JPS58132192A - 流動層炉を用いた直接苛性化方法 - 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】 この発明はパルプ製造工程で生じる黒液と称する廃液中
から苛性ソーダを中心とする薬品を回収する方法に関す
る。

製紙工場においてパルプ製造工程では木材成分のセルロ
ーズ（繊維）とリグニン（樹脂）を分離してセルローズ
のみを取り出すため苛性ソーダ（ＮａＯＨ）を中心とし
た薬品を用いる。蒸解工程を経た溶解リグニンとＮａ叶
を含有する溶液は黒液と称する廃液として排出されるが
、この黒液を燃焼させることにより熱回収を行ない、か
つ同時にＮａＯＨを回収して再使用する方法が従来から
実施されている。しかしこの方法は黒液燃焼装置を精密
に制御することにより同装置内で黒液を燃焼させてＮ　
ａ　２　ＣＯ３を反応生成させ、このＮａ２ＣＯ３を別
の工程で生成した消石灰（Ｃａ　（ＯＨ）２　）と反応
させることによりＮａＯＨを回収するものであり、反応
過程が複雑で太きな設備を必要とし、かつＮａＯＨ生成
の際に生じたＯ　ａ　００３を消和工程を経てＯａ　（
ＯＨ）　２に戻すために多大なエネルギーを消費すると
いう問題がある。このため設備の簡略化、エネルギー消
費の減少を図って直接苛性化法と称するＮａＯＨ回収方
法が提案されている。第１図を用いてこの直接苛性化法
の概略を説明すると、木材チップは蒸解工程１において
ＮａＯＨによりリグニンが分離され、リグニンおよびＮ
ａｅを含有する黒液は燃焼過程２において酸化鉄粉とし
てＦｅ２０３を添加することにより次式の反応を行なう
。

２ＮａＯＨ＋　　Ｃｏ２　　　Ｎａ２ｃｏ３＋　Ｈ２Ｏ
・（１）Ｎａ　００−１−　Ｆｅ　Ｏ→２ＮａＦｅＯ−
１−（！Ｏ−・・（２）２３２３　　　　　　　　　　
２２ このうち鉄酸ナトリウム（ＮａＦｅＯ２）は次段階の溶
解過程３において加水分解されＮａＯＨを回収する。

２ＮａＦｅＯ２＋　Ｈ２０→２ＮａＯＨ＋　Ｆｅ２０３
−（３）つまり直接苛性化法では（ＬＬ　（２Ｌ　（３
）の反応を行なうことによりＮａＯＨの回収を行なうこ
とができると共に、この回収に使用したＦｅ２０３を循
環再使用することができ、従来方法と比較して設備費、
エネルギー消費縁を大幅に減少させることができるとい
う利点がある。

以上の方法においてＮａＦｅＯ２は粉状で回収するとそ
の輸送、加水分解等において便利であるが、反対に燃焼
装置から粉状のＮａＦｅＯ２を回収することは困難とな
る。

また黒液中から１ＪａＯＨを効率良く回収するためには
供給するＦｅ２Ｏ３と、式（１）に示す反応により生じ
たＮａ２ＣＯ３とのモル比を１以上とすること、及び黒
液とＦｅ２Ｏ３とが長幼に混合していることが条件とな
る。

この発明の目的は上述した技術的課題を達成しＮａＯＨ
の回収効率を大幅に向トさせることが可能な直接苛性化
方法を提供することにある。

要するにこの発明は黒液を燃焼させ、かつき有するＮａ
分とＦ　ｅ　２０３との反応を行なう燃焼装置を流動層
炉として、反応生成したＮ　ａ　Ｆ（３０２を後続の集
塵装置においてほぼ完全に回収し、一方流動層炉に供給
する黒液は予混合装置において、あらかじめ定められた
モル比に基づいてＦｅ２０３等の酸化鉄粉と良好に混合
し炉内での反応を効果的に行なうようにしたものである
。

