JPH0551537B2 - - Google Patents

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JPH0551537B2
JPH0551537B2 JP58033626A JP3362683A JPH0551537B2 JP H0551537 B2 JPH0551537 B2 JP H0551537B2 JP 58033626 A JP58033626 A JP 58033626A JP 3362683 A JP3362683 A JP 3362683A JP H0551537 B2 JPH0551537 B2 JP H0551537B2
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JP
Japan
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fluidized bed
bed furnace
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causticizing agent
causticizing
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JP58033626A
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Hayamizu Ito
Chiaki Nagai
Katsuyoshi Ogawa
Jukichi Takeshita
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルプ蒸解廃液(黒液ともいう)か
ら苛性ソーダを効率よく回収するとともに、苛性
化剤の補給量を少なくすることができる方法に関
するものである。
〔従来の技術〕 従来、木材チツプを蒸解したときに発生するパ
ルプ蒸解廃液(以下、パルプ廃液という)から苛
性ソーダを回収する場合、石灰法が実用化されて
いる。しかしこの石灰法は工程が複雑であり、ま
た、廃物を生じるので臭気対策、排水対策が必要
であり、苛性化率が悪いなどの欠点を有してい
た。
これらの欠点を解消するために、特公昭51−
12724号公報に示されるように、繊維素物質の蒸
解および漂白工程より排出される実質的に硫黄化
合物を含まないアルカリ廃液を、濃縮後酸化鉄を
加えて燃焼せしめ、得られた鉄酸ソーダを水中に
投入して抽出水溶液として直接苛性ソーダを回収
するとともに、抽出残渣として得られた酸化鉄を
循環再使用する方法が提案されている。この方法
では、アルカリ廃液からの苛性ソーダの生成は、
おそらく廃液の燃料によつて廃液中に含まれてい
た有機物は分解し、生成物として得られた炭酸ソ
ーダおよび/または酸化ソーダが下記の(1)式およ
び(2)式の如く酸化鉄と反応して鉄酸ソーダを生成
し、これを水中で処理することによつて(3)式の如
く、苛性ソーダと酸化鉄が得られるものと考えら
れる。
Na2CO3+Fe2O3→Na2Fe2O4+CO2 (1) Na2O+Fe2O3→Na2Fe2O4 (2) Na2Fe2O4+H2O→2NaOH+Fe2O3 (3) 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし上記の方法を流動床炉に適用するには、
(1)生成した鉄酸ソーダを加水分解してNaOHを
回収する際、粗粒の酸化鉄が次第に微粉化する傾
向にある、(2)Fe2O3として一般に鉄鉱石が用いら
れ、鉄鉱石中には微粉(0.149mm以下)が5〜
30wt%含まれ、またSiO2,Al2O3など不純物が数
wt%含まれる、(3)パルプ廃液は濃縮され固形分
濃度の上昇に従い膨潤し易くなり、見かけの比重
が小さくなり、したがつて、濃縮パルプ廃液を流
動床炉に投入する際には、上昇する燃焼ガスに対
する抵抗力が増加して流動層への投入が難しい、
などの問題点があり、実用化する際の問題であつ
た。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、苛
性化剤を予め微粉と粗粒とに分級し、微粉苛性化
剤と黒液とを予混合し、さらに回収した苛性化剤
を微粉と粗粒とに分級し、この微粉と黒液とを予
混合することにより、黒液のみを投入する場合に
は比べて黒液の流動層外での燃焼、すなわち、流
動層炉内のフリーボードでの燃焼を抑え、かつ流
