(57)【要約】【課題】クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系における、消泡剤の添加量に対して得られる発泡抑制の程度を簡便に向上できる消泡剤の添加方法を提供すること。【解決手段】発泡を生じ得る液体に対し消泡剤を添加する方法は、液体の液面における発泡の程度を、液体の液面から離間して位置する非接触型検出手段と、液体に接触した接触型検出手段とを用いて定量的に検出し、定量的に検出された発泡の程度に基づいて、前記消泡剤の添加量を調節する工程を有する。消泡剤の添加量の調節は、非接触型検出手段によって検出される第１液面高さと、接触型検出手段によって検出される第２液面高さとの差に基づいて行うのが好ましく、クラフトパルプ製造工程にある液体に対して行うのがより好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡を生じ得る液体に対し消泡剤を添加する方法であって、
前記液体の液面における発泡の程度を、前記液体の液面から離間して位置する非接触型検出手段と、前記液体に接触した接触型検出手段とを用いて定量的に検出し、
定量的に検出された発泡の程度に基づいて、前記消泡剤の添加量を調節する工程を有する方法。
【請求項２】
前記消泡剤の添加量の調節は、前記非接触型検出手段によって検出される第１液面高さと、前記接触型検出手段によって検出される第２液面高さとの差に基づいて行う請求項１記載の方法。
【請求項３】
クラフトパルプ製造工程にある前記液体に対して行う請求項１又は２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラフトパルプ製造工程等の発泡が著しい水系において、発泡を生じ得る液体に対し消泡剤を添加する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラフトパルプ製造工程における発泡は、パルプの洗浄効果に悪影響を与える。具体的には、洗浄機としてドラム型真空洗浄機が広く用いられているが、発泡がある場合、泡の影響による真空度の悪化に伴い、洗浄効率が悪化する。このため、洗浄効率の防ぐために、製造工程において消泡剤を用いることで発泡の抑制が行われている。
【０００３】
クラフトパルプ製造工程における消泡剤としては、シリコン系消泡剤や鉱物油系消泡剤が一般的に使用されている。しかし、消泡剤自体が凝集し、製品中の欠陥になることがあるため、添加量を適正化することがパルプ品質の維持には重要である。
【０００４】
消泡剤の添加方法に関しては、特許文献１において、液中気体量の測定値に基づいて消泡剤の添加量を制御することが示されている。しかし、液中気体量を測定するためには、測定量試料を採取するためのバイパスを設備に設置する必要があり、測定の手間がかかる。また、配管の閉塞により測定ができなくなったり、流路の複雑化により発生した淀みがスケール等の付着物の発生源になり得る。
【０００５】
特許文献２において、泡の高さを検知して消泡剤の添加量を制御する方法が開示されている。しかし、クラフトパルプ製造工程のように、泡の高さが非常に高い環境では、同文献の手法の適用ができない等の不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１５９９６号公報
【特許文献２】特開２０１２−７６０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系においても、消泡剤の添加量に対して得られる発泡抑制の程度を簡便に適正化できる消泡剤の添加方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、非接触型検出手段と接触型検出手段とを用いて、発泡の程度を定量的に検出することで、クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系においても、消泡剤の添加量を適正化できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
（１）発泡を生じ得る液体に対し消泡剤を添加する方法であって、
前記液体の液面における発泡の程度を、前記液体の液面から離間して位置する非接触型検出手段と、前記液体に接触した接触型検出手段とを用いて定量的に検出し、
定量的に検出された発泡の程度に基づいて、前記消泡剤の添加量を調節する工程を有する方法。
【００１０】
（２）前記消泡剤の添加量の調節は、前記非接触型検出手段によって検出される第１液面高さと、前記接触型検出手段によって検出される第２液面高さとの差に基づいて行う（１）記載の方法。
【００１１】
（３）クラフトパルプ製造工程にある前記液体に対して行う（１）又は（２）記載の方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非接触型検出手段と接触型検出手段とを用いて定量的に検出された発泡の程度に基づいて消泡剤の添加量が調節されることによって、クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系においても、発泡の程度に正確かつ適正に依存した消泡剤添加量とすることが可能となる。これにより、発泡が顕著な水系においても、消泡剤の添加量に対して得られる発泡抑制程度を簡便に適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の方法を行う消泡剤の添加系のブロック図である。
