JP2001503112A - 細砕された繊維性材料を供給するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 木材チップのような細砕セルロース繊維性材料を連続式蒸解罐(11)のような処理槽頂部へ供給するためのシステムおよび方法が、先行技術において従来用いられた高圧移送装置を省略することにより、簡便性、操作性および保守性の向上をもたらした。高圧移送装置の代わりに、スラリーを少なくとも約１０気圧ゲージの圧力まで加圧するために、蒸気処理されてスラリー化されたチップが、処理槽の頂部より少なくとも３０フィート下方に位置された一つあるいはそれ以上のスラリーポンプ（２５１、２５１’）を用いて加圧処理された。蒸解罐の頂部からの還流ライン（２３５）が、かならずしも必要ないが、一つあるいはそれ以上のポンプへ運転上連結され、そしてもしポンプへ連結された場合には、還流ライン中の圧力は、圧力低下バルブ（５８）および／またはフラッシュタンク（２５３）を用いて低減できる。フラッシュタンクからの水蒸気はチップの蒸気処理に利用できる。圧力開放防止は、処理槽頂部へ、そして頂部から通じるライン中にあり、コントローラー（６９）により制御された隔離バルブ（６５〜６９）により提供され、コントローラーは処理槽頂部へ通じるスラリーライン中で検出された圧力に応答する。

Description

【発明の詳細な説明】 細砕された繊維性材料を供給するための方法およびシステム 発明の背景および要約 本発明は細砕された繊維性材料を、連続式蒸解罐のような処理槽へ供給するた めの方法およびシステムに関する。本発明は、従来技術と比較したとき、単純化 されており、必要な装置の数を劇的に低減する。 米国特許第５，４７６，５７２号明細書および係属中の１９９４年１２月５日 付け出願第０８／３５４，００５号；１９９５年４月２５日付け第０８／４２８ ，３０２号；および１９９６年９月１３日付け第０８／７１３，４３１号の各明 細書は、処理槽へ細砕された繊維性材料を供給する技術において、過去４０年間 にわたって最初に真の大進歩を導いた。この特許明細書およびこれらの出願明細 書は、他の装置と共にスラリーポンプを用いて蒸解罐へ供給するための、ニュー ヨーク州グレンス フォールスのアールストローム マシーナリー社により登録 商標「ローレベル」（ＬＯ−ＬＥＢＥＬ）供給システムとして一括して市販され ているいくつかの態様を開示している。これら特許明細書および出願明細書に記 載されているように、スラリーを高圧移送装置へ供給するためにそのようなポン プ用いることが、システムに要求される複雑さと物理的な大きさを劇的に低減し て、操作と保守の容易さを増大させている。高圧移送装置、たとえばアールスト ローム マシーナリー社より市販されているような高圧フィーダーを使用するが 、そのようなポンプを使用しない先行技術システムは、１９４０年代や１９５０ 年代以来制作、販売されてきたシステムと本質的に変わっていない。 本発明は上述の特許明細書および出願明細書に開示された方法およびシステム に対する、さらにより劇的な改良に関する。本発明は、細砕セルロース繊維性材 料のスラリーを直接蒸解罐へ移送するために高圧ポンプ装置を用いることにより 、「高圧フィーダー」のような移送装置に対する必要性を事実上除去する。 化学パルプを製造するための細砕セルロース繊維性材料とパルプ化化学薬品と の反応は１４０〜１８０℃の間の範囲の温度を必要とする。繊維性材料を処理す るために使用される水性の化学薬品はそのような温度では沸騰するので、商業的 化学パルプ化は普通には、耐圧容器中で少なくとも約１０気圧ゲージ（約１５０ psiゲージ）の圧力下で実施される。この圧力を維持するために、特に連続式パ ルプ化プロセスを実施するとき、特別な調節を行って、繊維性材料を圧力容器中 へ導入するときに圧力が失われないようにせねばならない。先行技術において、 これは「高圧フィーダー」として知られているものにより調節された。このフィ ーダーは、繊維性材料のスラリーを低圧から高圧へ移送するための手段として作 用し、その際に同時に圧力の損失を防止するためのバルブとして作用する内蔵さ れたローターを含むように、特別に設計されている。この複雑で高価な装置が、 普通高温にある加圧容器、特に連続式蒸解罐へ細砕セルロース材料のスラリーを 導入するために、必須の要素であると永らく認識されてきた。 本発明に従うと、「高圧フィーダー」（これは４０年以上にわたって、連続式 蒸解に対して必須であると認識されてきた）を置き換えるシステムが提供され、 パルプ工場の構造を大きく単純化する。 本発明の一つの面に従うと、木材チップのような細砕セルロース繊維性材料か ら化学セルロースパルプを製造するためのシステムは、次の要素からなる。すな わち、細砕された繊維性材料から空気を除くために、その中で該材料が蒸気処理 される蒸気処理槽。細砕された繊維性セルロース材料のスラリーの入口をその頂 部に、出口をその底部に有する加圧垂直処理槽。そして、前記蒸気処理槽からの 前記繊維性材料のスラリーを加圧処理し、それを前記加圧処理槽の入口へ移送す るための加圧移送手段（該加圧移送手段は、前記加圧処理槽の頂部の下方に配置 された、一つあるいはそれ以上の高圧スラリーポンプからなる）。 一つあるいはそれ以上のポンプは好ましくは、直列に連結された第一、そして 第二の高圧スラリーポンプを含み、そして各々が圧力定格、入口そして出口を有 し、前記第一ポンプ入口が運転上前記蒸気処理槽に連結され、前記第一ポンプ出 口が運転上前記第二ポンプ入口に連結され、第二ポンプが第一ポンプよりも高い 圧力定格を有する。前記スラリーポンプは、比較的高い固形分割合を有するスラ リーを（一段あるいは多段で）少なくとも約５気圧ゲージの圧力まで加圧できる 、ヘリカルスクリュウ遠心ポンプ、二段ピストン固体ポンプ、あるいは他の類似 の従来のポンプ装置でよい。