動層内に均一に分散でき、単位容積当りの反応量
を大きくするとともに、微粉苛性化剤を有効に利
用することにより、苛性化剤の補給量を少なくす
るようにしたパルプ廃液から苛性ソーダを回収す
る方法を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕
上記の目的を達成するために、本願の第1の発
明のパルプ廃液から苛性ソーダを回収する方法
は、第1図を参照して説明すれば、パルプ廃液
(黒液ともいう)を濃縮した後、Fe2O3,TiO2
FeTiO3よりなる群より選択された物質を苛性化
剤として加えて流動床炉6で燃焼せしめ、ついで
生成物を水中に投入して苛性ソーダおよび苛性化
剤を回収する方法において、 苛性化剤を微粉と粗粒とに分級し、濃縮パルプ
廃液と微粉の苛性化剤とを予め混合した後、この
混合物を流動床炉6に投入するとともに、粗粒を
流動床炉6に投入し、流動床炉6で生成した生成
物を流動床炉6から直接抜き出し、水中に投入し
て苛性ソーダおよび苛性化剤を回収した後、苛性
化剤を粗粒と微粉とに分級し、粗粒を流動床炉6
へ循環し、微粉を濃縮パルプ廃液と混合して流動
床炉6に投入することを特徴としている。
そして黒液のみを投入する場合に比べて黒液の
流動層外での燃焼が抑えられ、かつ流動層内に均
一に分散し易く、また反応表面積が大きくなつて
単位容積当りの反応量が大きくなる。
本発明の要旨は、流動床炉6内の流動層のフリ
ーボードの部分で黒液が燃焼するのを防ぐため、
黒液に微粉苛性化剤を予混合し、微粉苛性化剤の
炉外への飛び出しを抑え、黒液を流動層内で燃焼
させるようにし、しかも、微粉苛性化剤を有効に
利用することにある。
また、本願の第2の発明の方法は、第3図を参
照して説明すれば、パルプ廃液を濃縮した後、
Fe2O3,TiO2,FeTiO3よりなる群より選択され
た物質を苛性化剤として加えて流動床炉6で燃焼
せしめ、ついで生成物を水中に投入して苛性ソー
ダおよび苛性化剤を回収する方法において、 苛性化剤を微粉と粗粒とに分級し、濃縮パルプ
廃液と微粉の苛性化剤とを予め混合した後、この
混合物を流動床炉6に投入するとともに、粗粒を
流動床炉6に投入し、流動床炉6で生成した生成
物を流動床炉6から直接抜き出し、水中に投入し
て苛性ソーダおよび苛性化剤を回収した後、回収
した灰分を含む苛性化剤を脱灰処理して苛性化剤
と灰分とに分離し、ついでこの苛性化剤を粗粒と
微粉とに分級し、粗粒を流動床炉6へ循環し、微
粉を濃縮パルプ廃液と混合して流動床炉6へ投入
することを特徴としている。
そして、脱灰処理する場合、苛性化剤中の不純
物を除去することができるので、純度の低い苛性
化剤を使用することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の方法を実施すめ装置の一実
施例を示している。第1図において、希黒液タン
ク1内の希黒液をエバポレータ2に導入し蒸発、
濃縮して濃黒液タンク3に貯留し、この黒液を混
合槽4へ送る。一方、Fe2O3,TiO2,FeTiO3
りなる群より選択された物質(第1図では一実施
例として品質のよい鉄鉱石を苛性化剤として用い
る場合を示している)を分級器5に導入して、流
動床炉6の流動化剤兼苛性化剤よりも粒径の細か
い微粉と、流動化剤兼苛性化剤よりも粒径の大き
い粗粒とに分級し、微粉を混合槽4に供給して濃
黒液と予め混合した後、この混合物を流動床炉6
に投入し粗粒は流動床炉6へ供給して燃焼させ前
記反応式(1),(2)の反応を行わせる。なお、図示し
ていないが、流動床炉6の下部には流動化用空気
が供給される(第2図参照)。濃黒液は固形分
50wt%以上となるように濃縮し、FeとNaとのモ
ル比(Fe/Na)が1以上となるように予混合す
る。また流動床炉6における流動化剤兼苛性化剤
は粒径が0.2〜2.0mmとなるようにし、反応温度を
580〜1100℃、望ましくは900〜1000℃とする。
ついで流動床路6における生成物を抜き出し、
冷却器7で冷却した後、加水分解槽8へ導入し水
中に投入して前記反応式(3)の反応を行わせて
NaOHおよびFe2O3を生成させる。加水分解剤と
してはH2Oの他、洗浄工程よりの弱アルカリ液
の使用も可能である。このNaOHおよびFe2O3
クラリフアイヤー10に送られてNaOHとFe2O3
とに分離され、NaOHは苛性ソーダタンク11
に貯留される。Fe2O3は洗浄槽12、フイルタ1
