JP5420858B2 - 黒液処理方法及び黒液処理装置並びに発電システム - Google Patents
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Description
ステップ301は、クラフトパルプ蒸解工程である。蒸解工程では、木材チップを蒸解液と共に高温高圧下で数時間蒸解する。蒸解液は、苛性ソーダ(NaOH)及び硫化ソーダ(Na2S)を主成分とする。通常、硫化ソーダ(Na2S)の一部は、多硫化ソーダ(Na2S2、Na2S3)に置換されている。その後、洗浄工程を行うことにより、クラフトパルプと、黒液とを分離する。黒液には、原料木材の樹脂に由来するリグニンを主体とする種々の有機物成分と、蒸解液から変化した硫酸ソーダ(Na2SO4)及び炭酸ソーダ(Na2CO3)等の薬液成分とが含まれ、固形分の濃度は16〜22重量%程度である。得られたクラフトパルプは、製紙のために漂白工程へ送られる。
緑液中の不溶性不純物は、ドレッグス沈降工程304において、緑液に凝集剤を添加し、ドレッグスとして分離され、系外に出される。回収ボイラーで燃焼した有機成分は二酸化炭素(CO2)として大気中に排出される。
回収ボイラーによる燃焼工程においては、通常、回収ボイラー起動時炉内温度昇温のため、化石燃料(A重油等)を使用する。
(1)本発明の第1の態様は、蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する生成工程と、前記生成工程後に前記黒液から得られる液体から、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と、前記液体成分と前記酸性物質及び前記揮発性有機物との気化温度の差を利用して前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離し取得する分離工程と、を有することを特徴とする。
そのさらに別の態様においては、第1の電磁波の照射により黒液から酸性物質及び揮発性有機物を生成及び分離した後、得られた液体を第2の電磁波の照射により蒸解液に転化すると同時に炭素物質(カーボン)に約0〜18重量%含まれる珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体に第3の電磁波を照射することにより、光エネルギーに対して感受性をもつ原子群のπ電子を電子的励起状態し、反応活性化を付与し、結晶構造及び光学的特性を変化させ、共存する元素と複合体を形成する3段階の工程を行う。
本発明の第1の実施形態では、蒸解後に回収された黒液の処理方法において、黒液に対し、紫外光、可視光又は赤外光の波長範囲から選択された1又は複数の波長の電磁波を照射することにより、黒液に含まれる1種又は複数種の成分分子を電子的励起状態とする。これにより光化学反応を誘起し、黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物が生成され、分離される。酸性物質及び揮発性有機物の生成及び分離と同時に、電磁波照射による光化学反応により、黒液の蒸解液への転化と同時に炭素物質(カーボン)に約0〜18重量%含まれる珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体へ電磁波を照射することにより、光エネルギーに対して感受性をもつ原子群のπ電子を電子的励起状態し、反応活性化を付与し、結晶構造及び光学的特性を変化させ、共存する元素と複合体を形成することを行ってもよい。すなわち、黒液中の硫酸ソーダ(Na2SO4)を硫化ソーダ(Na2S)「一部が多硫化ソーダ(Na2S2、Na2S3)の場合もある」に転化し、炭酸ソーダ(Na2CO3)を苛性ソーダ(NaOH)に転化し、白液又は橙液を得て、鉱物系製紙原料となる珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体を得る。揮発性有機物等の生成及び分離と、蒸解液への転化及び炭素物質(カーボン)に約0〜18重量%含まれる珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体のへ電磁波を照射することにより、光エネルギーに対して感受性をもつ原子群のπ電子を電子的励起状態し、反応活性化を付与し、結晶構造及び光学的特性を変化させ、共存する元素と複合体を形成することを同時に行う場合は、これらを同時に生じさせ得る電磁波を照射する。また、酸性物質及び揮発性有機物の生成及び分離と、蒸解液への転化及び炭素物質(カーボン)に約0〜18重量%含まれる珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体へ電磁波を照射することにより、光エネルギーに対して感受性をもつ原子群のπ電子を電子的励起状態し、反応活性化を付与し、結晶構造及び光学的特性を変化させ、共存する元素と複合体を形成することは、同時ではなく2〜3段階で行ってもよい。その場合は、各段階において適切な電磁波を照射する。
また、酸性物質がガス化しやすい特徴を利用し、酸性物質と塩基性物質を分離する方法を苛性化反応に適用した。液体成分と気体成分の分離に用いる脱気装置については、後に図6において説明する。