加圧処理そして移送は、従来の構造を有し、従来の 遠 心ポンプにより供給されるような加圧された液体の供給により運転される、一つ あるいはそれ以上のエゼクターにより同様に遂行される。 固体と液体を含有するスラリー中の固体の相対的な量を標示する一つの典型的 な測定単位は「液体／固体比」である。本明細書において、この比は、移送され るセルロースあるいは木材材料の容積に対する、移送される液体の容積の比であ る。普通の従来の遠心ポンプは、多くても３％の固体含有量を有する液体のポン プ移送に限られている。この４％固体含有量は液体／固体比の約３３に相当する 。本発明のスラリーポンプにおいて、ポンプ移送されるスラリーの液体／固体比 は普通、２と１０の間、好ましくは３と７の間、そして最も好ましくは３と６の 間である。言い換えると、本発明のスラリーポンプは、従来ポンプにより扱い得 るよりもずっと大きい固体含有量を有するスラリーを移送する。 液体還流ラインは、処理槽（好ましくは連続式蒸解罐）の頂部においてスラリ ーから分離された液体を収容している処理槽の頂部から、提供される。還流ライ ンは、一つのスラリーポンプの入口あるいは出口へ、直接あるいは間接的に運転 上連結される。好ましくは液体還流ラインは、液体がスラリーポンプの入口ある いは出口にとどく前に、還流ライン中の液体の圧力を低下させるための圧力低下 手段に連結される。該圧力低下手段は、液体に悪影響を与えないでライン中の液 体の圧力を効果的に低下させるために、還流ライン中でフラッシュタンクおよび ／または圧力制御バルブのような、あるいは他の従来の構造の、種々の形式をと ることができる。フラッシュタンクが用いられる場合、フラッシュタンクからの 液体出口が第一スラリーポンプの入口に連結され、そしてフラッシュタンクによ り生じた水蒸気が、蒸気処理槽で用いられる。 その代りとして、加圧された還流ライン液体を加圧された液体の源として用い るエゼクターに用いることにより、圧力低下を遂行してもよく、あるいは圧力低 下を省くこともできる。エゼクターは一つまたはそれ以上のスラリーポンプの代 りとして、あるいは一つまたはそれ以上のスラリーポンプまたは他の装置ととも に、スラリーを蒸解罐へ移送するために用いられる。 従来のシュートおよび任意の要素が、蒸気処理槽と少なくとも一つのスラリー ポンプとの間に好ましくは連結され、蒸気処理槽はシュートの上方に配置され、 シュートは少なくとも一つのスラリーポンプの上方に配置される。少なくとも一 つのスラリーポンプは普通、蒸解罐の頂部の下方少なくとも３０フィート（約１ ０メートル）の距離に、典型的には約５０フィート（約１５メートル）以上の距 離に配置される。 高圧移送装置が省略されるとき、他の機構を利用して、高圧移送装置の機能の 一つを保つようにすることが望ましい。すなわち、異常条件発生に対して圧力開 放防止を提供することにより、高圧移送装置は、蒸解罐から液体が供給システム へ逆流するのを通常防止している。本発明に従うと圧力開放防止手段は、ある環 境下では、スラリーポンプへの入口あるいはスラリーポンプからの出口が、圧力 開放防止を提供するような方法で組み立てられていることもあるが、少なくとも 一つのスラリーポンプとは異なるのが好ましい。圧力開放防止手段は、ポンプか らのスラリーを処理槽の頂部へ移送するスラリー導管、および処理槽からの還流 ラインの各々の中にある自動隔離バルブ、および、前記隔離バルブに連結されて 設けられ、スラリーを処理槽の頂部へ供給するスラリー導管と関連する圧力セン サーにより検知された圧力に応答して、前記隔離バルブを作動する従来のコント ローラーを含む。圧力開放防止手段は、スラリー導管中のチェックバルブ、およ び／または種々の他のバルブ、タンク、センサー、コントローラー、あるいは圧 力開放防止機能を果たす同様の流体圧的、機械的あるいは電気的装置を含んでい てもよい。 本発明は、液体の流れを増加させる手段を含み、これは第二スラリーポンプの 入口へ、あるいはいかなるポンプや移送装置、（たとえば、前記第二スラリーポ ンプ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体ライン、該液体ラインと 前記入口との間の導管、そして該導管中の液体ポンプ）の入口へ連結される。前 記液体ラインは処理槽からの還流ラインでよく、前記導管は該還流ラインへ直接 連結できる。前記液体還流ラインは、前述のようにフラッシュタンクへ連結でき 、前記導管はフラッシュタンク液体出口へ連結できる。 本発明の他の面に従うと、細砕セルロース繊維性材料を処理槽頂部へ供給する 方法が提供される。その方法は次の工程からなる。すなわち、（ａ）繊維性材料 を蒸気処理し、これから空気を除去して繊維性材料を加熱する工程。（ｂ）繊維 性材料を蒸解液でスラリー化して、液体と繊維性材料とのスラリーを調製する工 程。そして、（ｃ）一つまたはそれ以上の高圧スラリーポンプにより、スラリー へ作用することにより、スラリーを少なくとも約５気圧ゲージの圧力まで、処理 槽の頂部から下方の位置（たとえば、少なくとも３０フィート下方、好ましくは 少なくとも５０フィート下方）で、加圧処理し、そして加圧された材料を処理槽 の頂部へ移送する工程。 この方法はさらに次の工程を含む。すなわち、（ｄ）処理槽の頂部においてス ラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ還流する工程；そして 、（ｅ）処理槽の頂部へ移送される間にスラリーの圧力を検知し、そして検知さ れた圧力が予定された値以下に低下したならば、処理槽の頂部へのスラリーの流 れ、そして処理槽の頂部からの還流を閉鎖する工程である。同様に、工程（ｆ） として、工程（ｄ）の実施中の還流時に液体をフラッシュして、水蒸気を製造し 、この水蒸気を工程（ａ）の実施中に利用する工程を含む。 