【図２】本発明の方法で定量的に検出する対象の説明図である。
【図３】図２で説明する測定対象の測定値と、消泡剤の吐出量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は実
施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本
発明に含まれるものである。
【００１５】
図１は、本発明の方法を行う消泡剤の添加系３０を備える処理系１０のブロック図である。処理系１０における処理部２０は、発泡を生じ得る液体Ｌを収容するタンク２１を備える。液体Ｌとは、発泡を生じ得る液体であれば特に限定されない。このタンク２１には、添加系３０から消泡剤が添加され、これにより液体Ｌの発泡が抑制される。このように消泡剤が添加された液体Ｌは移送路２３によって外部へと移送され、製品の原料として使用されたり、廃棄されたりする。
【００１６】
本発明では、液体Ｌの液面における発泡の程度を、非接触型検出手段としての非接触型検知部４０と、接触型検出手段としての接触型検知部５０とを用いて定量的に検出し、定量的に検出された発泡の程度に基づいて、消泡剤の添加量を調節する。これにより、発泡が顕著な系においても、消泡剤の添加量が発泡の程度に正確かつ適正に依存した量になる。また、非接触型検知部４０が液面から離間して位置するので、検出を連続的に行っても泡や泡沫等で汚染されにくく、これにより検出精度及び消泡剤の添加量の調節精度が低下する事態が予防される。よって、消泡剤の添加量に対して得られる発泡抑制の程度を向上することができる。
【００１７】
本実施形態では、非接触型検知部４０及び接触型検知部５０は、液体Ｌの液面に関する後述の測定対象の測定値を制御部６０へと送信し、この制御部６０は測定値から発泡の程度を定量的に把握する。例えば、非接触型検知部４０が第１液面高さを測定し、接触型検知部５０が第２液面高さを測定し、制御部６０がその測定値から、それぞれの液面の高さを算出し、その算出値によって発泡の程度を定量的に把握する。本明細書において、測定及び把握を検出と総称する。制御部６０は、定量化された発泡の程度に基づいて添加系３０を制御し、消泡剤の添加量を調節する。制御部６０による添加系３０の制御の具体的態様は後述する。
【００１８】
非接触型検知部４０及び接触型検知部５０による測定対象は、発泡の程度を反映するものである限りにおいて、特に限定されない。中でも、液体Ｌの第１液面高さと第２液面高さとは容易に測定できる点で好ましく、その測定値から算出される、第１液面高さと第２液面高さの差（以下、泡高さと呼称する）は、クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系においても、発泡の程度の反映精度が高い。
【００１９】
第１液面高さは、タンク２１の底面から泡を含む液面までの距離をいうが、これに限定されるものではない。クラフトパルプ製造工程等の発泡が顕著な水系においては、液体の前面が均等に泡に覆われており、泡の高さの最大値と最小値に差がほとんどなく、ある程度一定の値に保たれるので、第１液面高さは、タンク２１の底面から泡を含む液面までの距離の最大値、最小値又は平均値にしてもよい。第２液面高さは、タンク２１の底面から泡を除く液面までの距離をいうが、これに限定されるものではない。液体Ｌ中の接触型検出手段の位置によって液体表面の高さは変化するが、その変化による差は微差である。よって、第２液面高さは、タンク２１の底面から泡を除く液面までの距離の最大値、最小値又は平均値にしてもよい。
【００２０】
図２は、第１液面高さ、第２液面高さ及び第１液面高さと第２液面高さとの差（泡高さ）の説明図である。液体Ｌの発泡の程度は、泡高さの増減に基づいて、増減する傾向を有する。従って、消泡剤の添加量の調節は、泡高さの増減に基づいて、増減させることで行うことが好ましい。
【００２１】
泡高さの増減は、泡高さの値に完全又は不完全に依存すればよい。即ち、泡高さの値の変化に対し、完全に連続して添加量を変化させてもよいが、泡高さの範囲を１又は２以上に区画化し、泡高さの値が異なる区画に移った場合にのみ、添加量を変化させてもよい。例えば、泡高さの値が所定範囲の下限を下回り又は上限を超えた場合にのみ、添加量を増加又は減少させ、泡高さの値が所定範囲内にある場合には添加量を一定にしてもよい。このような区画化は、添加量の調節制御を簡素化できる点で好ましい。
【００２２】
液体の発泡が極めて高度に抑制しても、発泡が多すぎても、洗浄機等（例えば、ドラム型真空洗浄機）の操業に影響を与えてしまうため、ある一定量の泡高さに調節することが好ましい。好ましい泡高さは、消泡剤が使用される系によって異なるので、適宜調整する必要がある。例えば、クラフトパルプ製造工程において、酸脱前のドラム型真空洗浄機のろ液タンクを介して、洗浄前のパルプスラリーにシリコン系の消泡剤を添加するという条件下では、液体Ｌにおける泡高さを４０〜６０ｃｍになるように、消泡剤の添加量を増減させるのが好ましい。
