JPS5836292A - クラフト過負荷回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クラフト黒液の処理方法・に関する。

更に詳細には、本発明は回収装置の芒硝回収能力を増大
できる黒液の処理方法に関する。

木材チップの形態のリグノセルロース材料ツクラフトパ
ルプ化は、通常セルロース材料のバインダーの役目をす
るリグニンのアルカリ液（白液）による反応および溶解
を要する。このバインダーの溶解は繊維を遊離する作用
をし、この繊維は残留蒸解液から分離され、この液は黒
液として当業界で知られてｂる。黒液は溶解された木材
成分と共に蒸解薬剤に由来した有機化合物を含有する。

この黒液をまず蒸発により濃縮し、ついで回収炉に供給
し、ここで有機木材成分を熱の放出と共に焼き、その間
無機成分を炉中で還元段階にかける。

炉からの無機残渣はスメルト（Ｓｍｅｌｊ　）と称され
る。クラフトパルプ法から誘導されたスメルトはソーダ
灰（炭酸ナトリウム）と硫化ナトリウムを含有する。

クラフト回収炉は通常固定された能力の実質的な投下資
本の対象となる。従って、回収炉が一定の能力で運転し
ているクラフト工場であって生産容量の増加が望まれる
クラフト工場にとって・やルノ薬品回収に実施可能な選
択の余地はほとんどない。

従って、本発明の目的は、一定の能力で運転しているク
ラフト炉で無機化合物回収能力を増大せしめる方法を提
供することである。

本発明は、クラフト回収炉を有するクラフト回収系に於
てクラフト・ぐルゾ法に由来する黒液の回収用のクラフ
ト過負荷回収方法であって、ｆａｌ　　上記黒液の第一
部分を該炉に供給し、ｔｂ＋　　該黒液の第二部分を硫
酸を含む酸で酸性にして該第二部分中に含有されるリグ
ニンの実質的全部を不溶化しかつ硫酸ナトリウムを形成
し。

（ｃ）　　有機成分及び無機成分を含む酸性にした第二
部分の残りから上記不溶解性リグニンを分離し、（ｄｉ
　　上記硫酸ナトリウムを含む、少くとも該無機成分を
一定の能力で操作するクラフト回収糸に供給する諸工程
からなる、クラフトｈ負荷回収方法に関する。

従って、本発明はリグノセルロース材料の・母ルノ化用
のクラフト法の生成物である黒液の処理方法を提供する
。本法は、固定された能力のクラフト回収系によシ回収
し得る量を越える量で、黒液から無機有価物の回収およ
びリグニン（及び可能的には糖酸類）の回収も可能にす
る。

概略すれば、一定の能力で操作するクラフト回収系の回
収能力を増大せしめるための本法は、一定の能力で操作
しているクラフト回収系に黒液の第一部分を供給し、黒
液の第二部分を硫酸含有酸で酸性にして該第二部分中に
含有されるリグニ／の実質的全部を不溶化しかつその中
のナトリウム有価物の実質的全部を硫酸す）　ＩＪウム
に変換することからなる。ついでこの不溶解性リグニン
を上記の酸性にされた第二部分から分離し、該第二部分
の少くとも無機成分をクラフト回収系に供給する。

クラフトノ（ルゾ法に由来する黒液は、通常的／／〜／
３（典型的には約／：１．）の範囲のｐ）Ｉ’ｔ−有し
ておシ、しかも炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫化
ナトリウムおよびナトリウムの有機塩類を含有する。黒
液を更に処理する前に、硫化物は黒液中へ空気を吹き込
むことによシ酸化すべきである。

第一の具体例に於て、通学生くとも約１Ｉｏｓの固形分
濃度、更に典型的には約５０％の固形分である濃縮黒液
を約５０℃以下、好ましくは約Ｓ〜りＯ″Ｃの温度に冷
却する。これは、通常の熱交換装置によって行なうこと
ができる。冷却され濃縮された黒液を硫酸含有水蒸気と
混合し、この際混合物のｐＨはせいぜい約５、好ましく
は約４．５以下に維持する。この工程に使用される硫酸
含有浴はクラフト工場の漂白装置に関連する二酸化塩素
発生器からの流出物（これは硫酸ナトリウムおよび硫酸
を含む）であってもよいし、また通常の工業等級の硫酸
であってもよい。ｐＨの減小はリグニンの不溶化、並び
に黒液中の糖酸塩類の相当する糖酸類への変換、並びに
ナトリウム有価物の硫酸ナトリウムへの実質的な変換を
もたらす。酢酸ナトリウΣから酢酸への変換の如き、同
様の変換も酸性化中に起こる。酸性化中に形成される二
酸化炭素および可能的には若干の硫化水素が脱ガス工程
中に、例えば黒液の減圧によシ除去される。脱ガス中に
発生したガスはスフラッパー中を通され、炉などに供給
される。