本発明の追加の態様において、チップのスラリーを移送する概念が、チップを 工場に導入する場所、すなわち木材置場まで拡大される。普通のパルプ工場はセ ルロース材料、普通は広葉樹そして針葉樹の供給を受けるが、先に記述されたよ うな他の形のセルロース材料を種々の形態で取り扱うことができる。これらは鋸 屑、チップ、丸太、長い脱灰木（すなわち「長木」）、あるいは完全な木（すな わち「全木」）さえも含む。「木材供給」のセルロースの原料によって、木材は 普通、チップの形に切断されて、パルプ化プロセスで取り扱われ、処理される。 たとえば、「チッパー」として知られる装置により、長木あるいは丸太がチップ へ切断され、それが普通、屋外チップ置場あるいはチップサイロに貯蔵される。 チップのこの受入、処理そして貯蔵がパルプ工場内の、「木材置場」と言われる 場所で行われる。木材置場からチップは普通、パルプ化プロセスを開始するため に固有のパルプ化工場へと移送される。 従来の木材置場において、チップはサイロ中に貯蔵され、そこからチップは、 普通、回転式あるいは振動式サイロ排出装置の手段により、コンベヤーへ排出さ れる。このコンベヤーは普通、ベルト型コンベヤーであり、これがチップを受入 れ、そしてそれらをパルプ化処理槽へ移送する。木材置場は普通、パルプ化処理 槽から離れた場所にあるので、このコンベヤーは普通長い。そのようなコンベヤ ーは０．５マイルまでの長さをもつ。さらに、アールストローム マシーナリー 社により市販され、米国特許第５，４７６，５７２号（代理人整理番号、１０― ９６１）明細書、そして係属中の出願第０８／３５４，００５号（代理人整理番 号、１０―１０１８）；第０８／４２８，３０２号（代理人整理番号、１０―１ ０５１）；そして第０８／７１３，４３１号（代理人整理番号、１０―１１１９ ４）明細書に記載されたような「ローレベル」（登録商標、ＬＯ−ＬＥＢＥＬ） 供給システムを採用していない処理システムは、最初のパルプ化槽の入口へチッ プを供給するために、コンベヤーが普通、少なくとも１００フィートの高さまで 持ち上げられることが必要である。これらコンベヤーおよびこれを支持する構造 体は非常に高価であり、蒸解罐供給システムのコストを著しく高くする。 本発明の他の態様において、チップのスラリーを移送する概念が、木材置場ま で拡大される。本発明の好ましい態様は、細砕セルロース繊維性材料をパルプ化 プロセスへ移送する方法からなり、次の工程を含む。すなわち、（ａ）未処理の チップを第一の槽へ導入する工程。（ｂ）スラリー化薬液を第一の槽へ導入して 、繊維性材料と液体とのスラリーを調製する工程。（ｃ）前記槽からスラリーを 、少なくとも一つの加圧移送装置の入口へ排出する工程。（ｄ）加圧移送装置中 のスラリーを加圧処理し、そしてスラリーを処理槽へ移送する工程。 第一槽は普通、チップ貯蔵サイロあるいはチップ貯蔵ビンである。この貯蔵ビ ンは好ましくは、米国特許第５，０００，０８３号明細書で記載されたような、 「ダイアモンドバック」（登録商標）ビンのような一次元先細部を有して、攪拌 あるいは振動することのない（攪拌あるいは振動が用いられてもよいが）排出口 を有する。この貯蔵ビンは同様に、二つあるいはそれ以上の移送装置へ供給する 二つあるいはそれ以上の出口を有してもよい。この槽は同様に、たとえば０．１ から５気圧までの加圧下で運転できる。もし槽が加圧下で運転されるなら、ある 形の圧力隔離装置がこの槽の入口に配置され、圧力の開放を防ぐようにする。こ の装置は、アールストローム マシーナリー社により市販されているような「低 圧フィーダー」（Ｌｏｗ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｆｅｅｄｅｒ）あるいは「エアー ロックフィーダー」（Ａｉｒ−ｌｏｃｋ Ｆｅｅｄｅｒ）のような星型隔離装置 、あ るいは、同時係属出願中の出願第０８／７１３，４３１号明細書に記載されたよ うな封止容量をもつスクリュー型フィーダーでよい。 スラリー化液は、パルプ工場で得られるいかなる液体原料でもよく、新規水、 水蒸気凝縮液、クラフト白液、黒液あるいは緑液、あるいはサルファイド液やそ の他のパルプ化関連液を含む。この液体は加熱された液体、たとえば５０から１ ００℃の間の温度を有する熱水あるいは水蒸気でよい。もし容器が加圧容器であ れば、１００℃を超える液体温度が用いられる。必須ではないが、この液体は少 なくともある活性パルプ化化学薬品、たとえば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、 硫化ナトリウム（Ｎａ₂Ｓ）、ポリサルファイド、アントラキノン、あるいはそ れらの同等品あるいは誘導体を含む。 工程（ｃ）と（ｄ）の加圧移送装置は、好ましくはスラリーポンプやポンプ類 であるが、多くの他の加圧移送装置、たとえばピストン型固体ポンプあるいは高 圧エゼクターが使用できる。好ましくは、一つ以上の加圧スラリー化ポンプがス ラリーを移送するために用いられる。これらは二つあるいはそれ以上のスラリー ポンプ、あるいはスラリーポンプのいかなる組み合わせ、ピストン型ポンプ、あ るいはエゼクターでよい。この移送システムは、移送装置とともに一つあるいは それ以上の貯蔵あるいはサージタンクを含んでもよい。好ましくは、一つあるい はそれ以上の移送装置は、脱ガス能力を有する少なくとも一つの装置を含み、望 ましくない空気その他のガスがスラリーから除かれる。同様に、移送中に、チッ プがある形の処理、例えば脱気あるいは、好ましくは上記のようなパルプ化薬品 を含む液体での含浸に曝される。スラリーは同様に、移送中に少なくとも一つの 圧力変動に曝されて、スラリーの圧力が第一の圧力から第二のより高い圧力へ、 次いで第二の圧力より低い第三の圧力へ変動するようにされる。米国特許第４， ０５７，４６１号および第４，７４３，３３８号明細書に記載されたように、チ ップと液体のスラリーの圧力を変動させることは、液体によるチップの含浸を改 善する。