3を経てFe2O3として回収される。このFe2O3
さらに分級器14に導入されて粗粒と微粉とに分
級され、粗粒は流動床炉6へ、微粉は混合槽4へ
供給される。なお15は純水タンク、16はボイ
ラ、17はガス・エアヒータ、18は集じん機、
20は誘引フアン、21は煙突である。
このようにFe2O3および黒液の投入を予混合方
式とし、混合に使用するFe2O3は流動化剤兼苛性
化剤粒径よりも小さい微粉を使用するので、微粉
Fe2O3単独では流動層に投入しても、燃焼ガスに
同伴し炉外にすぐ飛び出してしまうことを防止
し、かつ黒液単独のみを供給する場合に予想され
る、流動層に達する前の黒液の燃焼による揮発
分、灰分等の揮発のために、Fe2O3と反応させ回
収すべきNa2Oが損失することを極力抑えること
ができる。なお黒液は流動層内で燃焼させなけれ
ばならない。またFe2O3の比重は4.5〜4.9であり、
一方、黒液のみを供給する場合は、黒液は濃縮さ
れ固形分濃度が上昇するに従い、有機物が揮発し
て膨潤しやすくなる性質のために、見かけの比重
は小さくなつて、上昇する燃焼ガスに対する抵抗
力が増加し、流動層内へ至らずに系外にキヤリー
オーバーされ易くなり、Na2Oが損失することに
なる。また黒液は粘性を有する液体のため、粒状
のFe2O3とは混合し難いが、粒状のFe2O3とは比
較的混合し易く、その混合物は流動化剤兼苛性化
剤粒径より大きな形(塊状あるいはアメ状)とな
り、かつ比重も大きくなるので(上記のように
Fe2O3の比重は4.5〜4.9)、炉外への飛び出しはな
い。また、鉄酸ソーダ(Na2Fe2O4)の生成反応
は、Fe2O3とNa2CO3との反応であり、Fe2O3
反応表面積の大きいほど(したがつて微粉ほど)、
単位容積当りの反応量は大きくなり、さらに混合
物内でのFe2O3+Na2Oの反応によるNa2Oの回
収も期待できる。さらに前述のように、生成した
鉄酸ソーダを加水分解してNaOHを回収する際、
粗粒のFe2O3が次第に微粉化する傾向にあり、ま
た鉄鉱石中には微粉(0.149mm以下)が5〜30wt
%含まれ、SiO2,Al2O3などの不純物が数wt%含
まれており、鉄鉱石を粒度分布の広い状態で流動
層に受け入れた場合、微粉は単独では飛び出して
しまつて利用できないので、本発明におけるよう
に、微粉のFe2O3を予め黒液と混合する方式は、
黒液を流動層内で燃焼させてNa2CO3とFe2O3
を有効に反応させることができ、さらにNa2Oの
回収反応に利用でき、原材料コストの低減につな
がるという点で、きわめて理に適つている。
第2図は冷却器として流動層型冷却器を用いる
場合を示している。すなわち流動床炉6で生成し
た鉄酸ソーダをオーバーフロー管を介して抜き出
し、加水分解工程へ供給する間の冷却器として、
流動層型冷却器22を使用し、この冷却器22に
フアン23により空気を供給し、鉄酸ソーダを直
接冷却した熱風は予熱空気に、間接冷却用の温水
は加水分解液として使用するように構成したもの
である。加水分解による苛性ソーダの回収は、温
水ほど好適に進行し60〜100℃が望ましいので、
この温度になるように調節する。本実施例におい
ては、廃熱利用など省エネルギー化を図ることが
できるという利点がある。
第3図は本発明の他の実施例を示している。す
なわち、回収したSiO2,Al2O3などの不純物(灰
分)を含むFe2O3を比重分離方式または浮選方式
などの脱灰装置24に導入してFe2O3と灰分とに
分離し、Fe2O3を分級器14に導入して粗粒と微
粉とに分級し、粗粒を流動床炉6へ供給し、微粉
を混合槽4へ供給するようにしたものである。脱
灰装置24として浮選方式を採用する場合は、灰
分を含むFe2O3と水、捕集剤、起泡剤とを混合
し、装置下部から空気を吹き込んで気泡を発生さ
せ、Fe2O3のみを選択的に気泡に付着させ浮上さ
せることによつて分離する。
Fe2O3の表面の性質を調整するための捕集剤と
しては、C重油・常圧蒸留残渣油などの重質油、
脂肪酸、石油スルフオン酸塩、エーテルアミンが
用いられ、気泡の表面の性質を調整するための起
泡剤としては、水−空気界面に吸着して表面張力
をかえる界面活性剤で、ノニオン系界面活性剤、
アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤も
しくはこれらを組み合わせたもの、または従来か
らの浮選技術でよく知られた多数のもの、たとえ
ばパイン油(テレピネール約60%)、樟脳油(テ