ついで酸性にし脱ガスした液を、６０℃を越える温度、
好ましくは約９０°Ｃに、可能的にはスチームの通過に
より、あるいは更に好ましくは黒液中に浸漬したスチー
ムコイルの使用により加熱する。加熱は融合中に連行さ
れるガス及び濃縮黒液の高密度によシ表面に浮上する傾
向のあるリグニンを凝固（または融合）する作用をする
。凝固リグニンは、表面をかき取ることによシ、あるい
は黒液の傾瀉により黒液の残りから容易に分離される。

かくて得られたりゲニンは、所望により更に化学的な処
理にかけることができ、あるいは例えば通常のボイラー
、流動床等の燃料として使用することができる。

融合されたリグニンの分離に続いて、残留黒液をクラフ
ト回収炉に供給する前に、もしアルカリが添加される黒
液中の残留アルカリがこの目的に不充分であるならば過
剰の酸を中和するために残留黒液に水酸化ナトリウムを
添加すべきである。

また、硫酸ナトリウム（無水）及び有機化合物（糖酸塩
類を含む）を含有するこの残留黒液はついで強制冷却装
置を用いて約θ℃に冷却され、これによシ上記の無水硫
酸ナトリウムは周囲の溶液から、実質的な量の結晶水を
吸収して（１モルの無水硫酸す）Ｌラムが１０モルの水
を吸収する）水和する。硫酸ナトリウムから芒硝への水
利工程は、残留黒液から遊離水を減少し、液状の糖酸類
を残し、その結果この糖酸類は結晶の芒硝から例えばろ
過、遠心分離等により分離できる。黒液の濃縮、続いて
の多重作用蒸発器中の通過および硫酸の強度は、残留黒
液中の無水硫酸ナトリウムの濃度が芒硝の形成が実質的
に水を含まない有機酸類および糖酸類を残すような濃度
であることを確実にするように好ましくは調節すべきで
ある。

ついで水利硫酸ナトリウムを、例えば乱流ミキブー中で
″通常の濃縮黒液と混合でき、この濃縮黒液は回収炉に
供給される。これは過負荷回収法による黒液の損失に由
来する、必要とされる芒硝補給を省く。濃縮黒液に添加
される無機化合物は実質的に硫酸ナトリウムを含むので
、使用可能なパルプ薬剤にそれらを還元することはクラ
フト回収炉中で容易に行なわれる。

本発明の第二の具体例に於て、クラフト・母ルノ法から
の未濃縮黒液の温度をまず約３７〜乙５　”０に調節し
、ついでこれを硫酸を含む酸で約Ｓ以下のｐＨ１好まし
くは約＋、５以下のｐ＋１に酸性にして、黒液の中に含
有されるリグニンを不溶化し、かつ黒液中のナトリウム
有価物を硫酸ナトリウムに変換する。酸性にされた黒液
は、例えばる材を目詰り、ふさぎ、あるいはガム状にす
ることなく分離を容易にする大きさにリグニン粒子を凝
固するために約５７〜乙Ｓ″Ｃの範囲に維持する。つい
で凝固されたリグニンを黒液の残りから、例えばろ過、
遠心分離等により分離する。リグニンの除去に続いて、
黒液の残りを中和して、次の＃絹工程中の有機酸揮発物
の損失を防止できる。ついでこれを濃縮、再度の酸性化
、冷却して芒硝の結晶を形成し、芒硝は前記の具体例で
記載のとおり炉に供給される前に糖酸類および／または
糖酸塩類から分離し得る。また、リグニンの除去に続い
て、黒液の残りを回収系に供給する前に、水酸化ナトリ
ウムで中和でき、あるいは可能的には光分な残留アルカ
リを含有する黒液と混合することにより中和できる。

第一図を参照して説明する。第７図は本発明の第一の具
体例を示すものである。まず黒液を多重作用蒸発器１０
中で少くとも約４ｔｏ’ｔの固形分濃度（好ましくは約
３０チの固形分）に濃縮する。

ついで濃縮黒液を例えば熱交換装置１４を通して約９０
℃以下の温度に冷却する。冷却黒液は酸浴１８に添加さ
れ、そこでｐＨが約３．Ｓ以下に減小される。この場合
、硫酸含有浴は、二酸化塩素発生器の液状流出物（その
中にｆｆＬ酸ナトリウムを含む）から得られることが好
ましい。発生する二酸化炭素、および可能的には若干の
硫化水累は、脱ガス段階２２で酸性にされた液体から分
離され、可能的にはスフラッパーに送られ、ついで脱ガ
スした液体は約６０℃を越える温度に、好ましくは液体
中に浸漬された水蒸気コイルにょシ加熱される２４ｏこ
＼で発生したガスはスフラッパーを通して炉などに送る
ことができる。この加熱により融合された不溶解性リグ
ニンは、傾瀉などにより次の工程２８で分離される。傾
瀉された液体は約θ℃に冷却され（強制冷却装置３ｏに
より）、硫酸ナトリウムは実質的に水の全部を水和脱除
されついで水和された硫酸ナトリウム（芒硝）は例えば
ろ過３６によシ残留有機酸類および糖酸類から分離され
る。かくして得られた糖酸類は、好適な方法で使用でき
、可能的には通常の炉で燃焼される。