また、塩素イオン(Cl−)は、従来は設備を腐食する要素であったが、本発明においては、塩素ガス(Cl2)として気体成分に含まれるので、設備の耐食性に及ぼす影響を低減できる。
液体成分中に含まれる不溶性不純物である金属系酸化物及び珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体は、白液又は橙液に凝集剤を添加し、ドレッグスとして分離され、系外に出される。系外に出された金属系酸化物及び珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体はドレッグス洗浄装置により洗浄され、濾液は弱液として炭素物質(カーボン)の溶解用に使用されるほか、回収ボイラーで発生するスメルトの希釈液として使用される。金属系酸化物及び珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体は金属系酸化物を硫酸、または、硫酸と弱電性強誘電体有機物(尿素、二酸化チオ尿素、メタノール、エタノール、アセトン、クエン酸、炭酸水素ナトリウムなどの他にヒドロキシル基、カルボシル基、アルデヒド基と言った分子構造を保有するインターカレートされる同類の薬品群のいずれか)を添加し、除去した後、珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体を鉱物系製紙原料として供給できる。鉱物系製紙原料としての加工方法は特許文献5に記される。また、金属イオンはキレート剤を添加することにより封鎖され、または珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体と共に封鎖され、固定化させ、土壌改良剤や、路盤材として使用することもできる。
(a)の結合開裂では、脱COが生じる。
(b)は、炭酸ソーダ(Na2CO3)の分解過程を示している。
(c)は、硫酸ソーダ(Na2SO4)と(a)(b)で生成された*COとの反応により、硫化水素ナトリウム(NaSH)と苛性ソーダ(NaOH)とCO2を生成する過程を示している。
(d)は、硫酸ソーダ(Na2SO4)と(a)(b)で生成された*COとの反応により、硫化ソーダ(Na2S)とCO2を生成する過程を示している。
(e)は、チオ硫酸ナトリウム(Na2S2O3)と(a)(b)で生成された*COとの反応により、硫化ソーダ(Na2S)とCO2を生成する過程を示している。
<試験条件>
・試料の流量:希黒液102m3/h
・試料中の固形分:17.5重量%
・紫外光波長:280nm、赤外光波長:5.7μm
・温度:80℃
・圧力:665Pa
<結果>
表1に処理前の希黒液の組成を、表2に処理後の再生された蒸解液の組成を示す。
<試験条件>
・ 晴れた日10:00〜14:00を選ぶ。
・ 60〜80℃の黒液をシャーレに入れ、シャーレ内を液で満たし、透明シートで蓋をする。
・ φ100の凸レンズを使用し、太陽光を黒液に照射し、発生するガスを気泡として、透明シート溶媒側に気泡として蓄積させる。また、発生する気泡は気泡として残留するものと溶媒に吸収される気泡(ガス)の特徴があり、揮発したガスを冷却し、分離回収できることが確認できる。
・ 吸引機(注射器)で表面の気泡(ガス)サンプルを捕集し、分析器で分析する。
・ シャーレ内部に蓄積されたガスを細いパイプで誘引し、火を付けると一瞬激しく燃えることが確認できる。(可燃ガス発生の証明)
<試験条件>
・ 晴れた日10:00〜14:00を選ぶ。
・ 60〜80℃の炭酸ソーダ水溶液をシャーレに入れ、溶解限度以上に炭酸ソーダを溶解し、シャーレ内を水溶液で満たし、透明シートで蓋をする。
・ 凸レンズを使用し、太陽光を直接炭酸ソーダ結晶に照射する。
・ 2〜3分で、気泡が発生する。溶液に回流が発生し、反応が盛んに行われていることが確認できる。
・
吸引機(注射器)で表面の気泡(ガス)サンプルを捕集し、分析器で分析する。
・
同じ条件で溶媒である水に太陽光を照射しても気泡が発生しないので、炭酸ソーダ(Na2CO3)自体が反応していたことが判定できる。
<試験条件>
・ 晴れた日10:00〜14:00を選ぶ。
・ 60〜80℃の炭素物質(カーボン)(数μmのペーパースラッジ炭化物の粉末)を混ぜた黒液をシャーレに入れる。(太陽光では反応を完成するためには時間が必要)
・ φ100のレンズで太陽光を集光し、試料に照射する。
体積が変化し、白色化する様子が観察できる。
・反応が終了後、可溶性成分を取り除き、残留した珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体を洗浄し、クエン酸で洗浄後炭酸水素ナトリウムを加え、十分時間を置いてから、珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体を乾燥させる。
(クエン酸を使用し、硫酸洗浄を省略)
・ 得た物質を実際に使用される鉱物系製紙原料サンプルと対比する。
鉱物系製紙原料の用途では、原料の性状によりさらに加工を有する場合がある。
<試験条件>
・ 60〜80℃の炭素物質(カーボン)(数μmのペーパースラッジ炭化物の粉末)を混ぜた黒液をるつぼに入れる。
