JPH11514410A - 二段階によるリグノセルロース系パルプの酸素脱リグニン法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 中濃度のリグノセルロース系材料からの二段階によるパルプの酸素脱リグニン方法。拡張脱リグニン法は、第一段階における温度が９０℃より低い温度に維持され、第一段階と第二段階との温度差が２０℃未満とされる。第一段階での圧力は４〜１０バール、第二段階での圧力は２〜５バールであって、第一段階での圧力が第二段階での圧力よりも高い。第一段階での酸素添加量はパルプ１ｔ当たり２５〜５０ｋｇと高く、また第一段階でのみパルプのアルカリ度を高くするためアルカリがパルプ１ｔ当たり２５〜５０ｋｇ添加される。滞留時間は第一段階で１０〜３０分、第二段階では４５〜１８０分である。

Description

【発明の詳細な説明】 二段階によるリグノセルロース系パルプの酸素脱リグニン法 本発明は、中濃度、即ち８〜１６％の濃度で実施されるリグノセルロース系材 料の酸素脱リグニン法に関する。 中濃度のパルプで実施される酸素脱リグニン法が導入されて以来、この方法に 関する開発研究はほとんど行われていない。無塩素漂白および漂白プラントの閉 鎖が一般の関心の的となってきたので、酸素を用いて行われる、拡張脱リグニン 法、即ちカッパー価をさらに低下させる方法が、以前にも増してより関心を集め ている。しかしながら、一段階または数段階で酸素を用いる拡張脱リグニン法は 、パルプの品質が低下する可能性がある。しかし適切な条件下で実施すれば、い くつかの好結果を生み出すことが可能である。 パルプの収率を、拡張蒸煮法、即ちより低いカッパー価となるよう蒸煮する方 法を用いた場合よりも、高く維持することが可能なはずである。 多段階法では、各段階が最適条件で実施されるよう、段階間で薬品を分配する ことが可能なはずである。これにより他の条件も最適化できる。 本発明は、パルプの特性を低下させずに、より低いカッパー価を得るための拡 張酸素脱リグニン法に関する。本発明による拡張脱リグニン法によれば、除去さ れるリグニンの総量は、漂白されていないパルプ中のリグニン含有量（カッパー 価）の５０〜７０％に達する。この方法は、中濃度のパルプ濃度で、連続する二 つの段階で実施される。本発明を特徴付ける要点は、添付の請求の範囲から明ら かである。 次に、本発明による方法を実施するための設備の概略を示した添付の図を参照 しながら、本発明についてさらに詳しく説明する。 図の設備では、中濃度、即ち８〜１６％濃度での蒸解パルプが第一ポンプ１で 給送され、褐色パルプ洗浄操作から酸素脱リグニン操作へと供される。第一ミキ サ２は、酸素およびアルカリをパルプと混合するために用いられる。パルプはそ の後、第一反応器３に送られ、そこで一回目の脱リグニン操作が行われる。パル プはその後、おそらくは第二ポンプ４によって送り出され、第二ミキサ５を通過 する際、水蒸気およびおそらくは新たに追加される酸素と混合され、さらに第二 反応器６に送られて、第二回目の脱リグニン操作を施される。第二反応器６の後 、 パルプはブロータンク７に送られ、そこから後続の処理段階へ送られる。 したがって、この方法は、脱リグニン操作が連続する二つの段階で実施される ことを意味している。第一ミキサ２では、高濃度のアルカリおよび高濃度の酸素 が添加される。これは、アルカリ（ＮａＯＨ）の投入量が、パルプ１ｔ当たり２ ５〜５０ｋｇ、好ましくは２５〜３５ｋｇであることを意味する。この必要なア ルカリ投入量の一部は、褐色パルプ洗浄処理で生じる回収物から得ることができ る。従ってミキサ２で投入される量を、それに応じて減少させることが可能であ る。酸素投入量は、パルプ１ｔ当たり２５〜５０ｋｇ、好ましくは３０〜４０ｋ ｇである。 反応器３への供給時のパルプ温度は９０℃より低く、７５〜９０℃であること か好ましい。これは、反応器３内で行われる第一段階での反応が、褐色パルプ洗 浄処理を施した後のパルプ温度で実施できることを意味する。反応器３内での滞 留時間は比較的短く、１０〜３０分であり、１５〜２５分であることが好ましい 。 第一反応器３内の圧力は４〜１０バールである。この高い圧 力が、パルプの高アルカリ度および高濃度の酸素投入量と相まって、脱リグニン 速度が速くなる。同時に、セルロースの分解速度は、比較的低い温度と短い滞留 時間のために、低速に維持される。 第一反応器３内での第一脱リグニン段階を経た後、パルプは第二反応器６で行 われる第二脱リグニン段階へ送られる。第二反応器６内の温度は９０℃より高く 、即ち第一反応器３内の温度より高い。ただし双方の温度差は２０℃末満であり 、１０〜１５℃であることが好ましい。温度を必要なだけ上昇させるため、第二 ミキサ５に水蒸気が供給される。 第二反応器６内の圧力は２〜５バールであり、これは第一反応器３内の圧力よ り低い。滞留時間は比較的長く、４５〜１８０分であり、６０〜１２０分である ことが好ましい。 第二脱リグニン段階で最も重要なことは、第一段階よりも温度が上昇しかつ滞 留時間が延長されることによって脱リグニン段階が拡張されるため、抽出段階が 長くなるという点である。従って９０℃より高い温度で、良好な抽出／浸出速度 を得ることができる。 第二段階では新たにアルカリを投入せず、第一段階での消費 分を補うことすらしないため、第二段階でのパルプのアルカリ度は比較的低く維 持される。この結果、高温で長い滞留時間にも関わらず、実質的にセルロースの 分解が避けられる。 第二ミキサ５では、おそらく少量の酸素、即ちパルプ１ｔ当たり５ｋｇまでの 酸素が添加される。これによって、酸素分圧を高めるための第一段階での酸素投 入は全て完了する。 第二段階における滞留時間は、最適な結果を得るために、即ちパルプ特性を低 下させることなく意図した拡張脱リグニン操作を達成することができるように、 温度との関連で決定される。すなわち、温度が高いほど滞留時間は短くなること を意味する。 本発明は、例示した実施形態に限定されるものではなく、もちろん本発明の概 念の範囲内で変えることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．中濃度のリグノセルロース系材料からの二段階によるパルプの酸素脱リグニ ン法であって、 第一段階での温度が９０℃より低く維持されかつ第二段階での温度が９０℃よ り高く維持され、両段階間の温度差が２０℃よりも小さく、第一段階での圧力が ４〜１０バールでありかつ第二段階での圧力が２〜５バールであって、第一段階 での圧力が第二段階での圧力より高く、第一段階における酸素添加量が高くてパ ルプ１ｔ当たり２５〜５０ｋｇであり、第一段階でのみパルプのアルカリ度を高 くするためにアルカリをパルプ１ｔ当たり２５〜５０ｋｇ添加し、第一段階にお ける滞留時間が１０〜３０分でありかつ第二段階における滞留時間が４５〜１８ ０分であることによって拡張脱リグニン操作が得られることを特徴とする方法。 ２．二つの酸素段階間における温度上昇が１０〜１５℃であることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．第一段階におけるパルプの滞留時間が１５〜２５分であり、第二段階におけ るパルプの滞留時間が６０〜１２０分であるこ とを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか一項に記載の方法。 ４．第二段階において、パルプ１ｔ当たり０〜５ｋｇの酸素が追加投入される、 請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。