この圧力脈動は、直列の一組の移送装置の出口圧力を変動することによ り、あるいはポンプ間のスラリーの制御された脱圧力により達成される。 他の態様において、繊維性材料は必ずしも槽中で薬液と接触する必要はなく、 槽の出口中あるいは下方に配置されたエゼクターにより、薬液が最初に繊維材料 中に導入されてもよい。この薬液は好ましくは加圧され、繊維性材料と薬液が材 料と液体の加圧されたスラリーを形成するようにする。 工程（ｄ）の処理槽は普通は、上記のような蒸気処理槽、好ましくは「ダイア モンドバック」（登録商標）蒸気処理槽でよい。この槽は貯蔵あるいはサージタ ンクでよく、その中に繊維性材料が処理前に貯えられる。移送プロセスは、処理 あるいは貯蔵中に必要でない過剰な液体を必要とするので、ある形の脱水装置が 移送装置と処理槽との間に配置される。一つの好ましい脱水装置は、アールスト ローム マシーナリー社により市販されているような「トップセパレーター」（ Ｔｏｐ Ｓｅｐａｒａｔｅｒ）である。この「トップセパレーター」は標準型あ るいは「反転した」トップセパレーターでよい。この装置は外部の独立型装置で も、処理槽に直接装着されたものでもよい。好ましくは、脱水装置によりスラリ ーから除去された液体は、第一槽あるいは移送装置へ戻されて、スラリー化液体 として働く。この液体は、パルプ工場中で必要とされるどこにでも使用される。 この液体は必要により加熱あるいは冷却されてもよい。たとえば、この液体は、 いかなる加熱された液体流、たとえば５０℃より高い温度をもつ廃液流と関連す る間接熱交換器中にこれを通過させることにより、加熱できる。この液体は普通 、一つあるいはそれ以上の従来の遠心液体ポンプを用いて加圧される。 一つの好ましい態様において、工程（ｄ）の処理槽は蒸気処理槽であり、これ が液体を上記のように一つあるいはそれ以上の移送装置へ供給する。このシステ ムは好ましくは、従来の「高圧フィーダー」（Ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｆｅ ｅｄｅｒ）を有しない供給システムと連結して用いられるが、このシステムは「 高圧フィーダー」を有する供給システムで用いられてもかまわない。 チップを、離れた場所、たとえば木材置場から、パルプ化プロセスへ供給する ためのこの方法および装置は化学パルプ化プロセスに限られるものではなく、細 砕セルローズ繊維性材料が一つの場所から他の場所へ移送されるいかなるパルプ 化プロセスにおいても使用できる。本発明が適用できるパルプ化プロセスは、す べての化学パルプ化プロセス、すべての機械パルプ化プロセス、そして、すべて の化学−機械パルプ化プロセスあるいは熱的機械パルプ化プロセスを含み、バッ チ式あるいは連続式処理に対するものである。 本発明は、細砕セルローズ繊維性材料を移送するためのシステムの大きさとコ ストを低減するのみならず、もし細砕セルローズ繊維性材料が移送中に処理され るならば、正規の処理装置の数と大きさも低減される。たとえば、このシステム は、蒸解罐以前にある従来の前処理あるいは含浸槽に対する必要性を除く。この システムは同様に、パルプ工場の全体のエネルギー経済を改善する可能性をもつ 。本発明のこの面あるいは他の面が、下記の詳細な説明および図面の再吟味によ り明らかになる。 セルローススラリーを処理槽へ供給するための単純で効果的なシステムおよび 方法を提供し、同時に高い操作性と保守性を達成することが本発明の主目的であ る。本発明のこの目的や他の目的は、発明の詳細な説明をよく吟味して、添付の 請求の範囲を見れば明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、細砕セルローズ繊維性材料のスラリーを連続式蒸解罐へ供給するため の典型的な先行技術システムを表す。 図２は、細砕セルローズ繊維性材料のスラリーを連続式蒸解罐へ供給するため の他の先行技術システムを表す。 図３は、本発明に従って、細砕セルローズ繊維性材料のスラリーを連続式蒸解 罐へ供給するためのシステムの一つの典型的な実施態様を表す。 図４は、本発明の他の実施態様を表す。 図面の詳細な説明 図１〜３に記載され示されたシステムは連続式蒸解システムであるが、本発明 の方法およびシステムは同様に、一つあるいはそれ以上のバッチ式蒸解罐、ある いは連続式蒸解罐に連結された含浸槽へ供給するために用いられるということを 理解するべきである。図示された本発明で用いられる連続式蒸解罐は好ましくは 「カミヤー」（ＫＡＭＹＲ）（登録商標）連続蒸解罐であり、クラフト（すなわ ち、サルフェート）パルプ化、サルファイトパルプ化、ソーダパルプ化、あるい は同等のプロセスに対して用いられる。利用できる特定の蒸解方法および装置は 、ＭＣＣ（登録商標）プロセス、ＥＭＣＣ（登録商標）プロセス、そして「ロー ソリッド」（Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ）（登録商標）プロセス、そしてアールストロ ーム マシーナリー社により市販されている蒸解罐を含む。アントラキノン、ポ リサルファイド、あるいはそれらの同等品又は誘導体のような強度あるいは収量 維持添加剤が、本発明を利用する蒸解方法において用いられる。 図１は細砕セルロース繊維性材料、たとえば針葉樹チップのスラリーを連続式 蒸解罐１１の頂部へ供給するための、一つの典型的な先行技術システム１０を表 す。蒸解罐１１は普通、スラリーから過剰な液体を除去し、それを供給システム １０へ戻すため、蒸解罐の入口１３にある一つの液体除去スクリーン１２を含む 。蒸解罐１１はパルプ化プロセス中あるいはプロセス後に使われた蒸解液を除去 するため、少なくとも一つの液体除去スクリーン１４を含む。