・ るつぼを900〜1,200℃で燃焼し、一旦温度を下げ、弱液を入れる。(黒色になる)
・ 可溶性成分を取り除き、残留した珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体を洗浄し、クエン酸で洗浄後炭酸水素ナトリウムを加え、十分時間を置く。(クエン酸を使用し、硫酸洗浄を省略)
・ 珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体だけを取り出し、再度るつぼに入れ、水分が蒸発して直ぐの120度程度まで加熱し、乾燥させ、鉱物系製紙原料として得たものを、実際に使用される鉱物系製紙原料サンプルと対比する。
加熱しすぎると珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体にインターカレートした有機物が変質し、黒色に変化する。
<試験条件>
・ 晴れた日10:00〜14:00を選ぶ。
・ シャーレ内を試料の水溶液で満たし、透明シートで蓋をする。
・ φ100のレンズで太陽光を集光し、光化学反応を起し、発生するガスを透明シート水溶液側に捕集する。
・ pH7未満では炭化物及びpH調整用の酸(クエン酸)が光に感応し、発生したガスを燃焼させたところは一瞬激しく燃焼する。盛んに水素が発生したことが確認できる。
(酸性では反応は盛んだが、pH調整用の薬液まで感応し、分解する)
・ pH7以上では、炭化物が光に感応し、発生したガスを燃焼させたところは一瞬激しく燃焼する。水素が発生したことが確認できる。
・ 炭化物以外の物質(紙、木片)と対比したところ、炭化物の光感受性は対比物質の6倍以上であることがガスの発生量で明らかにできる。また、炭化物を対比物質に接触させ光を感応させると、光化学反応が促進される状況が観察できる。
2 a〜2e 反応容器
3 脱気装置
Claims (32)
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する生成工程と、前記生成工程後に前記黒液から得られる液体から、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と、前記液体成分と前記酸性物質及び前記揮発性有機物との気化温度の差を利用して前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離し取得する分離工程と、を有することを特徴とする黒液の処理方法。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液に、200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種又は複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成し、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と前記黒液から得られる液体成分と前記酸性物質及び前記揮発性有機物との気化温度の差を利用して、前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離すると同時に、前記黒液成分の炭酸ソーダ(Na2CO3)を苛性ソーダ(NaOH)に、硫酸ソーダ(Na2SO4)を硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダに転化する直接苛性化を生じさせて、前記黒液を蒸解液に転化することを特徴とする黒液の処理方法。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液に、200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する前生成工程と、前記前生成工程終了後に前記黒液から得られた液体から、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と、前記黒液から得られる液体成分と前記酸性物質及び前記揮発性物質との気化温度の差を利用して前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離し取得する前分離工程と、前記前分離工程終了後に残留する液体に対して、200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射することにより、前記黒液成分の炭酸ソーダを苛性ソーダに転化する直接苛性化を生じさせる光化学反応を誘起し、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する生成工程と、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と前記分離工程終了後に残留する液体成分と、前記酸性物質及び前記揮発性物質との気化温度の差を利用して、前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離する分離工程と、前記分離工程終了後に残留する液体中の黒液成分由来の炭酸ソーダ(Na2CO3)を苛性ソーダ(NaOH)に、及び硫酸ソーダ(Na2SO4)を硫化ソーダ(Na2S)、多硫化ソーダに転化し、蒸解液とする直接苛性化工程と、を有することを特徴とする黒液の処理方法。
