JPH0160112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルプ古液（spent pulp liquor）
から化学製品を回収しかつその際同時にプロセス
の間放出されたエネルギーを用いる方法に関する 〔従来の技術〕 上記産業上の利用分野に記載したタイプのプロ
セスは、既に知られており、無機成分を主として
融液または水溶液の形で取り出し、そして有機部
分を、主としてH₂およびCOを含有するガスの形
で取り出すものである。パルプ古液を、燃焼から
独立した外部熱エネルギーと共に、ガス化し部分
分解（partial disintegration）するため反応器
に供給した後、それによつて形成された生成物を
反応器内に含まれている急冷および冷却領域にお
いて急冷して冷却に付す。温度および酸素レベル
は、熱エネルギーの供給を調節することおよび可
能な場合には炭質材料および／または酸素含有ガ
スを添加することによつて、プロセスにおいて互
いに他と独立して制御される。

反応器の反応領域への外部からのエネルギー供
給によつて、低酸素レベルでの高温が保証され
る。ナトリウム分が主として単原子ガスの形で存
在することを確実にするよう努力がなされてい
る。前記プロセスに従つて、好ましくは、外部熱
エネルギーの供給のためのプラズマ発生器中で加
熱されたエネルギー・リツチなガスの使用によつ
て達成され得る温度および注意深く調節された酸
素レベルにより、NaOHおよびNa₂Sが冷却後に
得られる主たる化学製品、すなわち、白液の化学
製品となるが、同時にNa₂CO₃の形成が抑制され
る。

温度制御によつて、実質的にH₂およびCOのみ
を含有し従つて蒸気を発生させるために、また合
成ガス等に用いることができる別の有用なガスが
得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このプロセスは最終生成物にあ
る不都合を残すものである。なぜならば、最終生
成物はかかる多量のイオウを含有しているので、
主として白液化学製品の再生に対してのみ用い得
るに過ぎないからである。

さらに、比較的多量のイオウは平衡をH₂Sの方
へ傾け、このことは環境的見地から、さらに他の
場合には有用な生成ガスであるがこれを用いた場
合には問題が生ずるために不都合となる。

本発明の目的は、既知の方法の前述した不都合
を除去し、そして合成ガス等としての使用に適す
る程イオウ化合物含量が少なく、主としてH₂お
よびCOからなる生成ガス、高含有量の硫化物を
有するアルカリ生成物、および白液の製造に直接
使用することができるように硫化物をほとんど含
まずかつ低含有量のNa₂CO₃を有するアルカリ生
成物の回収を可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このことは、前述した方法で、燃焼から独立し
た外部プラズマ発生器で形成され、プラズマ状の
ガスからなる外部熱エネルギーと共に反応器の反
応領域に導入したパルプ古液のガス化および部分
分解から得られる融液を、ガス化が主に行われる
温度（すなわち、冷却することなく、ガス化また
は燃焼温度）において分離し、次いでガス状生成
物を急冷および冷却領域に運んでそこでこの生成
物を950℃以下の温度まで急冷することによつて
達成される。

イオウ分はほとんど完全にNa₂Sの形で分離し
た融液中に見い出されれることとなり、このよう
にして引き続きの急冷工程におけるイオウ量の実
質的減少が達成される。このことは平衡に対して
極めて好都合な効果を有し、白液の製造に直接使
用できなくなる量の硫化物を含まないアルカリ水
溶液、ならびにイオウ不純物を含まない生成ガス
が得られる。

ガス化および燃焼工程の温度は好ましくは最低
1100℃に制御する。

燃焼から独立した外部エネルギーは、プラズマ
発生器からエネルギーの形で供給し、古液は、プ
ラズマ発生器のすぐ前にそのオリフイスを有する
羽口を介して導入する。

従つて、融液の分離は、原則として燃焼温度に
おいて実施し、予め余分の急冷を行なうというこ
とはしない。分離した融液は主としてNa₂Sを含
んでいる。

急冷工程における冷却は、約950℃以下まで行
ない、これは間接的な冷却によつて、または水、
水溶液および／または融液を噴霧することによつ
て実施することができる。

本発明の好ましい態様に従つて、冷却は、液体
によつて、アルカリ化合物が水溶液中に存在する
ような低温、すなわち、200℃以下の温度まで行
なう。

分離したアルカリは、主としてNaOH、少量
のNa₂CO₃およびNa₂Sからなり、後者の化合物
は水溶液中でNaHSを与える。

主としてH₂およびCOを含有する、エネルギ
ー・リツチなガスは、ガス出口から取り出し、例
えば、蒸気ボイラーにおいてエネルギーを発生さ
せるために用いる。イオウ含量が少ないので、こ
のガスは合成ガス等としての使用にも適してい
る。