蒸解罐１１は普通 、一つあるいはそれ以上の追加の液体除去スクリーン（図示せず）を含み、これ がＭＣＣ（登録商標）、ＥＭＣＣ（登録商標）蒸解罐の液循環のような蒸解液循 環と、あるいは液体除去導管と希釈液添加導管を有する「ローソリッド」（Ｌｏ −Ｓｏｌｉｄｓ）（登録商標）蒸解罐循環と連結される。蒸解液、たとえばクラ フト白液、黒液、あるいは緑液がこれらの循環へ加えられる。蒸解罐１１は製造 された化学パルプを排出するための出口１５を含み、これは洗浄あるいは漂白処 理などの更なる処理へ送られる。 図１に示された先行技術の供給システム１０において、細砕セルロース繊維性 材料２０がチップビン２１へ導入される。普通、繊維性材料２０は針葉樹あるい は広葉樹パルプであるが、鋸屑、草類、藁、さとうきび、ケナフや他の形の農業 廃材あるいはこれらの組み合わせのような、いかなる形の細砕セルロース繊維性 材料でも用いられる。細砕セルロース繊維性材料を示すために、用語「チップ」 が以後の議論で用いられるが、この用語は木材チップに限定されることなく、上 に挙げられたいかなる形の細砕セルロース繊維性材料あるいは類似物をも意味す るものとする。 チップビン２１は振動式排出口をもつ従来のビン、あるいは米国特許第５，５ ００，０８３号明細書に記載され、アールストローム マシーナリー社により市 販されている、振動式排出口を有しないが、一次元先細部とサイドレリーフを表 す出口を有する「ダイアモンドバック」（登録商標）蒸気処理槽でもよい。チッ プビン２１はその入口でエアロック装置を有し、そしてチップビン中のチップの レベルを検知して制御する手段、そしてチップビン内の圧力を制御するための適 当な機構を有する排気口を含む。新規水からの水蒸気あるいは廃液の蒸発により 得られた水蒸気（すなわち、フラッシュ蒸気）が普通、一つあるいはそれ以上の 導管２２を経由してチップビン２１へ加えられる。 チップビン２１は普通、計量装置２３、たとえばアールストローム マシーナ リー社により市販されている「チップメーター」へ排出するが、スクリュー型計 量装置のような他の形の装置も使用される。計量装置２３が、アールストローム マシーナリー社により市販されている「低圧フィーダー」のような圧力隔離装 置２４へ排出する。圧力隔離装置２４は、加圧された水平処理槽２５を、装置２ ４の上方の実質的な大気圧から隔離する。 槽２５は繊維性材料を加圧水蒸気、たとえば約１０〜２０psigの水蒸気で処理 するために用いられる。槽２５は、アールストローム マシーナリー社により市 販されている「蒸気処理槽」のようなスクリュー型コンベヤーを含む。新鮮なあ るいはフラッシュされた蒸気が一つあるいはそれ以上の導管２８を経由して槽２ ５へ加えられる。 槽２５中での処理の後に、繊維性材料は、アールストローム マシーナリー社 により市販されている「高圧フィーダー」のような，高圧移送装置２７へ移送さ れる。普通、蒸気処理された繊維性材料は、アールストローム マシーナリー社 により市販されている「チップシュート」のような導管あるいはシュート２６に より、フィーダー２７へ移送される。加熱された蒸解薬液、たとえば使用済みク ラフト黒液と白液の組み合わせが、通常、導管２９を経由してシュート２６へ加 えられ、繊維性材料と液体のスラリーがシュート２６中で製造されるようにする 。 もし図１の先行技術システムが、米国特許第５，５００，０８３号明細書に記 載されたような「ダイアモンドバック」（登録商標）蒸気処理槽（これは大気圧 条件で改善された蒸気処理を行う）を採用するならば、加圧処理槽２５そして圧 力隔離装置２４が省略できる。 従来の「高圧フィーダー」２７は、シュート２６に連結された低圧入口、導管 ３０に連結された低圧出口、導管３３に連結された高圧入口、導管３４に連結さ れた高圧出口、そして可変速モーターと減速機（図示せず）により駆動される内 蔵されたローターを含む。前記低圧入口は、チップの加熱されたスラリーをシュ ート２６から前記ローターのポケット中に受け入れる。フィーダー２７の出口中 の３０にあるスクリーンがローター中のチップを留めて、スラリー中の液体をロ ーターを通過させ、導管３０とポンプ３１を経由して除去されるようにする。前 記ローターが回転するとき、ローター内に留められたチップが、導管３３を経由 してポンプ３２からの高圧液体に曝される。この高圧液体がフィーダーの外へチ ップをスラリー化移送し、それらを導管３４を経由して蒸解罐１１の頂部へ送る 。蒸解罐１１の入口に到達したとき、導管３４中でチップをスラリー化するため に用いられた過剰な液体のいくらかは、スクリーン１２を通してスラリーから除 去される。スクリーン１２を通して除去された過剰な液体が、導管３５を経由し てポンプ３２の入口へ戻される。導管３５中の液体は、新規な蒸解薬液が加えら れてもよいが、ポンプ３２中で加圧され、そしてチップをフィーダー２７の外へ スラリー化移送するように使用するため、導管３３中に送られる。スクリーン１ ２により留められたチップはさらに処理されるため蒸解罐１１中を下方に通過す る。 導管３０とポンプ３１を経由して、フィーダー２７から除去された液体は、フ ィーダー２７の上方のシュート２６へ、導管３６、砂分離器３７、導管３８、ラ イン内ドレン溜め３９、そして導管２９を経由して再循環される。砂分離器３７ は、液体から砂と屑を除去するためのサイクロン型分離器である。ライン内ドレ ン溜め３９は静的な濾過装置であり、これは導管３８からの過剰な液体を除去し 、これを導管３９’を通して送り、そしてそれをレベルタンク４０内に貯える。 タンク４０内に貯えられた液体は、蒸解罐の頂部へ、導管４１、ポンプ４２（す なわち、「メイクアップ液体ポンプ」）、そして導管４３を経由して戻される。 新規な蒸解薬液が導管４１あるいは４３に加えられてもよい。 図２はチップを蒸解罐へ供給するための他の従来技術システム１１０を表す。 