(57)【要約】【課題】石灰スラッジの焼成を効率的に行わせ、以て、リングデポジットの発生を抑えてリングデポジットによる内部閉塞を防止し、クラフトパルプの蒸解・回収のための安定的および効率的な操業を低コストにて実現する生石灰回収用ロータリーキルンを提供することを課題とする。【解決手段】ロータリーキルン内に装入した石灰スラッジの中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する前記ロータリーキルン内の部分の内周面にダムレンガ７を設置したことを特徴とする。好ましくは、前記ダムレンガ７は、両側に緩く下り傾斜するスロープ状となし、また、前記ダムレンガ７の最も高い部分の高さを前記キルンの内径の１３％±５％とする。【選択図】図１
2005351593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーキルン内に装入した石灰スラッジの中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する前記ロータリーキルン内の部分の内周面にダムレンガを設置したことを特徴とする生石灰回収用ロータリーキルン。
【請求項２】
前記ダムレンガは、両側に緩く下り傾斜するスロープ状である請求項１に記載の生石灰回収用ロータリーキルン。
【請求項３】
前記ダムレンガの最も高い部分の高さが前記キルンの内径の１３％±５％である請求項１又は２に記載の生石灰回収用ロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生石灰回収用ロータリーキルン、より詳細には、クラフトパルプ製造工場におけるクラフトパルプの蒸解・回収工程の、安定的および効率的な操業を可能にする生石灰回収用のロータリーキルンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーキルンは、外面は鉄鋼板で構成され、内面は耐火レンガで構成された中空円筒形状の燃焼溶融炉であって、炭酸カルシウムを含むスラッジを焼却して、生石灰を回収するための設備である。
【０００３】
従来より、クラフトパルプ製造工場においては、下記工程の循環サイクルが実施されている。
・木材を破砕したチップをダイゼスターでアルカリ薬品(白液)と蒸気で蒸解する工程
・パルプと黒液(蒸解廃液)をウォッシャーで分離する工程
・黒液をエバポレーターで約７０％固形分まで濃縮する工程
・黒液を回収ボイラーで還元燃焼してスメルトを生成する工程
・スメルトを希白液で溶解し、緑液を生成する工程
・緑液を苛性化装置に送り生石灰を添加し、白液を生成して循環する工程
【０００４】
苛性化装置での反応の結果、炭酸カルシウムが沈殿スラッジ(石灰スラッジ)として分離されるが、石灰スラッジは、マッドウォッシャーで水洗後乾燥されてキルンに送られ、そこで生成された生石灰は苛性化装置に供給される。
【０００５】
このようにクラフトパルプ製造工程においては、蒸解薬品は工程中の回収と循環によりまかなわれているため、そのプラントの一部に不具合があると、工程全体を休止しなければならないことになる。特にロータリーキルンにて内部閉塞が生じて、操業ができなくなると、生石灰の回収ができなくなり、重大な悪影響を被る。
【０００６】
ロータリーキルンの内部閉塞は、スラッジの中の炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等のＮａ系化合物の溶融物や、生石灰の炭酸カルシウムへの再炭酸化物が、ロータリーキルン内を塞ぐようにリング状に付着することにより引き起こされる（以下、この現象を「リングデポジット」という）。
【０００７】
通常、不要リングの除去は定期休転時に行われるが、定期休転前でも、リングデポジットが発生した時点、もしくはリングデポジットの危険性が察知された時点でそれを除去しなければならない。その処理には数日間を要する場合もある。リングデポジットの発生はロータリーキルン操業条件のアンバランス（石灰スラッジの成分水分、焼成温度分布、ロータリーキルンの回転速度等）により引き起こされる。
【０００８】
従来より、生石灰回収用ロータリーキルンの安定的な操業を行うため、このリングデポジットの発生を防止する方法として種々の提案がなされてはいる。例えば、特開２００３−２６１３６３号公報においては、コーチング防止剤を連続的または間欠的に添加する方法が提案され、特開平７−１５７９９２号公報においては、過剰リングに高圧水を噴射して破砕する方法が提案されているが、どちらもリングデポジットの発生を根本から排除するものではない。また、特許第２６８４８１６号公報には、石灰スラッジを８００℃以下の温度にて第一の炉で焼却させたのち、８５０℃以上の温度にて第二の炉で焼成して、生石灰を回収する方法が提案されているが、その方法の場合は炉を２つ用意しなければならず、経済的ではなく、スペース上の問題もある。
