JPS63557B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 本発明は廃液からの薬品および燃焼性有機物質
の回収を改善するため、リグノセルロース材料か
ら製造したセルロースパルプを公知方法を適用す
るときよりももつと効率的に洗浄する方法に関す
る。セルロースパルプとは、軟木および硬木から
製造したケミカルパルプ、セミケミカルパルプお
よびケミメカニカルパルプを主に意味する。 背景技術 リグノセルロース材料の化学的パルプ化におい
ては、無機薬品と溶解した有機物質とを含む残留
物が得られる。該有機物質は主としてリグニン
と、少量のセルロースと、そして樹脂のような抽
出分とよりなる。望ましくない残留物は洗い落さ
れる。廃液および得られる洗浄液は通常薬品が回
収可能となるように蒸発され、そして燃焼され
る。そのため薬品の回収を容易にするため、常に
できる限り高い乾燥固形分含量を有する洗浄排出
液が望まれる。すなわち洗浄操作中できるだけ少
量の水を使用する努力がなされる。 セルロースパルプを約55％以上の収率で製造す
るときは、通常木材チツプはパルプの洗浄およ
び／またはスクリーニング前に機械的に解繊さ
れ、繊維の形に分離される。パルプをスクリーニ
ングするとき、リジエクトまたはかすと呼ばれる
未解繊木材残渣が得られ、これは別の段階で繊維
の形に分離されるように解繊され、そしてパルプ
の流れに戻される。 木材チツプを脱リグニンした後に得られるパル
プ懸濁液は当分野で公知の種々の方法で洗浄する
ことができる。最古の方法は大きな容器中でバツ
チ式に実施されるところのパルプ懸濁液が拡散装
置中で洗浄されるもの、すなわち置換洗浄であ
る。現在普通に行われている他の方法では、パル
プ懸濁液は通常数段階においてドラムフイルター
上で洗浄される。ドラムフイルターの数はさまざ
まであり、通常３ないし４個のフイルターが使用
される。もつと最新の方法では、フイルターを使
用するよりもより多量の液体が除去できるプレス
を使用して洗浄される。これは薬品および有機物
質の一層効率的な回収をもたらす。 本発明の開示 技術的課題 しかしながら前記洗浄技術を適用するとき、相
当量の残留薬品および望ましくない有機物質がパ
ルプ中に残り、それらはパルプを後で漂白すると
き漂白薬品の不必要に高い消費をもたらし、そし
て周囲へ排出すべき環境汚染物質の望ましくない
多量を発生させる。さらに、セルロースパルプ製
造プロセスにおいて使用される薬品の回収可能限
度を高めることは、経済的および環境保全の見地
から高度に望ましい。 解決方法 本発明は前述の課題の解決方法を達成し、そし
て薬品の回収可能限度を向上することを可能とす
る。従つて本発明は、出発原料が化学的に脱リグ
ニン（蒸解）され、そして場合によつて機械的に
解繊された後に、公知方法によつて水を供給しな
がら複数の段階で洗浄されるところのリグノセル
ロース材料よりセルロースパルプを製造する時、
パルプを部分的に洗浄した後、パルプを複数の洗
浄段階の中間において、高濃度処理に適しそして
相互に関して回転するスクリユーを備えた装置内
において、パルプトン当り７ないし200kWhのエ
ネルギー入力において緩和な機械的こねまぜ処理
にかけることを特徴とする未漂白セルロースパル
プの改良洗浄方法に関する。 本発明による方法を適用するとき、パルプ懸濁
液中の最初存在する不純物の少なくとも10％が緩
和な機械的処理に先立つ部分洗浄によつて除去さ
れるときに得られる洗浄効果が特に良好であるこ
とが判明した。換言すれば、蒸解廃液の乾燥固形
分含量の少なくとも10％がパルプを緩和な機械的
処理にかける前に洗い落されなければならない。 また緩和な機械的処理の前に、パルプの乾燥固
形分含量10ないし50％、好ましくは14ないし40
％、さらに好ましくは20ないし35％へ高めること
が特に適当であることが判明した。緩和な機械的
処理終了後、パルプ懸濁液は次の洗浄段階の洗浄
液と混合することにより、パルプ濃度0.5ないし
13％へ希釈される。パルプがフイルター上で洗浄
されるときは、最適パルプ濃度は0.5ないし６％
の範囲であり、他方例えばプレス内で洗浄脱水す
るときは、２ないし13％の仕込みパルプ濃度で好