このシステムは、米国特許第５，４７６，５７２号明細書、そして係属中の出願 第０８／３５４，００５号および第０８／４２８，３０２号明細書に記載された プロセスおよび装置を用いる。遂行するため用いられる装置およびプロセスは、 登録商標「ローレベル」（Ｌｏ−Ｌｅｖｅｌ）としてアールストローム マシー ナリー社により、一括して市販されている。図１中にある装置と同一である図２ 中の装置は同じ参照番号により定義される。図１中にある装置と類似した、ある いは類似の機能をはたす装置は、図１中にあるそれらの参照番号に、数字“１” を前置された数字で示されている。 図１のシステムと同様に、チップ２０が蒸気処理槽１２１に導入され、そこで それらは導管２２を経由して導入された水蒸気に曝される。この蒸気処理槽１２ １は計量装置１２３へ、次いで導管１２６へ排出する。この導管は好ましくはア ールストローム マシーナリー社により市販されているような「チップチューブ 」である。蒸解薬液が普通、図１の導管２９と同様に、導管５５を経由してチュ ーブ１２６中に導入される。蒸気処理槽１２１は好ましくは、米国特許第５，０ ００，０８３号明細書に記載されたような「ダイアモンドバック」（登録商標） 蒸気処理槽であるので、図１中の圧力隔離装置２４や、図１中の加圧蒸気処理槽 ２５は、この先行技術システムにおいては必要ない。米国特許第５，４７６，５ ７２号明細書に開示されたように、チップと液体のスラリーをフィーダー２７へ 直接排出する代りに、導管５０により供給される高圧スラリーポンプ５１が、チ ップを導管５２を経由してフィーダー２７へ移送するために用いられる。ポンプ ５１は好ましくは、ウェムコ社（Ｗｅｍｃｏ）により供給される「ヒドロスター ル」（Ｈｉｄｒｏｓｔａｌ）ポンプ、あるいはローレンス社（Ｌａｗｒｅｎｃｅ ｃｏｍｐａｎｙ）により供給される類似のポンプである。ポンプ５１を経由し て通されたチップは、フィーダー２７により、図１に関して示し記載されたもの と同様の方法で、蒸解罐１１へ移送される。 スラリーをフィーダー２７へ送るためポンプ５１を使うことに加えて、図２の システムは、図１のポンプ３１を必要としない。ポンプ５１が、液体をフィーダ ー２７を通して、導管３０、砂分離器３７、ライン内ドレン溜め３９、そして導 管１２９を通して、液体レベルタンク５３へ送るための原動力を供給する。 液体レベルタンク５３の機能は、１９９５年４月２５日付けの出願第０８／４ ２８，３０２号明細書に開示されている。タンク５３は、ポンプ５１の入口へ、 導管５４を経由して液体を十分に供給することを可能にする。このタンクはチュ ーブ１２６へ導管５５を経由して液体を供給することも可能にする。この液体タ ンク５３は、作業貨がもし望むなら、液体レベルを計量装置１２３まで、あるい はチップビン１２１までにさえ、上昇させ得るように、供給システム中の液体レ ベルを変化させることをも可能にする。この選択は１９９４年１２月５日付けの 出願第０８／３５４，００５号明細書に記載されている。 図３は、本発明の供給システム２１０の好ましい実施態様を表し、これは図１ と図２に示された先行技術供給システムをさらに簡素化している。図３に示され た望ましい態様において、高圧移送装置（図１と２の装置２７）が除去されてい る。図１のシュート２６中で重力により、あるいは図２中でポンプ５１を経由し てフイーダー２７へチップを移送する代りに、少なくとも一つの、好ましくは二 つの高圧スラリーポンプ２５１、２５１’が、蒸解罐１１の入口へスラリーを移 送するために用いられる。図１と図２中にある装置と本質的に同一である図３中 の装置は同じ参照番号により定義される。図１と図２中にある装置と類似した、 あるいは類似の機能をはたす装置は、図１と図２中にあるそれらの参照番号に、 数字“２”を前置された数字で示されている。 図１と図２中の手順と同様に、本発明に従って、チップ２０が蒸気処理槽２２ １へ導入される。チップは好ましくは、１９９６年９月１３日付け係属中の出願 第０８／７１３，４３１号明細書に開示されているような密封水平コンベヤーの 手段により導入される。また、蒸気処理槽２２１は好ましくは、米国特許第5,０ ００，０８３号明細書に記載されたような「ダイアモンドバック」（登録商標） 蒸気処理槽であり、これに水蒸気が一つあるいはそれ以上の導管２２を経由して 加えられる。蒸気処理槽２２１は普通、従来のレベル検知制御器並びに圧力開放 装置（図示せず）を含む。蒸気処理槽２２１は蒸気処理されたチップを計量装置 ２２３へ排出するが、この計量装置は、上記のように、「チップメーター」のよ うな内蔵ローター型装置あるいはスクリュー型装置でよい。 本発明の一つの態様において、計量装置２２３は直接に導管あるいはシュート ２２６へ連結している。しかし、任意の実施態様において、図３中で２２４とし て点線で示された、内蔵ローター型隔離装置、たとえば従来の「低圧フィーダー 」のような圧力隔離装置を計量装置２２３とシュート２２６との間に配置できる 。圧力隔離装置２２４なしでは、シュート２２６中の圧力は本質的に大気圧であ るが、圧力隔離装置２２４をつけることにより、シュート２２６中の圧力は、１ から５０psigまでの範囲、好ましくは５から２５psigの間、最も好ましくは約１ ０から２０psigの間の範囲に変動できる。蒸解薬液は、上記のように、シュート ２２６へ加えられ（図３中の線２２６’参照）、チップと液体のスラリーが、検 知できるレベル（図示せず）を有するシュート２２６中で製造される。シュート ２２６中のスラリーは円周型曲管出口２５０を経由してポンプ２５１の入口へ排 出される。ポンプ２５１の入口へのスラリーの導人は普通、係属中の出願第０８ ／４２８，３０２号明細書に記載されたように、液体タンク２５３から導管２５ ４を経由する液体の液体流により増加させられる。 ポンプ２５１は好ましくは、ユタ州ソルトレイク市のウェムコ社により供給さ れる「ハイドロスタール」 （Ｈｉｄｒｏｓｔａｌ）ポンプのような、遠心高圧 、ヘリカルスクリュウ型スラリーポンプである。