液中のイオウ分とナトリウム分
とで硫化ナトリウム(Na2S)を生成し、過剰のナト
リウム分は有機物の燃焼により生じた炭酸ガスと反応し
て炭酸ナトリウムとなる。これらの化合物は回収ボイラ
ー内では溶融状態にあり、スメルトと呼ばれている。こ
のスメルトは、回収ボイラーの底部から水中に導入さ
れ、炭酸ナトリウムと硫化ナトリウムを含む水溶液とさ
れ、この水溶液は緑液と呼ばれている。
In the recovery boiler, a reducing atmosphere is formed by the combustion pyrolysis of organic matter in the black liquor, and under this reducing atmosphere, the sulfur content and the sodium content in the cooking waste liquor produce sodium sulfide (Na 2 S). However, the excess sodium content reacts with carbon dioxide gas generated by the combustion of organic matter to become sodium carbonate. These compounds are in a molten state in the recovery boiler and are called smelt. This smelt is introduced into water from the bottom of the recovery boiler to form an aqueous solution containing sodium carbonate and sodium sulfide, and this aqueous solution is called green liquor.

【0004】この緑液は、通常、そのままでは蒸解に必
要なアルカリ強度(水酸化ナトリウム分)が足りないの
で、苛性化工程において、その緑液中の炭酸ナトリウム
は水酸化ナトリウムに変換される。即ち、緑液に酸化カ
ルシウムを加えて、酸化カルシウムが水和した水酸化カ
ルシウム微粒子と水溶液中の炭酸ナトリウムとの間で炭
酸基/水酸基交換反応を行わせ、炭酸カルシウム微粒子
と水酸化ナトリウム水溶液を生成させる。前記苛性化工
程で得られる水溶液(白液)中の水酸化ナトリウム量を
炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムとの合計量で除した
値を苛性化率と呼ぶが、苛性化工程における苛性化率
は、温度や液組成で定まる上限値(平衡値)に近い程好
ましい。なお、苛性化工程では、緑液中に含まれる硫化
ナトリウムは実質的に変化しない。苛性化工程で得られ
た水溶液は白液と呼ばれ、蒸解工程へ送られ、蒸解液と
して使用される。
Since the green liquor usually lacks the alkaline strength (sodium hydroxide content) necessary for cooking as it is, sodium carbonate in the green liquor is converted to sodium hydroxide in the causticizing step. That is, calcium oxide is added to green liquor to cause a carbonate group / hydroxyl group exchange reaction between calcium hydroxide fine particles in which calcium oxide is hydrated and sodium carbonate in the aqueous solution, so that the calcium carbonate fine particles and the sodium hydroxide aqueous solution are separated from each other. To generate. A value obtained by dividing the amount of sodium hydroxide in the aqueous solution (white liquor) obtained in the causticizing step by the total amount of sodium carbonate and sodium hydroxide is called a causticizing rate. The causticizing rate in the causticizing step is The closer to the upper limit (equilibrium value) determined by temperature and liquid composition, the more preferable. In the causticizing step, sodium sulfide contained in green liquor does not substantially change. The aqueous solution obtained in the causticizing step is called white liquor and is sent to the cooking step and used as a cooking liquor.

【0005】一方、苛性化工程で生成した炭酸カルシウ
ムは固体微粒子であり、重力沈降、ろ布等によるろ過な
どの方法で白液から分離された後、微粒子ケーキ内に残
存するアルカリ成分を洗浄除去した後、脱水され、化石
燃料を熱源としたキルン内で乾燥され、さらに炭酸ガス
を分解放出するに十分な温度で焼成され、酸化カルシウ
ムとして再生される。この酸化カルシウムは再び苛性化
工程に送られ、ここで炭酸ナトリウムの苛性化に使用さ
れる。なお、スメルトを溶解する水には苛性化工程での
炭酸カルシウム微粒子を洗浄した後の洗浄廃水が利用さ
れるので、緑液中には白液成分に由来する水酸化ナトリ
ウムが存在する。
On the other hand, calcium carbonate produced in the causticizing step is solid fine particles, and after being separated from the white liquor by a method such as gravity settling or filtration with a filter cloth, the alkaline component remaining in the fine particle cake is washed and removed. After that, it is dehydrated, dried in a kiln using a fossil fuel as a heat source, and further calcined at a temperature sufficient to decompose and release carbon dioxide, and regenerated as calcium oxide. This calcium oxide is again sent to the causticizing process, where it is used for causticizing sodium carbonate. Since the washing wastewater after washing the calcium carbonate fine particles in the causticizing step is used as the water for dissolving the smelt, sodium hydroxide derived from the white liquor component is present in the green liquor.

【0006】従来のクラフトパルプ製造のうち蒸解工程
では、木材チップなどパルプ原料となるリグノセルロー
ス物質と白液とを圧力釜に投入し、スチーム加熱により
所定温度にまで昇温し、更に温度を保持した後、蒸解生
成物と蒸解廃液との混合物を大気圧に放出することによ
って蒸解反応を停止させる。この蒸解工程での重要な操
作因子は、アルカリ性分の木材に対する比及び温度と時
間である。このうち温度と時間については、通常、以下
に定義されるHファクターとよばれる相対反応速度指標
を用いて管理する。
In the cooking process of conventional kraft pulp production, a lignocellulosic material such as wood chips, which is a raw material for pulp, and white liquor are charged into a pressure cooker, heated to a predetermined temperature by steam heating, and further maintained at the temperature. After that, the cooking reaction is stopped by releasing the mixture of the cooking product and the cooking effluent to atmospheric pressure. The key operating factors in this cooking process are the ratio of alkaline content to wood and the temperature and time. Of these, the temperature and time are usually controlled using a relative reaction rate index called H factor defined below.