急冷プロセスの間いくつかの競合反応が起こ
る。その最も重要な４つの反応は次のものであ
る。

１ NaOH_(g)→NaOH₍₁₎ ２ Na_(g)＋H₂O_(g)→NaOH_(g)＋１／2H_2(g) ３ 2NaOH_(1.g)＋CO_2(g)→Na₂CO₃₍₁₎＋H₂O_(g) ４ 2Na_(g)＋CO_2(g)＋H₂O_(g)→Na₂CO₃₍₁₎＋H_2(g) 急冷の目的は反応１および２を促進すること、
すなわち、Na₂CO₃の形成を抑制することであ
る。

本発明を添付した図面を参照しながらさらに詳
しく説明する。

反応器は一般に１で表わされるものであり、反
応領域２、分離領域３および急冷および冷却領域
４を含んでいる。古液、あるいは炭質材料およ
び／または酸素含有材料と、一緒の古液を、羽口
５，６を介して導入し、プラズマ発生器７で加熱
したガスによつて管８から外部エネルギーを供給
する。ガス化および部分分解を反応領域において
実施する。エネネルギーの供給は、反応領域の温
度が最低1100℃であるように制御する。ガス化
は、好ましくは、実際的にソーダ（Na₂CO₃）が
残らないような程度まで行なう。平衡の見地か
ら、Naは、単原子NaガスおよびNaOHの両方と
してガスの形で存在している。

この方法により得られた生成物を反応器の分離
領域３に通し、そこで融液を分離して出口９から
取り出す。この融液は主としてNa₂Sからなる。

残りのガス状生成物を、分離領域３から反応器
の急冷および冷却領域４に導き、そこで、好まし
くは、入口１０を介して導入した液体によつて前
記ガス状生成物を急冷し、液体生成物を分離して
出口１から取り出す。急冷および冷却領域におけ
る急冷を、温度が高くても約950℃、好ましくは、
残留するアルカリが水溶液の形で存在するような
低温、すなわち、約200℃以下のオーダーの温度
であるように制御する。

エネルギー・リツチなガスはガス出口１２を介
して取り出す。このガスは主としてH₂およびCO
かなるものである。

本発明をさらに説明するため、一例を以下に示
す。これは長期の一連の実験結果を構成している
ものである。

例 実験に用いたパルプ古液は67％の固形分を有し
ており、その乾燥物質（DS）は下記の成分を有
していた。

Ｃ 35％ Ｈ ４％ Na 19％ Ｓ ５％ Ｏ 37％ プラズマ発生器により、外部熱エネルギーとし
て１トンの乾燥物質当り2100KWhを反応器に供
給し、これによつてすべてのソーダの完全なガス
化を確実にした。反応領域の温度は約1300℃に維
持した。実質的にすべてのイオウをNa₂S_(l)の形
で分離した。その後、残留するアルカリを急冷後
に水溶液の形で分離した。得られた融液、水溶液
およびガスは下記の成分を有していた。

遊液、Kg／DS1トン Na₂S 120 NaOH 10 Na₂CO₃ 20 水溶液、Kg／DS1トン NaOH 164 NaHS １ Na₂CO₃ 24 常圧および常温に転換したガスは下記の容量
m³／DS1トンを含んでいた。

CO₂ 105 CO 443 H₂O 353 H₂ 650 H₂S 0.3 このようにして得られた融液はNa₂CO₃をわず
か13％しか含んでおらず、これは常用の苛性化後
の生成物における25％のNa₃CO₃と比較できるも
のである。

従つて、得られたアルカリは、良好な安全性の
限界をもつて白液の製造に直接に用いることがで
きるので、苛性化工程および石灰スラツジ燃焼工
程の両方が不要となる。

【図面の簡単な説明】

添付した図面は、本発明に係るプロセスを実施
するためのプラントを図式的に示すものである。 １……反応器、２……反応領域、３……分離領
域、４……急冷および冷却領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルプ古液からのNaOHおよびNa₂Sならび
   にガス状のH₂およびCOの回収方法であつて、 (i) 反応器の反応領域に還元性雰囲気下で、外部
   熱エネルギーと共にパルプ古液を導入する工
   程、 (ii) 少なくとも1100℃の温度で前記古液をガス化
   および部分分解する工程、 (iii) 冷却することなく前記温度のまま反応器から
   工程(ii)で得られた融液を分離する工程、 ならびに (iv) ガス状生成物を急冷および冷却領域において
   950℃以下の温度まで急冷する工程、 を含むことを特徴とする方法。 ２ 前記外部熱エネルギーを外部加熱手段より加
   熱された還元性ガスの状態で供給する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 前記急冷工程における冷却を水、水溶液およ
   び／または融液を噴霧することによつて行い、温
   度をアルカリ分が液体の状態で存在する温度まで
   下げる特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   方法。 ４ 前記冷却を水または水溶液によつて行い、温
   度を200℃以下に下げる特許請求の範囲第１項か
   ら第３項までのいずれかに記載の方法。 ５ 炭質材料および／または酸素含有材料をガス
   化領域に供給する特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれかに記載の方法。 ６ 前記古液および任意の炭質材料および／また
   は酸素含有材料を、プラズマ発生器のすぐ前にそ
   のオリフイスを有する羽口を介して反応器の反応
   領域に導入する特許請求の範囲第１項から第５項
   までのいずれかに記載の方法。