日本製紙 岩国技術研究所
川崎化成工業?技術研究所
旭硝子工業?中央研究所 |
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大篭 幸治、森井 博一、藤原 秀樹
安藤達也
下平哲司 |
紙パルプ技術協会誌:.54巻1号, .52-57(2000)
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要旨:
川崎化成、旭硝子および日本製紙の3社共同で、白液の電解酸化を原理とする画期的なポリサルファイド(PS)製造法を開発した。
従来の空気酸化PS法では副反応として無効なチオ硫酸ソーダが生成するために高濃度PS蒸解液が得られなかったが、本電解PS法では、白液が電気化学的に酸化されるため副反応が無く従来法の約2倍のPS濃度が効率良く得られる。3社で開発した特殊電解槽は、陽極室、陰極室とそれらを区切る陽イオン交換膜で構成され、陽極での高濃度PS蒸解液の製造と同時に、陰極には苛性ソーダ液が高効率に製造される。
ベンチプラント電解槽を用いて製造した高濃度蒸解液を用いて蒸解試験した結果、大きなパルプ収率向上と従来法に無いカッパー価低減効果(蒸解薬品削減)が認められた。また蒸解薬品を分割添加する修正クラフト蒸解と組み合わせれば、より大きな効果が発揮できることがわかった。
また副生した苛性ソーダは、イオン交換膜を通過した純度の高い苛性ソーダ液であり、単に修正クラフト蒸解への後段添加に用いるのみならず、酸素脱リグニン工程や、ボイラーへの白水回収が可能な場合は後漂白工程にも使用可能することができる。将来、TCF漂白と組み合わせることにより、パルプ漂白排水を濃縮・燃焼させてエネルギー源として利用するとともに、漂白薬品を回収して系内を循環させるパルププラントのクローズド化に大きく貢献する可能性が考えられる。
本技術については、日本製紙岩国工場でベンチプラント、パイロットプラントを設置し、白液電解の連続操業に適したより高効率的で実用的な特殊電解槽の開発を進め、長期連続運転技術の確立に目途が立った。2001年にデモプラント稼働を目指している。
Abstract:
A new electrolytic oxidation process to produce highly concentrated polysulfide(PS) liquor from the white liquor(WL) has been developed. A specially-designed electrolytic cell makes the system suitable for actual mill operation. The WL is oxidized to produce PS liquor in the anode compartment, while pure sodium hydroxide is formed in the cathode compartment simultaneously. Since the undesirable thiosulfate formation is easy to control in the electrochemical process, it was possible to produce highly concentrated PS liquor with a good current efficiency. Consequently this process achieves to concentrate sodium sulfide in WL and produce highly concentrated PS simultaneously, while the sulfur balance in the Kraft pulping process can be maintained. PS with SAQR pulping of hardwoods was evaluated using the oxidized liquor produced by the bench scale cell with the laboratory digester. Then, the large increases of pulp yields and large reductions of kappa number were observed, and modified cooking intensified these effects. A capable case of system closure for the bleached kraft pulp production was also proposed
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