水利硫酸ナトリウムは、ミキサー４０中で濃縮黒液と混
合でき、クラフト回収炉４４に供給される。

また、クラフト回収炉へ供給されている濃縮黒液が傾瀉
された液体を中和するのに光分な残留アルカリを含有す
る場合には、酸性の傾瀉された液体は中間の冷却工程３
２および分離工程３６をバイパスする濃縮黒液によシミ
キサ−４０中で直接中和することができる（第１図の点
線で示すように）。

硫酸ナトリウムはクラフト炉から還元形態で得られ、実
にリグノセルロース材料のｉ９ルゾ化に使用し得る。

上記のとおシ、本状は通常招いていた額の投下資本を必
要とすることなくクラフト回収炉の無機物質回収能力を
効率よく増加する。黒液中に含有された有機物質の回収
能力は、捷た薬品あるいは燃料有価物としてのリグニン
の回収により、および／または糖酸成分の可能な回収に
よシ増加される。リグニンおよび／または糖類は通常有
用な樹皮燃焼装置中で燃焼し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい具体例の略流れ図である。 １０・・・多重作用蒸発器、１４・・・熱交換装置、１
８・・・酸浴、３０・・・強制冷却装置、４０・・・ミ
キサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ハ　クラフト回収炉を有するクラフト回収系に於ける
   クラフトバルブ法から得られる黒液の回収用のクラフト
   過負荷回収方法であって、（ａｌ　　該黒液の第一部分
   を該炉に供給し、ｆｂｌ　　該黒液の第二部分を硫酸を
   含む酸で酸性にして該第二部分中に含有されるリグニン
   の実質的全部を不溶化しかつ硫酸ナトリウムを形成し、 ｆｃｌ　　有機成分および無機成分を含む該酸性にした
   第二部分の残シから該不溶解性リグニンを分離し、 ｆｄｌ　　該硫酸ナトリウムを含む、少くとも該無機成
   分を一定の能力で操作する該クラフト回収系に供給する 諸工程からなるクラフト過負荷回収方法。 （」　該第二部分を少くとも約ｌｌｏ壬の固形分に濃縮
   し該酸性化の前に約５〜５０℃の間に冷却する特許請求
   の範囲第（ハ項記載の方法。 （３）該酸性化が該部分のｐｌ＋をせいぜい４．５に減
   少する特許請求の範囲第（９項記載の方法。 ｆｌＩｌ　　該酸性にした第二部分の温度を、該不溶解
   性リグニンの該分離の前に少くとも約６０°Ｃに上昇さ
   せる特許請求の範囲第（２項記載の方法。 （５＋　　該リグニンを該第二部分の該残りから傾瀉に
   より分離する特許請求の範囲第（２項または第（／ｌ）
   項記載の方法。 （乙）　該第二部分の該残りを該無機成分の該クラフト
   回収系への供給前に冷却して該硫酸す）　ＩＪウムを水
   利、結晶化する特許請求の範囲第ａ）項または第（ｌ１
   １項記載の方法。 （７）該酸性にした第二部分の該残りを該無機成分の該
   クラフト回収系への供給前に中和する特許請求の範囲第
   （ハ項記載の方法。 （ｇ）該酸性にした第二部分の該中和を該中和に充分な
   アルカリを含有する該第一部分と該酸性にした第二部分
   とを混合することにより行なう特許請求の範囲第（７）
   項記載の方法。 ｆｑ＋　　該酸性にした第二部分への水酸゛化ナトリウ
   ムの添加が該中和をもたらす特許請求の範囲第（７）項
   記載の方法。 （１０）該第二部分の温度を該リグニンの該分離前に約
   ５７〜＆５”Ｏの範囲に調節する特許請求の範囲第（ハ
   項記載の方法。 （／／）該第二部分の該酸性化をせいぜいグ、Ｓのｐ■
   になるように行なう特許請求の範囲第（ハ項または第（
   １０）項記載の方法。 （／コ）該不溶解性リグニンの該分離を傾瀉、ろ過およ
   び遠心分離の一つにより行なう特許請求の範囲第（／θ
   ）　項記載の方法。 （／３）該酸性にした第二部分の該残りを該無機成分の
   該クラフト回収系への該供給前に濃縮し、ついで冷却し
   て該硫酸ナトリウムを水利、結晶化する特許請求の範囲
   第（１０）項記載の方法。 （／’Ｉ＞該分離したリグニンをそのカロリー有価物回
   収用の通常の？イラーに供給する特許請求の範囲第（ハ
   項、第（，２）項または第（１０）項のいずれか一項記
   載の方法。 （Ｒ）　　該分離したリグニンを流動床中で燃焼する特
   許請求の範囲第（ハ項、第（２項または第（１０）項の
   いずれか一項記載の方法。 （／乙）　該酸性にした第二部分の該残りを該第二部分
   の該無機成分の該クラフト回収炉への供給前に中和する
   特許請求の範囲第１ハ項記載の方法。