【数1】 この蒸解用の圧力釜には、バッチ方式と連続方式とがあ
る。バッチ方式は、空の圧力釜に原料となる木材チップ
を満たし、次いで白液を投入した後に釜を密閉しスチー
ムで加熱していく方式であり、蒸解終了時には釜下部か
ら釜内容物がブローされる。連続方式では、円筒状容器
の両端に高圧ロータリーバルブを設けた圧力釜の一端か
ら木材チップと白液とを連続的に投入する方式であり、
反応物は円筒釜を移動する間に所定のHファクターを得
るように加熱され、他端から蒸解生成物が排出される。
蒸解工程におけるリグノセルロース物質とアルカリとの
反応について以下に説明する。木材などのリグノセルロ
ース物質には、パルプとして有用なセルロース及びヘミ
セルロースの他に樹木構造を形成する有機高分子化合物
であるリグニンや、低分子の多糖類、各種の有機酸、樹
脂類が含まれている。クラフト蒸解におけるアルカリ薬
品の主要な働きは、リグニンの高分子構造を破壊しアル
カリ水溶液に溶解する低分子化合物に転換することであ
る。また、アルカリは低分子化合物の再重縮合を防止す
るため液のpHをアルカリ性に保持する働きも有してい
る。アルカリ薬品はさらに、有機酸の中和や、低分子多
糖類の加水分解及びそれにより生成する有機酸の中和の
ためにも消費される。即ち、クラフトパルプ製造法にお
いて、アルカリ薬品は必須であり、その消費量はパルプ
生産量に比例することになる。その原料木材に対する有
効アルカリの重量比は、樹種により異なるが、大略針葉
樹で16%、広葉樹で12%とされている。前述したク
ラフトパルプ製造工程に用いる諸設備は、パルプの計画
生産量に応じてその設計能力が定められているが、一般
的にその能力は負荷変動に対して柔軟である。従って、
パルプ需要が増加するような時季には、蒸解釜について
はアルカリ添加量を増やしたり蒸解温度を上昇させたり
することにより、またエバポレーターについては温度上
昇や持ち込み水分量を減少させることにより、設計能力
以上のパルプ増産がしばしば行なわれる。しかしなが
ら、パルプ増産の場合、比較的設備能力に柔軟性のない
回収ボイラーの能力が限界になる。即ち、回収ボイラー
の能力上限は発生する熱量で決まることが多く、パルプ
の増産に比例してボイラーでの発生熱量も増加すること
による。従って、回収ボイラーにおける発熱量増加を抑
制してパルプ増産を図るための新しい方法が求められて
いた。苛性化設備については増産するパルプ量に比例し
て使用する酸化カルシウム量を増加させることによりパ
ルプ増産が可能である。これは、通常ライムキルンを循
環している酸化カルシウムの流れに工業用生石灰を追加
投入する方法で行なわれる。しかしながら、この投入し
た過剰の生石灰によりいくつかの問題点が発生する。第
一の問題点は通常よりも過剰な酸化カルシウムを投入す
るため白液中に未反応の水酸化カルシウム微粒子が混入
し固液分離が悪くなり、白液中の固体懸濁物質の濃度を
著しく増加させることとなる。この固体懸濁物質は機器
や配管などへのスケーリングなどのトラブルを招き、パ
ルプ製造工程の作業を阻害する。第二の問題点は、ライ
ムキルンの能力を越える過剰の炭酸カルシウム分をライ
ム循環の流れから排出しなければならず産業廃棄物の増
加をもたらすことにある。従って、苛性化工程における
負荷を軽減してパルプ増産を図る新しい方法が求められ
ていた。
[Equation 1] The pressure cooker for digestion has a batch system and a continuous system. The batch method is a method in which an empty pressure cooker is filled with wood chips as a raw material, then white liquor is added, and then the cooker is closed and heated with steam.When the cooking is completed, the contents of the cooker are blown from the bottom of the cooker. It The continuous method is a method in which wood chips and white liquor are continuously charged from one end of a pressure cooker provided with high-pressure rotary valves at both ends of a cylindrical container.
The reaction product is heated so as to obtain a predetermined H factor while moving in the cylindrical kettle, and the cooking product is discharged from the other end.
The reaction between the lignocellulosic material and the alkali in the cooking process will be described below. Lignocellulosic materials such as wood include lignin, which is an organic polymer compound that forms a tree structure in addition to cellulose and hemicellulose useful as pulp, low-molecular polysaccharides, various organic acids, and resins. There is. The main function of alkaline chemicals in kraft cooking is to destroy the polymer structure of lignin and convert it into a low-molecular compound that dissolves in an aqueous alkaline solution. Further, the alkali also has a function of keeping the pH of the solution alkaline so as to prevent re-polycondensation of the low molecular weight compound. The alkaline chemicals are also consumed for neutralization of organic acids, hydrolysis of low molecular weight polysaccharides and neutralization of organic acids produced thereby. That is, alkaline chemicals are indispensable in the kraft pulp manufacturing method, and the consumption amount is proportional to the pulp production amount. The weight ratio of the effective alkali to the raw wood varies depending on the tree species, but is generally about 16% for conifers and 12% for hardwoods. The various facilities used in the above-mentioned kraft pulp manufacturing process have a design capacity determined according to the planned production amount of pulp, but the capacity is generally flexible with respect to load fluctuations. Therefore,
At times when pulp demand increases, by increasing the amount of alkali added to the digester or raising the digestion temperature, and by increasing the temperature of the evaporator and reducing the amount of water brought in, the design capacity is exceeded. Increased pulp production is often done. However, in the case of increased pulp production, the capacity of the recovery boiler, which is relatively inflexible in terms of equipment capacity, is the limit. That is, the upper limit of the capacity of the recovery boiler is often determined by the amount of heat generated, and the amount of heat generated in the boiler also increases in proportion to the increase in pulp production. Therefore, there has been a demand for a new method for increasing pulp production by suppressing an increase in heat generation amount in a recovery boiler. For causticizing equipment, pulp production can be increased by increasing the amount of calcium oxide used in proportion to the amount of pulp produced. This is done by adding industrial quicklime to the stream of calcium oxide that is normally circulating in the lime kiln. However, some problems occur due to the excess amount of quicklime added. The first problem is that unreacted calcium hydroxide fine particles are mixed into the white liquor because excess calcium oxide is added than usual, resulting in poor solid-liquid separation, which significantly increases the concentration of solid suspended substances in the white liquor. Will be increased. This solid suspended substance causes troubles such as scaling to equipment and piping, and hinders the work of the pulp manufacturing process. The second problem is that excess calcium carbonate content that exceeds the capacity of the lime kiln must be discharged from the lime circulation stream, resulting in an increase in industrial waste. Therefore, a new method for reducing the load in the causticizing process to increase pulp production has been required.

【0007】クラフト法パルプ製造方法における薬品再
生循環サイクルにおいて、回収ボイラーで発生するスチ
ームは、発電タービンの動力として電気エネルギーを生
産したり、エバポレーターでの真空発生や熱源に利用し
たり、更に蒸解釜の熱源としたりとパルプ製造工程など
で使用するエネルギーを有効に回収する。しかしなが
ら、苛性化工程のライムキルンは唯一化石燃料を消費す
る工程であり、この工程の操業負荷を減らすことは、上
述したパルプ生産の経済効率をあげるうえでも、また化
石燃料の消費を減らして地球環境を保護するうえでも極
めて重要な技術的課題である。
In the chemical regeneration circulation cycle in the kraft pulp production method, steam generated in the recovery boiler is used to produce electric energy as power for the power generation turbine, is used for vacuum generation in the evaporator and is used as a heat source, and is further used in the digester. It effectively recovers the energy used as a heat source for pulp and the pulp manufacturing process. However, the causticizing process, lime kiln, is the only process that consumes fossil fuels, and reducing the operational load of this process will not only improve the economic efficiency of pulp production described above, but also reduce fossil fuel consumption and reduce the global environment. It is a very important technical issue to protect the environment.

【0008】これまでに種々提案されているクラフトパ
ルプの製造に関する改良方法としては、改良連続蒸解方
法、スーパーバッチ法、一段ポリサルファイド蒸解方法
などがあるが、これらはいずれもパルプ収率を増加させ
るとともに、パルプ品質を改良する方法ではあるが、操
業負荷を大幅に低減することはできず、また設備の大規
模な改造や追加設置が必要となるなどの問題点がある。
[0008] Various improved methods for producing kraft pulp which have been proposed so far include an improved continuous cooking method, a superbatch method, a one-stage polysulfide cooking method, and the like, which all increase pulp yield. Although it is a method of improving the pulp quality, it has a problem that it cannot significantly reduce the operation load and requires large-scale remodeling and additional installation of equipment.

【0009】これらのうち、改良連続蒸解方法は、連続
クラフト蒸解釜への蒸解用薬品を蒸解工程の前段、中
段、後段などに分割して導入し、パルプ収率を増大せし
める方法である。この方法においては、蒸解工程の各段
におけるアルカリ濃度レベルが、蒸解薬品の一段導入よ
りも均一になる結果、過剰アルカリによるセルロースの
崩壊反応が抑制され、パルプ収率が増大されると解釈さ
れているが、この方法を既設の連続蒸解釜に適用しよう
とすると、大掛かりな設備の改造を伴い多大な投資を要
するし、また、既設のバッチ釜への適用ができない。更
に、この方法では蒸解薬品の使用量は従来の方法と変わ
らないか、若干増加することもあり、パルプ製造工程の
操業負荷低減は望めない。
Among these, the improved continuous cooking method is a method of increasing the pulp yield by introducing the cooking chemicals into the continuous kraft digester by dividing them into the pre-stage, the mid-stage and the post-stage of the cooking process. In this method, the alkali concentration level in each stage of the cooking process is more uniform than the one-stage introduction of cooking chemicals, and as a result, the collapse reaction of cellulose due to excess alkali is suppressed and the pulp yield is increased. However, if this method is applied to an existing continuous digester, a large amount of investment is required due to a large-scale modification of the equipment, and it cannot be applied to an existing batch digester. Further, in this method, the amount of cooking chemicals used may be the same as that in the conventional method or may be slightly increased, so that it cannot be expected to reduce the operational load in the pulp manufacturing process.