【０００９】
生石灰回収用以外のロータリーキルンについては下記の先行文献がある。特公平１−３９０３６号公報には、キルンの下端部(回収部近く)に耐火物ライニングによる滞留用ダムを設置することが提案されているが、その設置場所はロータリーキルンの下端部(バーナ側)であり、また、その詳細な形状についての記載はない。特開平１０−６２０７０号公報には、ロータリーキルンの中間部に２つのダムを設置することが提案されているが、その詳細な形状についての記載はない。また、特開２００１−２７２１７３号公報、及び特開２００１−２８９５６４号公報には、回収口の内径を投入口の内径より小さくする方法が提案されている。しかし、これらの先行文献は、酸化鉱石や金属スクラップを焼成するロータリーキルンを対象としており、本発明に係る生石灰回収のためのロータリーキルンとは目的が異なっており、その形状、設置位置等を目的を異にする本発明に係るロータリーキルンに適用することはできない。
【００１０】
このように、生石灰回収用ロータリーキルンのリングデポジットの発生を根本的に排除する有効な方法は、未だに提案されていないのが現状である。従って、そのための有効な方法の提案が強く望まれている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２６１３６３号公報
【特許文献２】特開平７−１５７９９２号公報
【特許文献３】特許第２６８４８１６号公報
【特許文献４】特公平１−３９０３６号公報
【特許文献５】特開平１０−６２０７０号公報
【特許文献６】特開２００１−２７２１７３号公報
【特許文献７】特開２００１−２８９５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記要望に応えるためになされたもので、石灰スラッジの焼成を効率的に行わせ、以て、リングデポジットの発生を抑えてリングデポジットによる内部閉塞を防止し、クラフトパルプの蒸解・回収のための安定的および効率的な操業を低コストにて実現する生石灰回収用ロータリーキルンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明に係る生石灰回収用ロータリーキルンは、ロータリーキルン内に装入した石灰スラッジの中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する前記ロータリーキルン内の部分の内周面にダムレンガを設置したことを特徴とする。好ましくは、前記ダムレンガは、両側に緩く下り傾斜するスロープ状となし、また、前記ダムレンガの最も高い部分の高さを前記キルンの内径の１３％±５％とする。
【００１４】
前記スロープ状ダムレンガの設置は、例えばキルン定期休転時の、通常のレンガ交換時および不要リング除去時に行えばよい。またダムの寸法高さは、小規模なものなので、時間的にもコスト的にも非常に有利である。
【発明の効果】
【００１５】
ロータリーキルン内における、原料中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する部分にスロープ状ダムレンガを設置することにより、石灰スラッジの焼成が効率的に行われることになるので、ロータリーキルン内でのリングデポジットの発生を抑えて、ロータリーキルンの安定的および効率的な操業を低コストにて実現することが可能となる。また、前記ダムレンガの形状はスロープ状であるため、ロータリーキルン回転時の焼却物のロータリーキルン内壁への衝突が緩和され、ロータリーキルン自体の保全につながるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明に係る生石灰回収用ロータリーキルンは、ロータリーキルン内に装入した石灰スラッジの中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する前記キルン内の部分の内周面にダムレンガを設置したことを特徴とする。
【００１７】