適に実施される。 本発明による緩和な機械的処理は通常実際に使
用されるすべての温度で実施することができる。
しかしながら特に適当な温度範囲は20ないし110
℃であり、さらに適当な範囲は35ないし90℃であ
る。 こゝで緩和な機械的処理とは、前述の乾燥固形
分含量のパルプ懸濁液が繰り返して圧縮、こねま
ぜおよびせん断処理にかけられることを意味し、
その場合前記処理を実施するための電気的エネル
ギーの入力は、絶乾パルプトン当り７ないし
200kWh、そして好ましくは10ないし100kWhの
範囲に保たれる。 本発明による緩和な機械的処理は、入口および
出口を備えたハウジング内に相互に平行に設置さ
れそして材料を緩和に処理するために相互に係合
する２本の回転し得るブレードを有するスクリユ
ーよりなり、該スクリユーブレードは少なくとも
その巻きの一部の周縁に凹部を有し該凹部間に歯
状突起を形成しているタイプのスクリユーデフイ
ブレーター中で実施することが特に適当であるこ
とが判明した。前記のタイプのスクリユーデフイ
ブレーターはMoDoMekan ABより
FROTAPULPERなる名称で販売されている。 利 益 パルプ懸濁液が洗浄系列の２または３段階以上
の中間において緩和な態様で機械的に処理される
本発明による新規方法は、驚くべきことに、慣用
の洗浄技術を適用するときよりも、一層きれいな
パルプを与え、そして高い薬品回収、周囲への不
純物の低い排出および流出洗浄水の高い乾燥固形
分含量をもたらすことが判明した。 このように、本発明は一層純粋なパルプを得る
ことを可能にする重要な利益を達成する。これは
特にパルプの抽出分含量およびそのカツパ数のか
なりの低下によつて示される。 本発明による方法によつて達成される利益は、
パルプ洗浄段階から出る液体の乾燥固形分含量、
すなわち該液に含まれる有機物質の量およびそれ
に含まれる無機薬品の量を増加させることができ
ることを含む。これは洗浄液の燃料価値を増加さ
せ、価値ある省エネルギーを表わす。より多量の
夾雑物が蒸発および燃焼にもたらされ、そしてよ
り多量の薬品が回収されるので、排出液に含まれ
る環境有害物質の量はそうしない場合よりも少な
く、それは重量の利益であるばかりでなく、また
環境面からも望ましい。従つて排出液中の環境有
害物質の処理および分解に含まれるコストを本発
明の適用により減らすことができる。 本発明によつて達成される別の驚くべき利益
は、洗浄したパルプを漂白するとき、塩素、二酸
化塩素、次亜塩素酸塩、過酸化水素および酸素ガ
スのような漂白薬品の消費が著しく減少すること
である。 本発明による緩和な機械的処理の実施によつて
得られる他の驚くべき効果は、得られるパルプ懸
濁液の脱水が著しく改良されることであり、この
事実はパルプをさらに処理する場合決定的な利益
を達成する。 本発明による方法によつて達成される利益は実
施例によつてさらに例証される。 図面の簡単な説明 図面は３段階でのカバサルフエートパルプおよ
びトウヒケミメカニカルパルプについての洗浄テ
ストに適用した本発明による方法の好適な具体例
を概略的に図示し、前記段階の各々はプレスが備
えられる。これらのテストにおいたは
FROTAPULPERなる名称で販売されているタ
イプのスクリユーデフイブレーターが第１および
第２洗浄段階の中間に設置された。 本発明の最良の実施態様 以下の実施例は記載した方法の好適な具体例に
よつて実施した実験および得られた結果を記載す
る。 並列に実施された以下のテストにおいて、カバ
サルフエートパルプおよびトウヒケミメカニカル
パルプが３段階で、一部は第１および第２洗浄段
階の中間に前記緩和な機械的処理を取り入れた本
発明に従い（実施例１および２）、一部は洗浄系
列の各段階間においてどのような形の機械的処理
も受けない慣用技術により（対照例１および２）
洗浄された。 図面に示した工程図がすべてのテストに使用さ
れ、そのため以下の参照番号は図面中の対応参照
番号に関する。 実施例 １ 未漂白の未洗浄カバサルフエートパルプをライ
ン１かなタンク２へ導入し、その中でパルプ懸濁
液はライン２２から供給されるプレス廃液をもつ
てパルプ濃度が約８％になるまで希釈された。パ
ルプ懸濁液はタンク２からライン３を通つてプレ