- 前記黒液中の炭酸ソーダ(Na2CO3)が苛性ソーダ(NaOH)に転化され、転化後の蒸解液中の苛性ソーダ(NaOH)が40〜70g/リットルであることを特徴とする請求項2又は3に記載の黒液の処理方法。
- 前記黒液中の硫酸ソーダ(Na2SO4)が硫化ソーダ(Na2S)に転化され、転化後の蒸解液中の硫化ソーダ(Na 2 S)が25〜70g/リットルであることを特徴とする請求項2、3、4のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記黒液中の硫酸ソーダ(Na2SO4)が硫化ソーダ(Na2S)と多硫化ソーダとの混合物に転化され、転化後の蒸解液中の硫化ソーダ(Na2S)が25〜30g/リットルであり、多硫化ソーダが0.5〜35g/リットルであることを特徴とする請求項2、3、4のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液を濃縮する濃縮工程と、前記濃縮した黒液中の有機物成分を回収ボイラーにおいて燃焼し、発生したスメルトを弱液により希釈することにより、前記スメルトの水溶液としての緑液を回収する燃焼工程と、前記緑液に、200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記緑液に含まれる1種又は複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を生じさせて、前記緑液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する生成工程と、前記生成工程後に前記緑液から得られる液体から、前記酸性物質がガス化しやすい特徴と、前記液体成分と前記酸性物質及び前記揮発性物質との気化温度の差を利用して、前記酸性物質及び前記揮発性有機物を分離する分離工程と、を含み、前記分離と同時に、前記緑液成分の炭酸ソーダが苛性ソーダに転化する直接苛性化を生じさせて、前記緑液を蒸解液に転化させることを特徴とする黒液の処理方法。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液を濃縮する濃縮工程と、前記濃縮した黒液中の有機物成分を前記回収ボイラーにおいて燃焼し、デゾルバ内において弱液によりスメルトを希釈することにより緑液を回収することを特徴とする請求項7に記載の黒液の処理方法。
- 前記緑液中の炭酸ソーダが苛性ソーダに転化され、転化後の蒸解液中の苛性ソーダが40〜70g/リットルであることを特徴とする請求項7又は8に記載の黒液の処理方法。
- 前記酸性物質が、二酸化炭素(CO2)、酸素(O2)、硫化水素(H2S)、水素(H2)、二酸化硫黄(SO2)、三酸化硫黄(SO3)からなる群のうち1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記揮発性有機物が、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)及びブタン(C4H10)のアルカン、メタノール(CH3OH)、エタノール(C2H5OH)、プロパノール(C3H7OH)及びブタノール(C4H9OH)のアルコール並びにこれらの多価アルコールからなる群のうち1種又は複数種を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記電磁波の照射に先立って、照射対象の前記黒液から得られる液体に活性化エネルギーを低くする触媒を添加する工程を有し、前記触媒が、炭素(カーボン)、酸化チタン、ルテニウム、酸化亜鉛、酸化クロム、二酸化マンガン、酸化第二鉄、酸化第三鉄からなる群から選択されることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記電磁波の照射に先立って、照射対象の前記黒液から得られる液体を、外部から直接または間接的に加熱する又は冷却する工程を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記電磁波の照射中に照射対象の前記黒液から得られる液体の圧力を大気圧以下に調整することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、前記蒸解液中の触媒(炭素(カーボン)、酸化チタン、ルテニウム、酸化亜鉛、酸化クロム、二酸化マンガン、酸化第二鉄、酸化第三鉄)とが一緒に回収される黒液の処理装置であって、前記黒液を濃縮する濃縮装置と、前記黒液の有機成分に対して、200nm〜900nmの波長範囲から選択された1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種又は複数種の成分分子の官能基を電子的励起状態とする電磁波照射装置と、前記電磁波の照射により、前記黒液中の成分分子間に光化学反応を誘起させ、前記黒液を送流させる反応装置と、前記電磁波の照射後の前記黒液から得られる液体から、前記光化学反応により生成された酸性物質及び揮発性有機物を、前記液体との気化温度の差を利用して抽気する脱気装置とを備えたことを特徴とする黒液の処理装置。