ルペンのほかシネオール20〜30%)、クレゾール、
メチルイソブチルカルビノールなどが用いられ
る。他の構成は第1図の場合と同様である。本実
施例においては、鉄鉱石中の不純物を除去するこ
とができ、純度の低い鉄鉱石を使用することがで
きるという利点がある。
なお鉄鉱石の代りにTiO2,FeTiO3を使用するこ
とも勿論可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の方法はFe2O3
TiO2,FeTiO3よりなる群より選択された物質を
苛性化剤として用い、苛性化剤を予め微粉と粗粒
とに分級するとともに、回収した苛性化剤を微粉
と粗粒とに分級し、これらの苛性化剤および黒液
を予混合し、かつ混合に使用する苛性化剤は流動
化剤兼苛性化剤粒径よりも小さい微粉を使用する
ものであるから、燃焼し易い黒液のみを投入する
場合に比べて黒液の流動層外での燃焼が抑えら
れ、かつキヤリーオーバーすることなく流動層内
に均一に分散し易く、また反応表面積が大きくな
つて単位容積当りの反応量が大きくなり、Na2
の回収を図ることができるとともに、微粉苛性化
剤を有効に利用することにより、苛性化剤の補給
量を少なくすることができるという効果を有して
いる。
また脱灰処理する場合は、苛性化剤中の不純物
を除去することができるので、純度の低い苛性化
剤を使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施する装置の一実施
例を示すフローシート、第2図は第1図における
冷却器として流動層型の冷却器を用いる場合の説
明図、第3図は本発明の方法を実施する装置の他
の実施例を示すフローシートである。 1……希黒液タンク、2……エバポレータ、3
……濃黒液タンク、4……混合槽、5……分級
器、6……流動床炉、7……冷却器、8……加水
分解槽、10……クラリフアイヤー、11……苛
性ソーダタンク、12……洗浄槽、13……フイ
ルタ、14……分級器、15……純水タンク、1
6……ボイラ、17……ガス・エアヒータ、18
……集じん機、20……誘引フアン、21……煙
突、22……流動層型冷却器、23……フアン、
24……脱灰装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パルプ廃液を濃縮した後、Fe2O3,TiO2
    FeTiO3よりなる群より選択された物質を苛性化
    剤として加えて流動床炉6で燃焼せしめ、ついで
    生成物を水中に投入して苛性ソーダおよび苛性化
    剤を回収する方法において、 苛性化剤を微粉と粗粒とに分級し、濃縮パルプ
    廃液と微粉の苛性化剤とを予め混合した後、この
    混合物を流動床炉6に投入するとともに、粗粒を
    流動床炉6に投入し、流動床炉6で生成した生成
    物を流動床炉6から直接抜き出し、水中に投入し
    て苛性ソーダおよび苛性化剤を回収した後、苛性
    化剤を粗粒と微粉とに分級し、粗粒を流動床炉6
    へ循環し、微粉を濃縮パルプ廃液と混合して流動
    床炉6に投入することを特徴とするパルプ廃液か
    ら苛性ソーダを回収する方法。 2 パルプ廃液を濃縮した後、Fe2O3,TiO2
    FeTiO3よりなる群より選択された物質を苛性化
    剤として加えて流動床炉6で燃焼せしめ、ついで
    生成物を水中に投入して苛性ソーダおよび苛性化
    剤を回収する方法において、 苛性化剤を微粉と粗粒とに分級し、濃縮パルプ
    廃液と微粉の苛性化剤とを予め混合した後、この
    混合物を流動床炉6に投入するとともに、粗粒を
    流動床炉6に投入し、流動床炉6で生成した生成
    物を流動床炉6から直接抜き出し、水中に投入し
    て苛性ソーダおよび苛性化剤を回収した後、回収
    した灰分を含む苛性化剤を脱灰処理して苛性化剤
    と灰分とに分離し、ついでこの苛性化剤を粗粒と
    微粉とに分級し、粗粒を流動床炉6へ循環し、微
    粉を濃縮パルプ廃液と混合して流動床炉6へ投入
    することを特徴とするパルプ廃液から苛性ソーダ
    を回収する方法。
JP3362683A 1983-02-28 1983-02-28 パルプ廃液から苛性ソ−ダを回収する方法 Granted JPS59162128A (ja)

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