【0010】また、スーパーバッチ法は、バッチ蒸解釜
でのクラフトパルプの製造方法の改良法であり、蒸解を
終了した後にパルプと分離した温黒液を用いて釜に投入
される木材チップを予備処理する方法であるが、温黒液
を貯留し、移送するための設備を新たに設置しなければ
ならず、パルプ製造工程における操業負荷の大幅な低減
は期待できない。
Further, the superbatch method is an improved method of producing kraft pulp in a batch digester, and prepares wood chips to be introduced into the kettle by using warm black liquor separated from the pulp after finishing the digestion. Although this is a treatment method, a facility for storing and transferring warm black liquor must be newly installed, and a significant reduction in operational load in the pulp manufacturing process cannot be expected.

【0011】一段ポリサルファイド蒸解方法は、ポリサ
ルファイド硫黄がヘミセルロース末端基を酸化保護し、
アルカリによるセルロース崩壊を防ぐ機構によりパルプ
収率の増加を期待する方法であり、白液の触媒酸化によ
りポリサルファイド硫黄を製造する技術が実際の工場操
業に適用されており、その実操業でのパルプ収率増加の
効果も確認されている。しかしながら、この方法はつぎ
にのべるような限界がある。即ち、クラフトパルプの製
造に用いる蒸解用薬品には硫化ナトリウムが存在してい
なければならず、それはNa2Oとして最低10g/L
必要とされている。これよりも硫化ナトリウムが少ない
と、クラフト蒸解とならずアルカリ蒸解となり、製造さ
れるパルプ品質が著しく変化する。しかも、この方法に
おいては、白液の触媒酸化してそれに含まれる硫化ナト
リウムをポリサルファイド硫黄に変換する場合、白液中
の硫化ナトリウムの一部だけしか利用することができ
ず、白液中に生成させるポリサルファイド硫黄の濃度も
おのずと制限される。また、一段ポリサルファイドでは
蒸解工程の初期にポリサルファイド硫黄が分解すること
が避けられず、パルプ収率増加に寄与するポリサルファ
イド硫黄は更に減少する。その上、この方法では白液の
全量を触媒酸化しなければならないため酸化設備も大き
くなる。
In the one-stage polysulfide cooking method, polysulfide sulfur protects hemicellulose end groups from oxidation,
This is a method that expects an increase in pulp yield due to the mechanism that prevents cellulose from being disintegrated by alkali, and the technology for producing polysulfide sulfur by the catalytic oxidation of white liquor is applied to actual factory operations. The effect of the increase is also confirmed. However, this method has the following limitations. That is, sodium sulfide must be present in the cooking chemicals used to make kraft pulp, which is at least 10 g / L as Na 2 O.
is necessary. If the amount of sodium sulfide is less than the above range, the pulp is not kraft cooked but alkali cooked, and the quality of pulp produced is significantly changed. Moreover, in this method, when the sodium sulfide contained in the white liquor is subjected to catalytic oxidation to be converted into polysulfide sulfur, only a part of the sodium sulfide in the white liquor can be used, and it is generated in the white liquor. The concentration of polysulfide sulfur caused is naturally limited. Further, in the case of one-stage polysulfide, it is unavoidable that the polysulfide sulfur is decomposed in the early stage of the cooking process, and the polysulfide sulfur contributing to the pulp yield increase is further reduced. Moreover, in this method, the total amount of white liquor must be catalytically oxidized, and the oxidation equipment becomes large.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、クラフトパ
ルプの製造方法において、パルプ操業負荷を低減させる
とともに、パルプ収率を向上させる方法を提供すること
をその課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing a kraft pulp, which reduces the pulp operation load and improves the pulp yield.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention.

【0014】即ち、本発明によれば、リグノセルロース
物質を、硫化ナトリウムとポリサルファイド硫黄と炭酸
ナトリウムと水酸化ナトリウムを含み、炭酸ナトリウム
濃度が0.5〜0.9モル/Lの範囲にあり、炭酸ナト
リウムに対する水酸化ナトリウムのモル比が2.0を超
え、かつポリサルファイド硫黄濃度が2g/L以上であ
る蒸解液を用いて蒸解することを特徴とするクラフトパ
ルプの製造方法が提供される。また、本発明によれば、
硫化ナトリウムとポリサルファイド硫黄を含むアルカリ
性蒸解液を用いてリグノセルロース物質を蒸解する工程
と、蒸解生成物をパルプと蒸解廃液とに分離する工程
と、蒸解廃液を濃縮する工程と、濃縮蒸解廃液を燃焼す
る工程と、燃焼残渣を水に溶解する工程と、燃焼残渣水
溶液に酸化カルシウムを加えて苛性化する工程と、苛性
化生成物から炭酸カルシウムを分離する工程と、得られ
た苛性化水溶液を前記蒸解工程に循環するクラフトパル
プの製造方法において、(i)前記燃焼残渣水溶液の一
部を酸化処理して、ポリサルファイド硫黄と炭酸ナトリ
ウムを含む水溶液に変換すること、(ii)この燃焼残渣
水溶液の酸化処理液と前記苛性化水溶液の残部と合流
し、蒸解液を調製すること、(iii)得られた蒸解液を
用いてリグノセルロース物質を蒸解すること、を特徴と
するクラフトパルプの製造方法が提供される。さらに、
本発明によれば、硫化ナトリウムとポリサルファイド硫
黄を含むアルカリ性蒸解液を用いてリグノセルロース物
質を蒸解する工程と、蒸解生成物をパルプと蒸解廃液と
に分離する工程と、蒸解廃液を濃縮する工程と、濃縮蒸
解廃液を燃焼する工程と、燃焼残渣を水に溶解する工程
と、燃焼残渣水溶液に酸化カルシウムを加えて苛性化す
る工程と、苛性化生成物から炭酸カルシウムを分離する
工程と、得られた苛性化水溶液を前記蒸解工程に循環す
るクラフトパルプの製造方法において、(i)前記燃焼
残渣水溶液の一部を酸化処理して、ポリサルファイド硫
黄と炭酸ナトリウムを含む水溶液に変換すること、(i
i)前記苛性化水溶液の残部を酸化処理して、ポリサル
ファイド硫黄と硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムを含
む水溶液に変換すること、(iii)これら2つの水溶液
を合流して蒸解液を調製すること、(iv)得られた蒸解
液を用いてリグノセルロース物質を蒸解すること、を特
徴とするクラフトパルプの製造方法が提供される。
That is, according to the present invention, the lignocellulosic material contains sodium sulfide, polysulfide sulfur, sodium carbonate and sodium hydroxide, and the sodium carbonate concentration is in the range of 0.5 to 0.9 mol / L. Provided is a method for producing kraft pulp, which comprises cooking with a cooking liquor having a molar ratio of sodium hydroxide to sodium carbonate of more than 2.0 and a polysulfide sulfur concentration of 2 g / L or more. According to the present invention,
A step of cooking a lignocellulosic material using an alkaline cooking liquor containing sodium sulfide and polysulfide sulfur, a step of separating a cooking product into pulp and a cooking waste liquor, a step of concentrating the cooking waste liquor, and burning a concentrated cooking waste liquor And a step of dissolving the combustion residue in water, a step of causticizing by adding calcium oxide to the aqueous solution of the combustion residue, a step of separating calcium carbonate from a causticized product, and the obtained causticizing aqueous solution In the method for producing kraft pulp circulated in the cooking step, (i) a part of the combustion residue aqueous solution is subjected to an oxidation treatment to be converted into an aqueous solution containing polysulfide sulfur and sodium carbonate, (ii) oxidation of the combustion residue aqueous solution. Preparing a cooking liquor by combining the treatment liquid and the rest of the causticizing aqueous solution, and (iii) using the obtained cooking liquor to lignocellulose To cooking quality, manufacturing method of kraft pulp is provided, wherein. further,
According to the present invention, a step of cooking a lignocellulosic material using an alkaline cooking liquor containing sodium sulfide and polysulfide sulfur, a step of separating a cooking product into pulp and a cooking effluent, and a step of concentrating the cooking effluent. , The step of burning the concentrated cooking waste liquor, the step of dissolving the combustion residue in water, the step of causticizing by adding calcium oxide to the aqueous solution of the combustion residue, and the step of separating calcium carbonate from the causticized product, In the method for producing kraft pulp in which an aqueous causticizing solution is circulated in the cooking step, (i) a part of the combustion residue aqueous solution is oxidized to be converted into an aqueous solution containing polysulfide sulfur and sodium carbonate;
i) oxidizing the rest of the causticizing solution to convert it into an aqueous solution containing polysulfide sulfur, sodium sulfide, and sodium hydroxide; (iii) combining these two aqueous solutions to prepare a cooking liquor; iv) A method for producing kraft pulp is provided, which comprises cooking a lignocellulosic material using the obtained cooking liquor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明でパルプ原料として用いる
リグノセルロース物質には、各種木材の他、バガス、稲
ワラ、麻等の非木材が包含される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The lignocellulosic material used as a pulp raw material in the present invention includes various woods and non-woods such as bagasse, rice straw and hemp.