図１はロータリーキルンの概略図であり、図中１は鉄鋼板の外筒で、その内面に耐火レンガ層２が形成される。ロータリーキルンは傾斜状態にて回転可能に設置され、その上方開口部３に原料投入手段４が、また、下方のバーナー口５にバーナー６が配備される。７は、耐火レンガ層２を厚手にして形成したスロープ状ダムレンガで、ロータリーキルン内に供給された石灰スラッジ中の炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する位置に形成される。その位置は、通例ロータリーキルンの中間位置である。
【００１８】
スロープ状ダムレンガ７は、中央が高く、両側に行くに従って段々と低くなる緩やかなスロープ状を呈するようにして環状に形成される（図２）。例えばその長さは、２３００ｍｍ程で、高さは１番高い所で耐火レンガ層２から２００ｍｍ程とされる。
【実施例１】
【００１９】
１実施例においてはロータリーキルンは、長さが８５ｍ、内径が３．０６ｍ、傾斜角度２度であって、スロープ状ダムレンガ７は、その中心がバーナー口５から４０ｍ付近(キルン内温度約８９８℃の付近)にくるように設置した。また、スロープ状ダムレンガ７は、長さを２３００ｍｍ、最も高い位置における高さを２００ｍｍとした。スロープ状ダムレンガ７の長さについての制約は特にないが、スロープ状ダムレンガ７を有効に活用するためには、上限は４０００ｍｍが妥当と考えられる。
【００２０】
また、その高さの範囲は、耐火レンガ層２の内径との比で８〜１８％が適当である。その比が８％未満であるとダムレンガの堰止め効果がなくなり、１８％を超えると耐火レンガ層２の内径が小さくなり過ぎ、ロータリーキルン内の熱の分布に障害をもたらす。なお、スロープの形状は図２に示すものに限定されないが、頂上部７ａは図２に示すように平坦にすることが好ましい。
【００２１】
本発明を、下記の実施例と比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例として、ロータリーキルンのバーナー口５から４０ｍ付近（焼成温度８９８℃付近）にスロープ状ダムレンガ７を設置した。そして、スロープ状ダムレンガ７を設置しないものを比較例１とし、ａ）ロータリーキルンの定期休転後の立ち上げ日数(運転開始から標準白液製造量到達までの日数)、ｂ）製造白液量(立ち上げ後１４日目までの総製造量)、ｃ）重油原単位及び、ｄ）リングデポジット発生期間（レンガ耐久期間）を比較した。また、バーナー口５から４０ｍ付近にスロープ状ダムレンガ７を設置する前に、テスト的に同じ構成のスロープ状ダムレンガ７の設置場所を変えたものを比較例２及び比較例３とした（比較例２…バーナー口から５ｍ付近、比較例３…バーナー口から６０ｍ付近）。また、テスト的に、本願発明におけるようなスロープ状ではなく、直角に切り立ったダムを設置した以外は実施例と同じ方法でダムを設置したものを、比較例４とした。その結果を表１に示す。
【００２２】
（表１）
2005351593.tif 000003
【００２３】
実施例では、前記スロープ状ダムレンガが前記した炭酸カルシウムが生石灰へ完全に解離する部分に設置されている。また、上記炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等の溶融物や、生石灰の炭酸カルシウムへの再炭酸化物の付着が発生する直後に設置されているので、ダムレンガによる堰止め効果および予熱効果により、８００℃〜８９８℃での温度帯での焼成が効果的に行われると考えられる。従って、実施例はいずれの比較例よりも立ち上げ日数が早く、また、リングデポジットの発生が抑えられている。更に、スロープ状ダムレンガ７の形状がスロープ状であるため、定期休転時の内部チェックでも、レンガの損傷がほとんど認められなかった。比較例２および３については、ほとんど効果が認められなかった。直角に切り立ったダムを設置した比較例４は、定期休転時の内部チェックでダムの直角部分に損傷が認められ、レンガ交換する必要が生じた。
【００２４】
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るロータリーキルンの概略構成図である。
【図２】本発明に係るロータリーキルンにおけるダムレンガの形状例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    外筒
２    耐火レンガ層
３    上方開口部
４    原料投入手段
５    バーナー口
６    バーナー
７    スロープ状ダムレンガ
【図１】
2005351593.tif 000004
【図２】
2005351593.tif 000005