スよりなる第１洗浄段階へ送られ、その中でパル
プ懸濁液は乾燥固形分含量33.3％へ濃縮され、そ
して次にライン５を通つてスクリユーフイーダー
６へ送られ、そこからパルプ懸濁液はライン７お
よびライン８を通つてブレードが凹部を有する２
本の回転スクリユーを備えたスクリユーデフイブ
レーター１０へ供給され、その中で緩和な機械的
処理にかけられた。その後パルプ懸濁液はライン
１１を通つて第２のスクリユーフイーダー１２へ
送られた。スクリユーデフイブレーター１０の入
口におけるパルプの温度は68℃と測定され、該デ
フイブレーターの出口においては71℃と測定され
た。スクリユーデフイブレーター１０内の緩和な
機械的処理によつて消費された電気エネルギーの
量は絶乾パルプトン当り15kWhと測定された。
パルプ懸濁液がデフイブレーター１０を通過して
いる間はライン９を閉鎖した。 処理したパルプ懸濁液はスクリユーフイーダー
１２中においてライン２１を通つてプレス廃液を
該フイーダーへ導入することによつてパルプ濃度
８％へ希釈され、該廃液はパルプ懸濁液がフイー
ダー１２を通つて輸送されている間にそれと効果
的に混合された。希釈されたパルプ懸濁液は次に
ライン１３を通つて第１洗浄段階で使用したもの
と類似のプレスよりなる第２洗浄段階１４へ送ら
れた。パルプ懸濁液は洗浄され、そして乾燥固形
分含量33.3％へ再び濃縮された。プレス１４から
得られた廃液はライン２２を通つてタンク２へ送
られ、そこで入つて来るパルプ懸濁液を希釈する
ために使用された。第２洗浄段階で洗浄し、濃縮
されたパルプ懸濁液は、次にライン１５を通つて
スクリユーフイーダー１６へ送られ、そしてライ
ン１７を通つて前の２洗浄段階で使用したプレス
と類似のプレス１８を備える第３洗浄段階へ送ら
れた。パルプ懸濁液はスクリユーフイーダー１６
中で前のスクリユーフイーダー１２中におけるの
と同様な態様で希釈され、混合されるが、しかし
ながらこの場合は８％のパルプ濃度が得られるよ
うにライン２０を通つて供給される純水で希釈さ
れる。パルプ懸濁液をプレス１８内において洗浄
し、そして乾燥固形分含量33.3％へ濃縮した。最
終的に洗浄したパルプ懸濁液をライン１９を通つ
て取り出した。 プレス廃液は分析目的でテストの間ライン２１
および２２から取り出した。最終的に洗浄したパ
ルプのサンプルもライン１９から採取された。分
析結果を第１表に示す。第１洗浄段階４のプレス
からの廃液はライン２３を通つて取り出され、そ
して回収プラント（図面に図示せず）へ送られ、
そこで前記廃液は蒸発され、燃焼された。洗浄液
はパルプ懸濁液の流れに対し向流に送られ、そし
てパルプ懸濁液がかけられる機械的処理のため、
プレス廃液は高い有機物含量（約13％）と、同時
に高い燃料価値を持つていた。 対照例 １ このテストでは、実施例１で使用したパルプと
同じバツチから取つたカバサルフエートパルプが
洗浄され、そして同じ装置で処理されたが、パル
プ懸濁液は第１および第２洗浄段階間で緩和な機
械的処理にかけられなかつた点が異なる。このた
めライン８を通るパルプ懸濁液の流れのすべてが
止められ、パルプ懸濁液はその代りライン９を通
つて第２のスクリユーフイーダー１２へ直接送ら
れた。 第２洗浄段階のプレス１４中においてパルプ懸
濁液を洗浄し、そして濃縮した後、この場合乾燥
固形分含量26％が得られた。第３洗浄段階のプレ
ス１８中においてパルプ懸濁液を洗浄し、濃縮し
た後、乾燥固形分含量26％が得られた。プレス１
４および１８の入口におけるパルプ懸濁液の濃度
はそれぞれこの場合８％であり、そしてこれらプ
レスへ加えられる圧力は実施例１と同じであるこ
とが認められるであろう。 このテストにおいて分析サンプルが実施例１に
よるテストと同じ場所で採取された。分析結果を
以下の第１表に示す。

【表】 表から明らかなように、本発明による方法を適
用するとき、全く驚くべきことに公知技術によつ
て洗浄するときよりも相当に良好な洗浄が得られ
た。このように、例えば緩和な機械的処理は部分
的に洗浄されただけのパルプ懸濁液に実施された
という事実にもかゝわらず、本発明による方法は
パルプを洗浄段階の中間に機械的処理を行うこと
なく従来通り洗浄するときに得られたものよりも
相当に低い抽出分含量のパルプが驚くべきことに