【0016】本発明のリグノセルロース物質の蒸解工程
は、リグノセルロースを、硫化ナトリウム(Na2S)
とポリサルファイド硫黄(S)と炭酸ナトリウム(Na
2CO3)と水酸化ナトリウム(NaOH)を含む蒸解液
を用いて蒸解する蒸解工程である。本発明で用いる蒸解
液においては、その炭酸ナトリウム濃度は0.5〜0.
9モル/Lの範囲にあり、炭酸ナトリウムに対する水酸
化ナトリウムのモル比は2.0を超え、好ましくは2.
5を超え4.0未満の範囲にあり、かつポリサルファイ
ド硫黄濃度は2g/L以上、好ましくは2〜10g/L
の範囲にある。
In the cooking process of the lignocellulosic material of the present invention, lignocellulose is converted into sodium sulfide (Na 2 S).
And polysulfide sulfur (S) and sodium carbonate (Na
It is a cooking step of cooking using a cooking liquor containing 2 CO 3 ) and sodium hydroxide (NaOH). In the cooking liquor used in the present invention, the sodium carbonate concentration is 0.5 to 0.
It is in the range of 9 mol / L and the molar ratio of sodium hydroxide to sodium carbonate exceeds 2.0, preferably 2.
It is in the range of more than 5 and less than 4.0, and the polysulfide sulfur concentration is 2 g / L or more, preferably 2 to 10 g / L.
In the range.

【0017】本発明による前記蒸解工程においては、使
用する蒸解液が硫化ナトリウムとポリサルファイド硫黄
を含むとともに、アルカリ分として、硫化ナトリウムと
炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの3種を含み、しか
も、炭酸ナトリウム濃度が従来のクラフト法白液よりも
高い値に保持されていることから、アルカリ分として水
酸化ナトリウムのみを用いる場合に比較して、リグノセ
ルロース物質はマイルドに蒸解され、パルプ化される。
即ち、本発明で用いる蒸解液は、比較的多量の炭酸ナト
リウムを含むため、リグノセルロース物質の蒸解はマイ
ルドに行われ、セルロースの崩壊が防止されるととも
に、しかも、その蒸解液に比較的多量のポリサルファイ
ド硫黄が存在するため、ヘミセルロースの末端がポリサ
ルファイド硫黄により効率よく酸化保護され、これによ
ってセルロースの崩壊が効果的に防止され、その結果、
パルプ収率は向上する。なお、本明細書中でいうポリサ
ルファイド硫黄とは、以下に示す反応式により、多硫化
ナトリウム(Na22)から生成される硫黄を意味す
る。
In the cooking step according to the present invention, the cooking liquor to be used contains sodium sulfide and polysulfide sulfur, and also contains, as an alkali content, three kinds of sodium sulfide, sodium carbonate and sodium hydroxide, and further, the sodium carbonate concentration. Is maintained at a higher value than the conventional Kraft white liquor, the lignocellulosic material is mildly digested and pulped as compared to the case where only sodium hydroxide is used as the alkali content.
That is, since the cooking liquor used in the present invention contains a relatively large amount of sodium carbonate, the lignocellulosic material is mildly cooked to prevent the disintegration of cellulose, and moreover, the cooking liquor contains a relatively large amount. Due to the presence of polysulfide sulfur, the ends of hemicellulose are efficiently oxidatively protected by polysulfide sulfur, which effectively prevents the collapse of cellulose, resulting in
The pulp yield is improved. The polysulfide sulfur as used herein means sulfur produced from sodium polysulfide (Na 2 S 2 ) according to the reaction formula shown below.

【化1】 Embedded image

【0018】本発明によるリグノセルロース物質の蒸解
工程は、バッチ方式でも連続方式でも実施することがで
きる。
The lignocellulosic material cooking process according to the invention can be carried out either batchwise or continuously.

【0019】次に本発明を図面を参照しながら詳述す
る。図1は本発明の方法のフローシートの1例を示し、
図2は本発明のフローシートの他の例を示す。これらの
図において、1は蒸解工程、2はパルプの分離洗浄工
程、3は黒液濃縮工程、4は濃縮黒液燃焼工程、5は燃
焼残渣溶解工程、6は苛性化工程、7は焼成工程、8は
緑液酸化工程、9は白液酸化工程を各示す。図1におい
て、リグノセルロース物質はライン10を通って蒸解工
程1に供給され、ここで緑液酸化工程8からの酸化緑液
と苛性化工程6からの白液との合流液を用いて蒸解され
る。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a flow sheet of the method of the present invention,
FIG. 2 shows another example of the flow sheet of the present invention. In these figures, 1 is a cooking step, 2 is a pulp separation and washing step, 3 is a black liquor concentrating step, 4 is a concentrated black liquor burning step, 5 is a combustion residue dissolving step, 6 is a causticizing step, and 7 is a burning step. , 8 indicates a green liquor oxidation step, and 9 indicates a white liquor oxidation step. In FIG. 1, the lignocellulosic material is fed through line 10 to digestion step 1 where it is digested using a combined liquor of oxidized green liquor from green liquor oxidation step 8 and white liquor from causticization step 6. It