【００２３】
非接触型検知部４０及び接触型検知部５０として使用する機器は、所望の測定対象を非接触で測定できるよう適宜選択されてよい。非接触型検知部４０は、例えば超音波レベル計、レーザー距離計等であってもよい。接触型検知部５０は、例えば、フロート式、圧力式等の液面レベルセンサー等であってもよい。
【００２４】
用いる消泡剤は１種又は２種以上のいずれであってもよい。消泡剤は、添加系３０の簡素化の観点では１種であることが好ましいが、発泡抑制をより高くする観点では２種以上であることが好ましい。後者の場合、成分が異なる消泡剤を用いればよく、好ましくは作用の異なる消泡剤を用いる。例えば、シリコン系や鉱物油系等の消泡剤との併用が挙げられる。また、特に作用の異なる２種以上の消泡剤を用いる場合、その少なくとも１種の消泡剤の添加量を調節すればよいが、各種の消泡剤の添加量を調節することが好ましい
【００２５】
シリコン系の消泡剤は、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルビニルポリシロキサン等のシリコンオイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型、変性シリコン消泡剤等の１種又は２種以上であってもよい。
【００２６】
鉱物油系等の消泡剤は、活性成分を鉱物油中に微細な状態に分散させたものである。活性成分としては、例えば、炭化水素油、アミド化合物、疎水性シリカ、脂肪酸エステル、植物油、シリコンオイル等が挙げられる。鉱物油としては、一般的に、パラフィン系、ナフテン系の油が用いられているが、特にこれらに限定されない。また、これらの活性成分又は鉱物油は１種又は２種以上でもあってよい。
【００２７】
具体的に、消泡剤添加部３１は、消泡剤を収容する消泡剤収容部３１１を有し、この消泡剤収容部３１１内の消泡剤は供給路３１３を通じて液体Ｌへと添加可能である。供給路３１３の途中にはポンプ３１５が設けられており、このポンプ３１５の出力に応じた量の消泡剤が液体Ｌへと添加される。また、ポンプ３１５から液体Ｌへと消泡剤を添加する経路に、洗浄機３１７（例えばドラム型真空洗浄機等）を設けてもよいが、これに限定されず、設けなくてもよい。なお、図には示さないが、２種以上の消泡剤を使用する場合、消泡剤部３１と同様の構成を有する第２の消泡剤添加部を有する。
【００２８】
制御部６０は、前述の定量化された発泡の程度に基づいて、ポンプ３１５（２種以上の消泡剤を使用する場合、第２のポンプを含む）の出力を増減する制御を行う。これにより、消泡剤（２種以上の消泡剤を使用する場合、第２の消泡剤を含む）の添加量が適切化される。なお、添加量の調節は、ポンプの出力の増減に限定されず、例えば図示しない弁の開度の増減等であってよい。
【００２９】
２種以上の消泡剤の添加量を調節する場合、各消泡剤の添加量調節の基礎とされる測定対象は同一又は異なってもよく、また調節態様（例えば、添加量の増減の幅及びタイミング、増減の速度）が同一又は異なってもよい。
【００３０】
クラフトパルプ製造工程においては泡高さが非常に高くなる。本発明は、このように泡高さが高い系においても発泡抑制程度を適正化できるという点において特に有用であるので、クラフトパルプ製造工程において使用されるのが好ましい。しかし、本発明はクラフトパルプ製造工程のように泡高さが高い系に特に限定されず、発泡するいずれの系においても適用可能である。
【実施例１】
【００３１】
図１の処理系１０をＬＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）製造工場において用い、具体的には、酸脱前のドラム型真空洗浄機のろ液タンクを介して、洗浄前のパルプスラリーに消泡剤を添加した。消泡剤としてシリコン系の消泡剤「クリレス１４４」（栗田工業社製）のみ用いた。第１ポンプ３１５としては、ダイヤフラムポンプ「ＤＤＣ６−１０Ａ−ＰＶＣ／Ｅ／Ｃ−Ｆ−３１Ｕ２Ｕ２ＪＧ」（グルンドフォス社製）を用いた。第１液面を検出する機器としては、超音波レベル計「ＯＭ７−１Ｓ」（オーミック電子社製）を、第２液面を検出する機器としては圧力式液面計「ＥＪＸ２１０Ｊ」（横河電気社製）を、制御部としてはワンループコントローラ「ＡＢＨ２」（エム・システム社製）を用いた。
【００３２】
泡高さが４０〜６０ｃｍになるように消泡剤の添加量を増減させ、発泡状態の安定化を図った。その結果を図３に示す。消泡剤の使用量が１３５ｋｇ／日であり、目視によって添加量を調節した比較例の１６１ｋｇ／日より削減できた。また、消泡剤を削減した効果と、洗浄機の脱水効果を安定化することによって、完成パルプ中の欠点が２０％低減し、損パルプも１０％低減した。
【符号の説明】
【００３３】
１０  処理系
２０  処理部
２１  タンク
２３  移送路
３０  添加系
３１  消泡剤添加部
３１１  消泡剤収容部
３１３  供給路
３１５  ポンプ
３１７  洗浄機
４０  非接触型検知部
５０  接触型検知部
６０  制御部
Ｌ  液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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