以丁この発明に係る方法を図面を参考に説明する。

第２図において、１０は黒液燃焼装置（反応装置も兼ね
る）である流動層ボイラ（流動層炉）であり、ボイラ内
に形成した流動層１０ａ内には層内伝熱管１０ｂが配置
してあり、黒液燃焼により生じた熱を回収すると共に給
水Ｗ工の通過散を調節することにより層内温度を制御す
る。ここで、前記（ＩＬ　（２）により生じるＮａＦｅ
Ｏ２の軟化点は１１００℃以−Ｌ１溶融点は１１８０’
Ｃ以上でありＮａＦｅＯ２は前述の如く粉状で回収した
いので層内温度は１１００℃以下になるよう、弁４によ
り給水Ｗ□を、弁５を調節して黒液の供給量を各々制御
する。以上の制御により生じたＮａＦｅＯ２は粒径が１
００μ以下の微細な粒子の粉状であり炉内を」−がする
燃焼排ガスと共に炉外に排出され集塵装置（図示のもの
はサイクロン）　１２に至りＮａＦｅＯ２が回収され、
排ガスＧは系外に排出される。この場合、流動層炉１０
で発生したＮａＦｅＯ２の殆んどは排ガスＧと共に炉外
に流出し、かつサイクロン式集塵装置の場合、捕集可能
な最低粒径は約１０μとされているので、結局流動層炉
１０で発生したＮａＦｅＯ２の殆んど全部が集塵装置１
２で捕集されることになる。捕集されたＮ　ａ　Ｆ　ｅ
　０２はホッパ１３に至り、溶解水Ｗ２の供給ｂｔに対
応してロータリーフィーダ１４で供給ばか調節され溶解
槽１６に至る。ここで式（３）に示す加水分解が行なわ
れ、ＮａＯＨとＦ　ｅ２０ψｆ生じる。この場合、溶解
槽１６内の溶液は加熱した方が反応が促進されるが、加
熱媒体としては流動層ボイラ１０で発生し、かつ管路４
０を経て供給された温水または蒸気により加熱される。

加水分解されたＮａＯＨとＦｅ２Ｏ３の混合液は管路１
７により沈降槽１９に供給され、沈降分離したＦｅ２Ｏ
３は管路３９を経て脱水機２０に供給される。

一方沈降槽１９から溢流したＮａＯＨは溢流槽２３に流
入し、さらに管路２４を経てＮａＯＨ貯槽２７に貯留さ
れ、管路２８を経て遂次蒸解１程で使用される。なお、
脱水機２０から排出された液体（ＮａＯＨ）は管路２６
を経てＮａＯＨ貯槽２７に供給される。

次に脱水機２０から排出されたＦ　ｅ　２　Ｃ！３の脱
水ケーキはコンベヤ３０によりホッパ３１に貯留されさ
らにスクリューフィーダ３２．コンベヤ３３により混合
槽３５に供給され、供給された黒液３４と混合撹拌され
る。この場合、後続の流動層炉１０においてＦｅ２Ｏ２
とＮａ２（１！０ρモル比が１以上となるようこの混合
槽３５においてＦｅ２．．０３と黒液３４４・との混合
比率を定めておく。また黒液は燃焼し功いよう濃縮して
あり、常温では粘性が非常に高くなるので黒液を加熱し
流動化し易いようにしておく必要があるが、この場合の
加熱手段も前述の溶解槽１６の場合と同様に流動層炉１
０において発生した温水もしくは蒸気とすれば省エネル
ギー化を図ることができる。符号４１は流動層炉１ｏで
発生した温水もしくは蒸気を供給する管路である。Ｆｅ
２Ｏ３を所定量混合した黒液は管路１１を経て流動層炉
１０に供給され、燃焼およびＮａＦθ０２の生成が行な
われる。

この発明を実施することにより燃焼装置で発生したＮａ
Ｆθ０２を、処理のし易い粉状で、しかもほぼ全量回収
することができ、プラント全体の効率を高めることがで
きる。

また燃焼装置に供給する黒液と酸化鉄粉をあらかじめ定
めらたモル比でしかも良好に混合しであるので、燃焼装
置におけるＮ　ａ、Ｆ　ｅ　Ｏ２の反応を効果的に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は直接苛性化法の概略を示す系統図、第２図はこ
の発明に係る方法を実施するプラントの系統図である。 １０・・・・・・流動層炉 １０ａ・・・・・・流動層 １２・・・・・・集塵装置 ３４・・・・・・黒液 ３５・・・・・・混合槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　黒液中に含有するナトリウム成分を酸化金属粉を
   用いて回収する方法において、黒液と酸化鉄粉とをあら
   かじめ混合し、この黒液を流動層炉で燃焼し、黒液燃焼
   により生じた鉄酸ナトリウムが粉状であるよう炉内の燃
   焼温度を制御し、燃焼排ガスと共に炉外に排出された粉
   状鉄酸ナトリウムを集塵装置により捕集し、捕集した鉄
   酸ナトリウムを苛性ソーダと酸化鉄に加水分解してこれ
   ら苛性ソーダと酸化鉄を各々再使用することを特徴とす
   る流動層炉を用いた直接苛性化方法。 ２、前記酸化鉄粉をＦｅ２Ｏ３とし、流動層炉内のＦｅ
   ２Ｏ３と炉内の燃焼で発生したＮａ２００３とのモル比
   が１以上となるよう、黒液を流動層炉に供給する前工程
   においてＦｅ２Ｏ３をこの黒液に対し予混合することを
   特徴とする特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流動
   層炉を用いた直接苛性化方法。