【0020】蒸解工程1で得られた蒸解生成物は、ライ
ン11を通りパルプの分離洗浄工程2に送られる。パル
プの分離洗浄工程2は、蒸解生成物からのパルプの分離
と洗浄を行う工程である。パルプの分離には、通常の固
液分離、例えば、遠心分離、真空濾過分離、フィルター
プレス分離等が採用される。パルプの分離洗浄工程2で
分離されたパルプ(クラフトパルプ)はライン13を通
って回収され、一方、パルプと分離された蒸解廃液(黒
液)はライン12を通って黒液濃縮工程3へ送られる。
黒液濃縮工程3は、黒液中から水分を除去する工程であ
り、その装置としては、黒液中の水分を除去し得る装置
であれば任意のものを用いることができるが、通常は、
真空蒸発缶(エバポレーター)が用いられる。この黒液
濃縮工程により、黒液は濃縮黒液とされ、ライン14を
通って濃縮黒液燃焼工程4に送られる。
The digestion product obtained in the digestion step 1 is sent to a pulp separation and washing step 2 through a line 11. The pulp separation and washing step 2 is a step of separating and washing pulp from the digested product. For separation of pulp, usual solid-liquid separation, for example, centrifugation, vacuum filtration separation, filter press separation and the like are adopted. The pulp (kraft pulp) separated in the pulp separation and washing step 2 is recovered through a line 13, while the cooking waste liquid (black liquor) separated from the pulp is sent through a line 12 to a black liquor concentration step 3. To be
The black liquor concentration step 3 is a step of removing water from the black liquor, and as the apparatus, any apparatus can be used as long as it can remove the water in the black liquor.
A vacuum evaporator (evaporator) is used. By this black liquor concentration step, the black liquor is made into concentrated black liquor, and is sent to the concentrated black liquor combustion step 4 through the line 14.

【0021】濃縮黒液燃焼工程4は、濃縮黒液中の有機
物を燃焼するとともに、濃縮液中の無機物を燃焼残渣と
して回収する工程であり、その装置としては、慣用の回
収ボイラーが用いられる。この回収ボイラー内において
は、濃縮黒液中の有機物が燃焼熱分解され、その有機物
の燃焼熱は、スチームとして回収される。また、この回
収ボイラーにおいて、濃縮黒液中のナトリウム分とイオ
ウ分とは、有機物の燃焼分解により形成される還元雰囲
気下で硫化ナトリウム(Na2S)を生成し、また、濃
縮黒液中の過剰のナトリウム分は有機物の燃焼により生
じた炭酸ガスと反応して炭酸ナトリウム(Na2CO3
となる。これらの硫化ナトリウム及び炭酸ナトリウム
は、燃焼残渣の主成分を構成し、回収ボイラー内では高
温の溶融液(スメルト)となり、このものは、その回収
ボイラー底部から抜出され、燃焼残渣溶解工程5に送ら
れる。燃焼残渣溶解工程5は、スメルトを水中に投入
し、溶解させて燃焼残渣水溶液(緑液)を調製する工程
である。この緑液は、ライン16を通って苛性化工程6
へ送られるが、その一部はライン17を通って緑液酸化
工程8へ送られる。
The concentrated black liquor burning step 4 is a step of burning the organic substances in the concentrated black liquor and recovering the inorganic substances in the concentrated liquid as combustion residues. As a device therefor, a conventional recovery boiler is used. In this recovery boiler, the organic matter in the concentrated black liquor is pyrolyzed by combustion, and the combustion heat of the organic matter is recovered as steam. Further, in this recovery boiler, the sodium content and the sulfur content in the concentrated black liquor produce sodium sulfide (Na 2 S) under a reducing atmosphere formed by combustion decomposition of organic matter, and Excess sodium content reacts with carbon dioxide gas generated by the combustion of organic matter to react with sodium carbonate (Na 2 CO 3 ).
Becomes These sodium sulfide and sodium carbonate constitute the main components of the combustion residue, and become a high temperature molten liquid (smelt) in the recovery boiler, which is withdrawn from the bottom of the recovery boiler and subjected to the combustion residue dissolution step 5. Sent. The combustion residue dissolving step 5 is a step of pouring smelt into water and dissolving it to prepare a combustion residue aqueous solution (green liquid). This green liquor is passed through line 16 to causticizing step 6
A portion of which is sent through line 17 to green liquor oxidation step 8.

【0022】苛性化工程6は、緑液中の炭酸ナトリウム
を苛性化して水酸化ナトリウムに変換させ、緑液を白液
に変換させる工程である。この苛性化工程6は、緑液中
に、酸化カルシウムを添加して水酸化カルシウム微粒子
として分散させるとともに、炭酸ナトリウムをこの水酸
化カルシウムと反応させ、水酸化ナトリウムに変換させ
ることによって実施される。苛性化工程6で副生した微
粒子状の炭酸カルシウムは、固液分離により母液(白
液)から分離され、ライン18を通って焼成工程7に送
られ、ここで焼成された後、酸化カルシウム粉末として
ライン19を通って苛性化工程6に循環される。この場
合の焼成炉としては、通常、ロータリーキルン型や移動
床型、流動床型の焼成炉が用いられる。苛性化工程6で
得られた白液はライン21を通って蒸解工程1に供給さ
れる。
The causticizing step 6 is a step of causticizing sodium carbonate in the green liquor to convert it into sodium hydroxide and converting the green liquor into white liquor. This causticizing step 6 is carried out by adding calcium oxide to the green liquor to disperse it as calcium hydroxide fine particles, and reacting sodium carbonate with this calcium hydroxide to convert it into sodium hydroxide. The finely divided calcium carbonate produced as a by-product in the causticizing step 6 is separated from the mother liquor (white liquor) by solid-liquid separation, is sent to the firing step 7 through the line 18, and is fired here, and then is calcium oxide powder. Is recycled to causticizing step 6 through line 19. As the firing furnace in this case, a rotary kiln type, a moving bed type, or a fluidized bed type firing furnace is usually used. The white liquor obtained in the causticizing step 6 is supplied to the cooking step 1 through the line 21.