ポンプ２５１は代替えとして、 ローレンス社により供給されるスラリーポンプでもよい。ポンプ２５１への入口 での圧力は、圧力隔離装置２２４が使用されるか否かによって、大気圧から５０ psigまでの間で変動する。 図３に表されたより好ましい実施態様において、ポンプ２５１の出口がポンプ ２５１’の入口へ連結する。ポンプ２５１’は好ましくはポンプ２５１と同じ型 のポンプであるが、同じかより高い圧力定格をもつものがよい。もし二つのポン プが用いられると、ポンプ２５１’の出口で得られる圧力は普通、１５０から４ ００psig（すなわち、３４５〜９２０フィート水柱ゲージ）までの範囲であるが 、好ましくは約２００と３００psig（すなわち、４６０〜６９０フィート水柱ゲ ージ）の間である。もし必要ならば、導管２５２中のスラリー中の液体はタンク ２５３から導管５６と液体ポンプ５７を経由する液体により増加させることがで きる。 図３に表された態様は二つのポンプを含むが、ただ一つだけのポンプ、あるい は直列の又は並列の三つ又はそれ以上のポンプを代わりに用いることもできる。 これらの場合には、一つのポンプからの、あるいは最後のポンプからの排出圧力 は上記のポンプ２５１’からの排出圧力と同じであるのが好ましい。 加圧されて、通常は加熱されたスラリーがポンプ２５１’から導管２３４へ排 出される。導管２３４によってスラリーは連続式蒸解罐１１の入口へ送られる。 スラリー中の過剰な液体は、従来のようにスクリーン１２を経由して除去される 。過剰な液体は供給システム２１０へ導管２３５を経由して戻されるが、好まし くは液体タンク２５３へ戻され、導管２５４を経由して導管２５０中でのスラリ ー化に用いられる。導管２３５中の液体は、もし望むならば、砂分離器２３７を 通過させてもよい。この砂分離器２３７は、望まれる運転の様式によって、加圧 あるいは非加圧運転用に設計される。 「高圧フィーダー」（図１と図２中の２７）を採用した先行技術システムでは 導管３５を経由して戻される液体の圧力を、「高圧フィーダー」から蒸解罐１１ へのスラリー化移送方法の必要な部分として用いているが、この従来技術システ ムと異なって、本発明の運転にとっては、加圧された再循環２３５をポンプ２５ １、２５１’の入口に戻すことは必須ではない。ライン２３５中の流れの圧力に おいて利用できるエネルギーは、パルプ工場中で必要などこででも使用できる。 しかし、望ましい実施態様においては、本発明は導管２３５中で利用できる圧力 を、ポンプ２５１と２５１’のエネルギー要求量をできるがぎり最小限化するた めに用いる。 普通、約１５０から４００psigである還流ライン２３５中の圧力がどのように 利用されるかは、供給システム２１０の運転の様式に依存する。もしも槽２２６ が非加圧の（本質的に大気圧下の）様式で運転されるならば、導管２３５中に戻 される加圧された液体は、導管２５０中に導入される以前に、実質的に大気圧へ 戻されねばならない。これを行う一つの手段は、圧力調節バルブ５８および圧力 検知器５９を導管２３５中に用いることである。バルブ５８の開度が調節されて 、バルブ５８の下流のライン２３５中で予定された減圧になるようにされる。さ らに、液体タンク２５３は、それがフラッシュタンクとして働くように設計され 、導管２３５中の加熱加圧液体が急速に蒸発され、槽２５３中に水蒸気源を発生 させるようにされる。この水蒸気は、種々の場所で用いられるが、とりわけ導管 ６ ０を経由する槽２２１中で使用できる。しかし、そのかわり、望ましい実施態様 においては、導管２３５中の加圧された液体は、たとえば導管６１とポンプ６２ を経由して、ポンプ２５１’の流出を増加させるために使用される。導管２３５ 中の圧力は導管６３を経由してポンプ６４を用いて、あるいは用いずに、導管２ ５２中のポンプ２５１と２５１’との間の流れを増加させるために用いてもよい （ある場合には、チェックバルブがポンプ６２、６４の各々の代わりに、あるい は付け加えて使用される）。ライン２３５中で利用できる圧力のいくらかを再利 用することにより、ポンプ２５１と２５１’のエネルギー要求量のいくらかが低 減される。 ライン２３５中の液体の熱を、加熱される必要があるパルプ工場内の、一つあ るいはそれ以上の他の液体と熱交換関係をもって通過させることによって利用し てもよい。 ポンプ２５１と２５１’の加圧および移送は、従来のエゼクターにより、たと えばフォックス バルブ ディベロップメント社（Ｆｏｘ Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｅｌ ｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により製造されたエゼクターにより遂 行することもできる。あるいは、ポンプ２５１と２５１’は、ポンプの入口ある いは出口での圧力を増加させるためにエゼクターと連結して用いられる。エゼク ターはチップ中へ液体を導入する手段としても用いられる。たとえば、エゼクタ ーが槽２２６の出口あるいは下方に配置され、このエゼクターにより初めて、液 体がチップ中に導入される。エゼクターは一つあるいはそれ以上の導管２５０、 ２５２および２３４中のベンチュリー型オリフィスを含み、その中へ液体の加圧 された流れが導入される。この加圧された液体はいかなる利用可能な給源からで も得られるが、好ましくはバルブ５８の上流の導管２３５から得られる。典型的 なエゼクターは図３中に７０に概略的に示されている。 ポンプ２５１と２５１’は必ずしも遠心ポンプでなくともよく、チップと液体 のスラリーを加圧し、槽２２６の出口から蒸解罐１１の入口へ移送するために直 接作用することができるスラリー移送装置であれば、他のいかなる形のものでも よい。