得られた。 パルプから有機物質が洗出される程度の増加に
よつて達成されるエネルギーに関する重要な利益
の一つは、廃液の燃料価値が増加することであ
る。さらに蒸解薬品の一層高いパーセントが回収
される。 実施例 ２ 実施例１記載のテストを絶乾木材に対して計算
して73％の収率に蒸解したトウヒケミメカニカル
パルプについてくり返した。第２洗浄段階のプレ
ス１４内においてパルプ懸濁液を洗浄し、濃縮し
た後、このテストにおいては乾燥固形分含量34％
が得られた。第３洗浄段階のプレス１８中におい
てパルプを洗浄し、濃縮した後、乾燥固形分含量
34％が同様に得られた。このテストを実施すると
きライン９は閉鎖された。 対照例 ２ このテストでは、パルプ懸濁液が洗浄段階の中
間で緩和な機械的処理にかけられなかつた相違を
除き、実施例２に使用した同じプラントにおいて
同様なカバケミメカニカルパルプが洗浄され、処
理された。このためライン８を通るパルプ懸濁液
の流れのすべてが止められ、その代りパルプ懸濁
液はライン９を通つて直接スクリユーフイーダー
１２へ送られた。第２洗浄段階のプレス１４を通
過した後、乾燥固形分含量は30％であつた。第３
洗浄段階のプレス１８を通過後、乾燥固形分含量
は30％であつた。 公知技術によるパルプの洗浄と、本発明による
パルプの洗浄とを比較すると、本発明による方法
を実施するときより多量の水が除去され、そして
より多量の薬品が回収されることが結論できる。
この結論は、両方のテストにおいてプレスへ入る
パルプ懸濁液の濃度は７％に一定に保たれたとい
う事実にもかゝわらず、本発明を適用するとき回
収される廃液の体積の方が多量であつたという事
実を基礎とする。実施した測定によれば、実施例
２における洗浄水も対照例２における洗浄水より
も少し多量の乾燥固形分を含有していた。このよ
うに本発明による方法を適用するとき得られる液
の燃料価値は、慣用技術によりケミメカニカルパ
ルプを洗浄するときに得られる対応する液の燃料
価値よりも高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施する洗浄プラントの好
適な具体例の概略図である。 ２はタンク、４，１４，１８はプレス、６，１
２，１６はスクリユーフイーダー、１０はスクリ
ユーデフイブレーターである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出発原料が化学的に脱リグニンされ、そして
   場合によつて機械的に解繊された後に、公知方法
   によつて水を供給しながら複数の段階で洗浄され
   るところのリグノセルロース材料よりセルロース
   パルプを製造する時、パルプを部分的に洗浄した
   後、パルプを複数の洗浄段階の中間において、高
   濃度処理に適しそして相互に関して回転するスク
   リユーを備えた装置内において、パルプトン当り
   ７ないし200kWhのエネルギー入力において緩和
   な機械的こねまぜ処理にかけることを特徴とする
   未漂白セルロースパルプの改良洗浄方法。 ２ 蒸解廃液の乾燥固形分含量の少なくとも10％
   が緩和な機械的処理以前の部分的洗浄工程におい
   て除去される特許請求の範囲第１項の方法。 ３ 緩和な機械的処理はパルプ乾燥固形分含量10
   ないし50％、好ましくは14ないし40％、さらに好
   ましくは20ないし35％において実施される特許請
   求の範囲第１項または第２項の方法。 ４ 緩和な機械的処理への電気エネルギー入力が
   パルプトン当り10ないし100kWhの範囲に保たれ
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   の方法。 ５ 緩和な機械的処理は、入口および出口を備え
   たハウジング内に相互に平行に設置されそして材
   料を緩和に処理するために相互に係合する２本の
   回転し得るブレードを有するスクリユーよりな
   り、該スクリユーブレードは少なくともその巻き
   の一部の周縁に凹部を有し該凹部間に歯状突起を
   形成しているタイプのスクリユーデフイブレータ
   ー中で実施される特許請求の範囲第１項ないし第
   ４項のいずれかの方法。