【0023】本発明においては、燃焼残渣溶解工程5に
おいて得られた緑液の一部は、これをライン17を通っ
て緑液酸化工程8へ送り、ここで酸化処理する。この場
合の緑液の酸化処理は、酸素や含酸素ガス(空気、富酸
素化空気等)と緑液とを接触させることによって実施さ
れる。この緑液の酸化処理により、緑液中の硫化ナトリ
ウムが酸化されて硫黄と水酸化ナトリウムに変換される
反応と、硫化ナトリウムと硫黄とが反応して多硫化ナト
リウムを生成する反応からなる主反応と、硫化ナトリウ
ム及び多硫化ナトリウムがチオ硫酸ナトリウム(Na2
23)に酸化される副反応が生起する。 (主反応) Na2S + 1/2O2 + 2H2O → S + 2NaOH (1) 2Na2S + S → Na22 (2) (副反応) Na22 + 3O2 → 2Na223 (3) 2Na2S + 2O2 + H2O → 2Na223 + 2NaOH (4) 緑液の酸化処理は、触媒を用い、60〜100℃、好ま
しくは70〜90℃の温度及び0〜2kg/cm2G、
好ましくは0〜0.5kg/cm2Gの圧力の条件下で
行われる。触媒としては、従来公知の各種の酸化触媒を
用いることができるが、好ましくは活性炭触媒が用いら
れる。この活性炭触媒は、粒状や繊維状、布状等の種々
の形態であることができる。また、酸化処理装置として
は、一般的には、触媒を内部に充填した触媒塔が用いら
れる。この緑液の酸化処理において、硫化ナトリウムの
反応率(酸化率)は、これを40〜95%、好ましくは
70〜90%の範囲に保持するのがよい。硫化ナトリウ
ムの酸化率が前記範囲を超えると、前記副反応が生じや
すくなり、蒸解に役立たないチオ硫化ナトリウムが増加
するようになるので好ましくない。酸化処理する緑液
は、その酸化処理に先立ち、触媒への緑液中固体懸濁物
質の堆積による触媒性能劣化を防止するために、その全
量を、布、砂、アンスライト等の濾過材を用いる濾過処
理をして、緑液中の固体懸濁物質をあらかじめ実質的に
除去することもできる。
In the present invention, a part of the green liquor obtained in the combustion residue dissolving step 5 is sent to the green liquor oxidizing step 8 through the line 17, and is oxidized there. The oxidation treatment of the green liquor in this case is carried out by bringing oxygen or oxygen-containing gas (air, oxygen-enriched air, etc.) into contact with the green liquor. This oxidation of green liquor oxidizes sodium sulfide in the green liquor to convert it into sulfur and sodium hydroxide, and the main reaction consists of the reaction between sodium sulfide and sulfur to form sodium polysulfide. If, sodium sulfide and polysulfide sodium thiosulfate (Na 2
A side reaction occurs which is oxidized to S 2 O 3 ). (Main reaction) Na 2 S + 1 / 2O 2 + 2H 2 O → S + 2NaOH (1) 2Na 2 S + S → Na 2 S 2 (2) (Side reaction) Na 2 S 2 + 3O 2 → 2Na 2 S 2 O 3 (3) 2Na 2 S + 2O 2 + H 2 O → 2Na 2 S 2 O 3 + 2NaOH (4) The oxidation treatment of the green liquor uses a catalyst at 60 to 100 ° C., preferably 70 to 90. Temperature of 0 ° C and 0-2 kg / cm 2 G,
It is preferably carried out under the condition of a pressure of 0 to 0.5 kg / cm 2 G. As the catalyst, various conventionally known oxidation catalysts can be used, but an activated carbon catalyst is preferably used. The activated carbon catalyst can be in various forms such as a granular form, a fibrous form, and a cloth form. Further, as the oxidation treatment device, a catalyst tower having a catalyst filled therein is generally used. In the oxidation treatment of the green liquor, the reaction rate (oxidation rate) of sodium sulfide should be kept in the range of 40 to 95%, preferably 70 to 90%. If the oxidation rate of sodium sulfide exceeds the above range, the side reaction is apt to occur, and the amount of sodium thiosulfide that does not contribute to cooking increases, which is not preferable. Prior to the oxidation treatment, the green liquor to be oxidized is treated with a filter material such as cloth, sand or anthrite in order to prevent the catalyst performance from being deteriorated due to the accumulation of solid suspended solids in the green liquor on the catalyst. It is also possible to substantially remove beforehand the solid suspended substance in the green liquor by carrying out the filtration treatment used.

【0024】酸化処理を施す緑液の割合は、溶解工程5
で得られる全緑液の50%以下にするのが好ましく、よ
り好ましくは20〜40%である。酸化処理を施す緑液
の割合が50%を超えるようになると蒸解工程1に供給
する苛性化水溶液流量が少なくなり、リグノセルロース
物質の円滑な蒸解ができなくなるので好ましくない。一
方、酸化処理する緑液の割合が20%より低くなると、
蒸解工程においてリグノセルロース物質の円滑な蒸解を
行うために、硫化ナトリウムや水酸化ナトリウムの使用
量を増加させる必要が生じ、プロセス効率が悪化するの
で好ましくない。
The proportion of green liquor to be subjected to the oxidation treatment depends on the dissolution step 5
It is preferably 50% or less, and more preferably 20 to 40% of the total green liquor obtained in the above step. If the proportion of the green liquor to be subjected to the oxidation treatment exceeds 50%, the flow rate of the causticizing aqueous solution supplied to the digestion step 1 becomes small, and the lignocellulosic substance cannot be smoothly digested, which is not preferable. On the other hand, if the proportion of green liquor to be oxidized becomes lower than 20%,
In order to smoothly cook the lignocellulosic material in the cooking step, it is necessary to increase the amount of sodium sulfide or sodium hydroxide used, which is not preferable because the process efficiency deteriorates.

【0025】図2に示したフローシートは、苛性化工程
6で得られた白液を、いったん白液酸化工程9に送り、
ここで酸化処理を施した後、酸化緑液と合流する点で図
1に示したフローシートと異なるだけで、それ以外は図
1のフローシートと同じである。この場合の白液の酸化
処理は、前記した緑液の酸化処理と同様にして実施され
る。この白液の酸化処理により、白液中の硫化ナトリウ
ムの一部がポリサルファイド硫黄に変換され、硫化ナト
リウムとポリサルファイド硫黄と水酸化ナトリウムを含
む酸化白液が得られる。この酸化白液は、ポリサルファ
イド硫黄を含むため、蒸解工程におけるセルロースの崩
壊を防止する作用を示す。
In the flow sheet shown in FIG. 2, the white liquor obtained in the causticizing step 6 is once sent to the white liquor oxidizing step 9,
Here, it is the same as the flow sheet of FIG. 1 except that the flow sheet shown in FIG. 1 merges with the oxidized green liquor after the oxidation treatment. The oxidation treatment of the white liquor in this case is performed in the same manner as the oxidation treatment of the green liquor described above. By this oxidation treatment of the white liquor, part of sodium sulfide in the white liquor is converted into polysulfide sulfur, and an oxidized white liquor containing sodium sulfide, polysulfide sulfur and sodium hydroxide is obtained. Since this oxidized white liquor contains polysulfide sulfur, it exhibits an action of preventing the collapse of cellulose in the cooking step.

【0026】本発明のパルプの製造方法においては、前
記のように、蒸解工程を特定の蒸解液を用いて行うこと
から、パルプ収率の向上が得られる他、苛性化工程との
関連で用いる焼成工程の操業負荷が軽減される。即ち、
本発明の場合、燃焼残渣溶解工程で得られる緑液のすべ
てが苛性化工程に導入されず、その一部のみが苛性化工
程に導入されることから、必然的に苛性化工程で用いる
酸化カルシウムの使用量も少なくなる。そのため、苛性
化工程で副生した炭酸カルシウムを酸化カルシウムに変
換するための焼成工程の負荷も軽減され、その結果、焼
成炉等の設備も小型化されるとともに、その燃料量も軽
減される。
In the pulp production method of the present invention, as mentioned above, since the cooking step is carried out using a specific cooking liquor, the pulp yield can be improved and the pulp is used in connection with the causticizing step. The operational load of the firing process is reduced. That is,
In the case of the present invention, not all of the green liquor obtained in the combustion residue dissolving step is introduced into the causticizing step, but only a part of it is introduced into the causticizing step, so the calcium oxide used in the causticizing step is inevitable. It also reduces the amount used. Therefore, the load of the firing process for converting the calcium carbonate by-produced in the causticizing process into calcium oxide is also reduced, and as a result, the equipment such as the firing furnace is downsized and the fuel amount is also reduced.