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分と触媒(炭素(カーボン)、酸化チタン、ルテニウム、酸化亜鉛、酸化クロム、二酸化マンガン、酸化第二鉄、酸化第三鉄)とが一緒に回収される黒液の処理装置であって、前記黒液を濃縮する濃縮装置と、濃縮された前記黒液を燃焼する回収ボイラーであって、デゾルバ内において弱液により、回収したスメルトを希釈することによりスメルト水溶液として緑液を回収する回収ボイラーと、前記緑液の有機成分に対して、200nm〜900nmの波長範囲から選択された1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記緑液に含まれる1種又は複数種の成分分子の官能基を電子的励起状態とする電磁波照射装置と、前記電磁波の照射により、前記緑液中の成分分子間に光化学反応を誘起させ、前記緑液を送流させる反応装置と、前記電磁波の照射後の前記緑液から得られる液体から、前記光化学反応により生成された酸性物質及び揮発性有機物を、前記液体との気化温度の差を利用して抽気すると共に、前記抽気後に、前記緑液が転化する蒸解液を回収する脱気装置と、を備えたことを特徴とする請求項15の黒液の処理装置。
- 前記反応装置が前記脱気装置の内部に設置され、または一体化した装置として設置されていることを特徴とする請求項15又は16に記載の黒液の処理装置。
- 前記反応装置内を665Pa〜大気圧の圧力範囲のいずれかの圧力に調整し維持する手段を備えたことを特徴とする請求項15〜17のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理装置において、前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する黒液処理装置と、前記黒液処理装置から抽気された酸性物質及び揮発性有機物に対し燃焼装置最大限の性能を引き出せる量までの補助燃料を併用し、燃焼させる燃焼装置と、前記燃焼装置から回収される熱により駆動される蒸気タービンと、を備え発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜18のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理装置において、前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する黒液処理装置と、前記黒液処理装置から抽気された揮発性有機物に対し燃焼装置最大限の性能を引き出せる量までの補助燃料を併用することにより、駆動されるガスタービンとを備え発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜19のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理装置において、前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する黒液処理装置と、前記黒液処理装置から抽気された酸性物質及び揮発性有機物に対し、燃焼装置最大限の性能を引き出せる量までの補助燃料を併用し、燃焼させる燃焼装置と、前記燃焼装置から回収される熱により駆動される蒸気タービンと、前記黒液処理装置から抽気された揮発性有機物に対し、燃焼装置最大限の性能を引き出せる量まで補助燃料を併用することにより駆動されるガスタービンとを備え、前記ガスタービンを駆動した揮発性有機物に補助燃料を、混合した可燃性ガスがさらに前記燃焼装置へ供給されて燃焼されて、その回収された熱により発生した蒸気により前記蒸気タービンを駆動させ発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜20のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理装置において、 前記黒液に200nm〜900nmの波長の範囲から選択される1又は複数の波長を含む電磁波を照射し、前記黒液に含まれる1種または複数種の成分分子の官能基をそれぞれ電子的励起状態にし、光化学反応を誘起させて、前記黒液中の有機物成分から酸性物質及び揮発性有機物を生成する黒液処理装置における前記燃焼装置又は前記ガスタービンの前段装置として、前記黒液処理装置から抽気された揮発性有機物を冷却液化して貯蔵する液体燃料貯槽と、補助燃料を冷却液化した状態で貯蔵する液体燃料貯槽若しくは直接サプライメーカからの気化したガス燃料受入用の接続口と、前記液体燃料貯槽から得た2種類の液体燃料を前記燃焼装置又は前記ガスタービンへ供給するべく気化する2種類の気化装置とをさらに有し、かつガス化した燃料を前記ガスタービンへ一定比率供給できる流量又は圧力制御を有するバルブ、流量検出器、圧力検出器を有し発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜21のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 