【0027】[0027]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、以下において示す緑液、酸化緑液、白液及
び酸化白液としては、以下に示すものを用いた。 (緑液)工場で使用している緑液の一部を用いた。この
緑液の成分組成は次の通りである。 Na2S : Na2O換算量で31.0g/L(0.500モル/L) Na2CO3: Na2O換算量で83.6g/L(1.349モル/L) NaOH : Na2O換算量で13.0g/L(0.210モル/L) ポリサルファイド硫黄 : 0g/L (酸化緑液)前記緑液を活性炭を触媒として用いて空気
酸化して調製した。この場合、硫化ナトリウムの酸化率
は、酸化前後の硫化ナトリウム濃度から求めた酸化率
で、70%であった。この酸化緑液の成分組成は次の通
りである。 Na2S : Na2O換算量で8.0g/L(0.129モル/L) Na2CO3: Na2O換算量で85.3g/L(1.376モル/L) NaOH : Na2O換算量で33.5g/L(0.540モル/L) ポリサルファイド硫黄 : S換算量で8.6g/L (白液)前記緑液を採取した工場において用いられてい
る白液の一部を用いた。この白液の成分組成は次の通り
ある。 Na2S : Na2O換算量で31.0g/L(0.500モル/L) Na2CO3: Na2O換算量で17.4g/L(0.281モル/L) NaOH : Na2O換算量で79.2g/L(1.278モル/L) ポリサルファド硫黄 : 0g/L (酸化白液)前記白液を採取した工場において用いられ
ている酸化白液の一部を用いた。この酸化白液の成分組
成は次の通りある。 Na2S : Na2O換算量で12.6g/L(0.203モル/L) Na2CO3: Na2O換算量で17.7g/L(0.286モル/L) NaOH : Na2O換算量で97.4g/L(1.571モル/L) ポリサルファイド硫黄 : S換算量で7.3g/L
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following green liquor, oxidized green liquor, white liquor and oxidized white liquor were used. (Green liquor) Part of the green liquor used in the factory was used. The component composition of this green liquor is as follows. Na 2 S: terms of Na 2 O amount 31.0 g / L (0.500 mol / L) Na 2 CO 3: 83.6g in terms of Na 2 O weight / L (1.349 mol / L) NaOH: Na 2 O equivalent amount 13.0 g / L (0.210 mol / L) polysulfide sulfur: 0 g / L (oxidized green liquor) was the green liquor prepared by air oxidation using activated carbon as a catalyst. In this case, the oxidation rate of sodium sulfide was 70% as the oxidation rate obtained from the sodium sulfide concentrations before and after the oxidation. The component composition of this oxidized green liquor is as follows. Na 2 S: Na 2 in O equivalent amount 8.0 g / L (0.129 mol / L) Na 2 CO 3: 85.3g in terms of Na 2 O weight / L (1.376 mol / L) NaOH: Na 33.5 g / L at 2 O equivalent amount (0.540 mol / L) polysulfide sulfur: one S conversion amount 8.6 g / L (white liquor) the green liquor white liquor used in the collected factory Parts were used. The component composition of this white liquor is as follows. Na 2 S: terms of Na 2 O amount 31.0 g / L (0.500 mol / L) Na 2 CO 3: 17.4g in terms of Na 2 O weight / L (0.281 mol / L) NaOH: Na 2 O equivalent amount 79.2 g / L (1.278 mol / L) Porisarufado sulfur: 0 g / L was a portion of the oxidized white liquor are used in factories were taken (oxidized white liquor) the white liquor . The component composition of this oxidized white liquor is as follows. Na 2 S: terms of Na 2 O amount 12.6 g / L (0.203 mol / L) Na 2 CO 3: 17.7g in terms of Na 2 O weight / L (0.286 mol / L) NaOH: Na 2 O conversion amount 97.4 g / L (1.571 mol / L) Polysulfide sulfur: S conversion amount 7.3 g / L

【0028】実施例1 工場で使用しているユーカリチップから、異形チップお
よびダストを除き、ポリエチレン袋に保存し、その一部
を取りだし、絶乾重量で500gを正確に採取し、これ
を10リットルの圧力釜に入れた。次に25℃で335
gの前記酸化緑液及び602gの白液を混合して投入し
た後釜を密閉した。直ちに電気ヒーターで加熱を始め2
3℃/分の昇温速度で173℃まで加熱し、この温度で
43分間保持して蒸解を行なった。その後圧力釜の内容
物を取り出し、水で十分な洗浄を行なってパルプに付着
する蒸解廃液を除去したのち、スクリーンでパルプ成分
のみを分離し、これを乾燥し、その重量を測定して、パ
ルプ収率を求め、さらにパルプのカッパー価を測定し
た。なお、前記混合液を投入する時には、蒸解時の液/
チップ重量比が4となるように水を加えて調整した。
Example 1 Deformed chips and dust were removed from the eucalyptus chips used in the factory, stored in a polyethylene bag, a part thereof was taken out, and 500 g of the dry weight was accurately sampled to obtain 10 liters. It was put in the pressure cooker. Then 335 at 25 ° C
g of the oxidized green liquor and 602 g of white liquor were mixed and charged, and then the kettle was closed. Immediately start heating with an electric heater 2
It was heated to 173 ° C. at a temperature rising rate of 3 ° C./min and kept at this temperature for 43 minutes for cooking. After removing the contents of the pressure cooker and thoroughly washing with water to remove cooking waste liquid adhering to the pulp, only the pulp component is separated by a screen, and this is dried, and its weight is measured. The yield was determined and the kappa number of the pulp was measured. In addition, when adding the mixed solution,
Water was added and adjusted so that the chip weight ratio was 4.

【0029】実施例2 実施例1において、327gの前記酸化緑液と580g
の酸化白液を用いた以外は同様にして実験を行った。
Example 2 In Example 1, 327 g of the oxidized green liquor and 580 g
The experiment was conducted in the same manner except that the oxidized white liquor of Example 1 was used.

【0030】比較例 実施例1において、酸化緑液の代わりに735gの白液
を投入したこと以外は、実施例1と同様にして実験を行
った。
Comparative Example An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 735 g of white liquor was added instead of the oxidized green liquor.

【0031】前記の実施例及び比較例の実験により、以
下に示す実験成績が得られた。
The following experimental results were obtained by the experiments of the above-mentioned Examples and Comparative Examples.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1に示した項目事項の内容は次の通りで
ある。 (パルプ収率)比較例のパルプ収率を100としたとき
の相対比で示した。この場合、パルプ収率は、絶乾チッ
プ重量に対する風乾パルプ重量の比率である。 (パルプのカッパー価)蒸解程度をリグニン残存量で示
す値。 (有効アルカリ添加率)比較例の有効アルカリ添加率を
100としたときの相対比で示した。この場合、有効ア
ルカリ添加率は、風乾パルプ1トン当りに添加されるア
ルカリのNa2O換算量でのkgである。 (回収ボイラー負荷)パルプ1トン当りの濃縮黒液中の
有機分について、比較例を100としたときの相対比で
示した。 (苛性負荷)苛性化すべきパルプ1トン当りのNa2
3重量(kg)について、比較例を100としたとき
の相対比で示した。
The contents of the item items shown in Table 1 are as follows. (Pulp Yield) The relative yield is shown when the pulp yield of the comparative example is 100. In this case, the pulp yield is the ratio of the weight of air-dried pulp to the weight of absolutely dry chips. (Kappa number of pulp) A value indicating the degree of cooking by the residual amount of lignin. (Effective Alkali Addition Rate) It is shown as a relative ratio when the effective alkali addition rate of the comparative example is 100. In this case, the effective alkali addition rate is kg in terms of Na 2 O of alkali added per ton of air-dried pulp. (Recovery boiler load) The organic content in the concentrated black liquor per ton of pulp is shown as a relative ratio when the comparative example is 100. (Caustic load) Na 2 C per ton of pulp to be causticized
The O 3 weight (kg) is shown as a relative ratio when the comparative example is 100.

【0034】表1に示した実験結果からわかるように、
酸化緑液と白液又は酸化白液との混合液を用いて蒸解す
る蒸解工程を用いることにより、パルプ収率の向上が達
成される。また、このような蒸解工程を用いるときに
は、白液を得るために緑液を苛性化する苛性化工程の操
業負荷が著しく軽減され、このことは、苛性化工程との
関連で行う炭酸カルシウムの焼成工程の操業負荷も著し
く軽減され、パルプ製造における経済性が大幅に向上す
ることを意味する。その上、蒸解液中の有機分も減少
し、黒液燃焼を行うボイラーの負荷も軽減される。
As can be seen from the experimental results shown in Table 1,
An improvement in pulp yield is achieved by using a cooking step of cooking with a mixed liquid of oxidized green liquor and white liquor or oxidized white liquor. Further, when such a cooking process is used, the operational load of the causticizing process for causticizing the green liquor to obtain white liquor is significantly reduced, which means that the burning of calcium carbonate performed in connection with the causticizing process is performed. This means that the operational load of the process is also significantly reduced, and the economical efficiency in pulp production is significantly improved. In addition, the organic content in the cooking liquor is reduced, and the load on the boiler that burns black liquor is also reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、従来のクラフトパルプ
の製造方法に比較し、パルプ収率の向上と、プロセス経
済性の大幅な向上が達成される。
According to the present invention, as compared with the conventional kraft pulp manufacturing method, the pulp yield is improved and the process economy is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法のフローシートの1例を示す。FIG. 1 shows an example of a flow sheet of the method of the present invention.

【図2】本発明の方法のフローシートの他の例を示す。FIG. 2 shows another example of the flow sheet of the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蒸解工程 2 パルプの分離洗浄工程 3 黒液濃縮工程 4 濃縮黒液燃焼工程 5 燃焼残渣溶解工程 6 苛性化工程 7 焼成工程 8 緑液酸化工程 9 白液酸化工程 1 Cooking Process 2 Separation and Washing Process of Pulp 3 Black Liquor Concentration Process 4 Concentrated Black Liquor Combustion Process 5 Combustion Residue Dissolving Process 6 Causticizing Process 7 Firing Process 8 Green Liquor Oxidation Process 9 White Liquor Oxidation Process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和広 東京都千代田区丸の内三丁目4番2号 三 菱製紙株式会社内 (72)発明者 大口 善弘 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 浅岡 佐知夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 佐々木 英二 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiro Nakamura 3-4-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Paper Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiro Oguchi 12-12 Tsurumi Chuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 1 in Chiyoda Corporation (72) Inventor Sachio Asaoka 2-12-1, Tsurumi Chuo, Tsurumi Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture No. 1 in Chiyoda Corporation (72) Eiji Sasaki, Tsurumi Chuo, Tsurumi Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture 2-12-1 Chiyoda Kakoh Construction Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リグノセルロース物質を、硫化ナトリウ
ムとポリサルファイド硫黄と炭酸ナトリウムと水酸化ナ
トリウムを含み、炭酸ナトリウム濃度が0.5〜0.9
モル/Lの範囲にあり、炭酸ナトリウムに対する水酸化
ナトリウムのモル比が2.0を超え、かつポリサルファ
イド硫黄濃度が2g/L以上である蒸解液を用いて蒸解
することを特徴とするクラフトパルプの製造方法。
1. A lignocellulosic material comprising sodium sulfide, polysulfide sulfur, sodium carbonate and sodium hydroxide, the concentration of sodium carbonate being 0.5 to 0.9.
A kraft pulp characterized by being cooked using a cooking liquor having a molar ratio of sodium hydroxide to sodium carbonate of more than 2.0 and a polysulfide sulfur concentration of 2 g / L or more in the range of mol / L. Production method.
【請求項2】 硫化ナトリウムとポリサルファイド硫黄
を含むアルカリ性蒸解液を用いてリグノセルロース物質
を蒸解する工程と、蒸解生成物をパルプと蒸解廃液とに
分離する工程と、蒸解廃液を濃縮する工程と、濃縮蒸解
廃液を燃焼する工程と、燃焼残渣を水に溶解する工程
と、燃焼残渣水溶液に酸化カルシウムを加えて苛性化す
る工程と、苛性化生成物から炭酸カルシウムを分離する
工程と、得られた苛性化水溶液を前記蒸解工程に循環す
るクラフトパルプの製造方法において、 (i)前記燃焼残渣水溶液の一部を酸化処理して、ポリ
サルファイド硫黄と炭酸ナトリウムを含む水溶液に変換
すること、 (ii)この燃焼残渣水溶液の酸化処理液と前記苛性化水
溶液の残部と合流して蒸解液を調製すること、 (iii)得られた蒸解液を用いてリグノセルロース物質
を蒸解すること、を特徴とするクラフトパルプの製造方
2. A step of cooking a lignocellulosic material using an alkaline cooking liquor containing sodium sulfide and polysulfide sulfur, a step of separating a cooking product into pulp and a cooking waste liquor, and a step of concentrating the cooking waste liquor, The steps of burning the concentrated cooking waste liquor, dissolving the combustion residue in water, adding calcium oxide to the aqueous solution of the combustion residue to causticize, and separating calcium carbonate from the causticized product were obtained. A method for producing a kraft pulp in which an aqueous causticizing solution is circulated in the cooking step, comprising: (i) oxidizing a part of the combustion residue aqueous solution to convert it into an aqueous solution containing polysulfide sulfur and sodium carbonate; (ii) Preparing a cooking liquor by combining the oxidation treatment liquid of the combustion residue aqueous solution and the rest of the causticizing aqueous solution, and (iii) using the obtained cooking liquor To cooking the Roh cellulosic material, method of manufacturing kraft pulp, wherein
【請求項3】 硫化ナトリウムとポリサルファイド硫黄
を含むアルカリ性蒸解液を用いてリグノセルロース物質
を蒸解する工程と、蒸解生成物をパルプと蒸解廃液とに
分離する工程と、蒸解廃液を濃縮する工程と、濃縮蒸解
廃液を燃焼する工程と、燃焼残渣を水に溶解する工程
と、燃焼残渣水溶液に酸化カルシウムを加えて苛性化す
る工程と、苛性化生成物から炭酸カルシウムを分離する
工程と、得られた苛性化水溶液を前記蒸解工程に循環す
るクラフトパルプの製造方法において、 (i)前記燃焼残渣水溶液の一部を酸化処理して、ポリ
サルファイド硫黄と炭酸ナトリウムを含む水溶液に変換
すること、 (ii)前記苛性化水溶液の残部を酸化処理して、ポリサ
ルファイド硫黄と硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムを
含む水溶液に変換すること、 (iii)これら2つの水溶液を合流して蒸解液を調製す
ること、 (iv)得られた蒸解液を用いてリグノセルロース物質を
蒸解すること、を特徴とするクラフトパルプの製造方
法。
3. A step of cooking a lignocellulosic material using an alkaline cooking liquor containing sodium sulfide and polysulfide sulfur, a step of separating a cooking product into pulp and a cooking waste liquor, and a step of concentrating the cooking waste liquor, The steps of burning the concentrated cooking waste liquor, dissolving the combustion residue in water, adding calcium oxide to the aqueous solution of the combustion residue to causticize, and separating calcium carbonate from the causticized product were obtained. A method for producing a kraft pulp in which an aqueous causticizing solution is circulated in the digesting step, comprising: (i) oxidizing a part of the combustion residue aqueous solution to convert it into an aqueous solution containing polysulfide sulfur and sodium carbonate; The rest of the causticizing solution is oxidized and converted into an aqueous solution containing polysulfide sulfur, sodium sulfide and sodium hydroxide. , (Iii) these two aqueous solutions joined to prepare a cooking liquor that, (iv) to cooking a lignocellulosic material with a resultant cooking liquor, the manufacturing method of kraft pulp, wherein.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510814A (en) * 2003-11-03 2007-04-26 バイオリージョナル ミニミルズ(ユーケー)リミテッド Method for pulp production and black liquor treatment
JP4704639B2 (en) * 1999-06-15 2011-06-15 川崎化成工業株式会社 Pulp cooking method
JP4704638B2 (en) * 1999-06-15 2011-06-15 川崎化成工業株式会社 Pulp cooking liquor and pulp manufacturing method

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