前記電磁波及びその波長範囲を、振動数20kHz〜1THzの範囲内の1又は複数の振動数を含む超音波を組合せて併用することを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、 前記黒液に炭素物質を供給し、炭素物質混合黒液として前記回収ボイラーに供給する炭素物質仕込み工程を有することを特徴とする請求項1〜14、23のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液に、炭素物質を供給した黒液の処理方法において、前記黒液に混合する炭素物質の供給量は、前記回収ボイラーの性能を最大限に発揮できる所定量であって、前記黒液に前記炭素物質を、前記黒液中の固形分濃度が16から22重量%まで混合することにより、前記炭素物質混合黒液中の有機成分の供給を行うこと、または、エバポレータ(蒸留器)により前記黒液を濃縮後、前記黒液に前記炭素物質を混合し、前記黒液中の固形分濃度が、65から75重量%まで前記炭素物質混合黒液中の有機成分の供給を行うことを特徴とする請求項1〜14、23、24のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液に、炭素物質を供給した黒液の処理方法において、前記炭素物質混合黒液中に前記酸性物質及び前記揮発性有機物が発生しやすいpHに調整するアルカリ又は酸薬品を加えることを特徴とする請求項1〜14、23、24、25のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液に、炭素物質を供給する黒液の処理装置において、前記酸性物質及び前記揮発性有機物質が発生しやすいpHに調整を行うとともに、前記炭素物質を供給し、炭素物質混合黒液として回収ボイラーに供給する炭素物質混合槽若しくはインラインミキサーを有することを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 前記黒液処理装置をバイパスして、蒸解液による蒸解処理後に回収された黒液の処理において、前記黒液を濃縮する濃縮装置後に、燃焼する回収ボイラーと、前記黒液の有機成分に対し、前記回収ボイラー性能を最大限引き出せる量まで補助燃料を併用することができる、補助燃料で駆動されるガスタービンとを備え、前記ガスタービンを駆動した補助燃料がさらに前記回収ボイラーへ供給されて燃焼されて、その回収される熱により蒸気タービンを駆動させ発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜22、27のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 前記蒸解液の主成分が苛性ソーダ(NaOH)と硫化ソーダ(Na2S)または苛性ソーダ(NaOH)、硫化ソーダ(Na2S)及び多硫化ソーダであって、蒸解液による蒸解処理後の蒸解液成分が酸化されて炭酸ソーダ(Na2CO3)、硫酸ソーダ(Na2SO4)他となり、木質由来の樹脂成分とが一緒に回収される黒液の処理方法において、前記黒液に、炭素物質を供給し、炭素物質混合黒液とする炭素物質仕込み工程と、前記炭素物質混合黒液を濃縮する濃縮工程と、 前記濃縮した炭素物質混合黒液中の有機物成分を、回収ボイラーにおいて燃焼し、デゾルバ内において弱液によりスメルトを希釈して緑液を回収することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 黒液の処理方法において前記電磁波を照射した後の蒸解液及び蒸解液中に存在するドレッグスを前記蒸解液に凝集剤を添加し、ドレックス処理装置で凝集沈殿にて排出する工程と、前記ドレックスを洗浄機で洗浄する工程と、洗浄した濾液はスメルト溶解用の弱液及び炭素物質溶解用の弱液の用途で使用する工程と、洗浄後に前記ドレッグスを系外に分離するために硫酸または硫酸及び弱電位性強誘電体有機物を添加し、前記洗浄後のドレッグスを鉱物系製紙原料として供給することを特徴とする請求項1〜14、23、24、25、26、29のいずれかに記載の黒液の処理方法。
- 前記蒸解液に凝集剤を添加し、凝集沈殿するドレックス処理装置と、ドレックスを洗浄する洗浄機と洗浄した濾液をスメルト溶解用の弱液及び炭素物質(カーボン)溶解用の弱液の用途で移送する装置と洗浄後に硫酸または硫酸及び弱電位性強誘電体有機物を添加する装置とを備えることを特徴とする請求項15〜22、27、28のいずれかに記載の黒液の処理装置。
- 黒液処理装置をバイパスして、蒸解液による蒸解処理後に回収された黒液の処理において、前記黒液を濃縮する濃縮装置後に、燃焼する回収ボイラーと、前記黒液の有機成分に対し、前記回収ボイラー性能を最大限引き出せる量まで補助燃料を併用し、前記回収ボイラーへ供給されて燃焼されて、その回収された熱により蒸気タービンを駆動させ発電することができる特徴を併せ持つ請求項15〜18、27、28、31のいずれかに記載の黒液の処理装置。
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