一例として、通常採鉱産業で用いられるような固体ポンプが用いられ、た とえば、プツマイスター社（Ｐｕｔｍｅｉｓｔｅｒ）により市販されている「Ｋ ＯＳ」固体ポンプのような二重ピストン固体ポンプ、あるいは他の同様な従来の ポンプ装置が使用される。 図１と図２の先行技術「高圧フィーダー」２７の一つの機能は閉止バルブとし て働き、供給装置のいづれかが誤作動したり、故障したときに、装置そして移送 導管、たとえば図１の導管３４と３５中で起こり得る圧力漏れを防ぐことである 。本発明に従う供給システム２１０においては、誤動作や故障によるそのような 圧力の漏れを防ぐための代替手段が提供される。たとえば、図３は、加圧流がポ ンプ２５１と２５１’へ戻ることを防ぐために、導管２３４中にある一方向（チ ェック）バルブ６５を表わしている。さらに、従来の自動（たとえば、ソレノイ ド作動）隔離バルブ６６およべ６７が、導管２３４およべ２３５中にそれぞれ配 置され、加圧された導管２３４、２３５を供給システム２１０の残りの部分から 隔離するようにする。一つの望ましい運転の様式において、従来の圧力スイッチ ６８が、導管２３４中のポンプ２５１’の下流に配置される。圧力スイッチ６８ はライン２３４中の圧力を検知するために用いられ、圧力が予定された値からそ れると、従来の調節器６９が自動的にバルブ６６と６７を閉じることにより、蒸 解罐１１を供給システム２１０から隔離するようにする。これらのバルブは流れ 方向センサーが導管２３４中の逆流を検知したときに、自動的に閉じられる。 上記の圧力開放防止手段６５〜６９は望ましいが、他の配列のバルブ、センサ ー、検知器、警報器、あるいは同様のものが、蒸解罐１１の重大な放圧を防止す る機能を適切に果たすかぎりは、この圧力開放防止手段に含まれる。 システム２１０は好ましくは連続式蒸解罐で用いられるが、頂部入口を有する 、他の垂直加圧式（普通、少なくとも約１０気圧ゲージ）処理槽、たとえば含浸 槽あるいはバッチ式蒸解罐でも用いられる。 図４は本発明のさらなる実施態様を示し、この態様においては、チップを移送 する概念が蒸解罐の供給システムからパルプ工場の「木材置場」まで拡大されて いる。図４は細砕セルロース繊維性材料をパルプ化プロセスへ供給するためのシ ステム５１０を表わす。これは、「木材置場」からシステム５１０へチップを導 入するためのサブシステム４１０、およびチップを処理し、蒸解罐１１へ供給す るためのサブシステム３１０からなる。サブシステム３１０は、図３中に示され たシステム２１０と本質的に同じである。 図４中の装置で、図１〜３中にある装置と同一であるものは同じ参照番号によ り定義される。図１〜３中にある装置と同様であるか、あるいは同様の機能をは たす装置は、図１中にあるそれらの参照番号に数字“３”を前置した参照番号を 有する。 従来のパルプ工場の「木材置場」は、上述のように、様々な形でそれらの木材 供給を受ける。普通は、木材あるいはその他の細砕セルロス繊維性材料がチップ の様な形に転換され、そして屋外チップ置場あるいはチップ貯蔵サイロ中に貯え られる。図４においてチップ供給はチップ置場８０として示されている。本発明 の望ましい態様においては、置場８０あるいはその他のある貯槽からのチップは 、従来の手段、たとえばコンベヤーあるいはフロントーエンド ローダー（図示 せず）により移送され、そして２０により槽８１へ導入される。この槽は「ダイ アモンドバック」（登録商標）槽あるいは他のいかなる従来の貯槽であってもよ い。槽８１は加圧状態、たとえば０．１から５気圧で運転される。もし槽が加圧 状態で運転されるならば、ある形の圧力隔離装置（図示せず）が、圧力の漏れを 防ぐために槽の入口に配置される。この装置は、アールストローム マシーナリ ー社により市販されている「低圧フィーダー」あるいは「エアロックフィーダー 」のような、星型隔離装置、あるいは同時係属中の出願第０８／７１３，４３１ 号明細書に記載されたような封止容量をもつスクリュー型フィーダーでよい。 液体、たとえば新規水、水蒸気、蒸解化学薬品含有液体が槽８１へ、一つある いはそれ以上の導管８２を経由して導入され、液体とチップのスラリーを製造し 、槽８１中で検知できる液体レベルを形成する。液体のレベル、そしてチップの レベルを検知して調節する手段を槽８１内に設けてもよい。この液体は加熱され た液体、たとえば５０から１００℃の間の温度を有する熱水あるいは水蒸気であ る。もし槽が加圧槽であるならば、１００℃以上の液体温度を用いることができ る。必須ではないが、好ましくは、この液体は少なくともある活性パルプ化化学 薬品、たとえば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、硫化ナトリウム（Ｎａ₂Ｓ）、 ポリサルファイド、アントラキノンあるいはそれらの同等品又は誘導体を含むこ とができる。 槽８１からスラリーが導管８４を経由してスラリーポンプ８５の入口へ排出さ れる。槽８１からの排出は、排出装置８２により補助される。導管84中のスラリ ーの流れは導管８２’を経由する液体の添加によっても補助される。ポンプ８５ は先に述べたいかなる型のスラリーポンプ、たとえばウェムコ社やローレンス社 のポンプあるいはそれらの同等品の他のいかなる形の固体やスラリー移送装置で もよい。ただ一つのポンプ８５が示されているが、一つ以上のポンプや類似の装 置がスラリーを導管８６を経由して槽３２１へ移送するために用いられる。導管 ８６を経由するスラリー移送は、一つあるいはそれ以上の貯槽やサージタンク（ 図示せず）を含んでもよい。好ましくは、一つあるいはそれ以上のポンプ８５は 少なくとも一つの脱気能力をもつ装置を含み、望ましくない空気や他のガスがス ラリーから除かれるようにする。導管８６内の圧力は、用いられるポンプや他の 移送装置の数、そしてスラリーが移送される高さと距離に依存する。導管８６内 の圧力は約５psigから５００psig以上まで変化できる。 移送中に、チップはある形の処理、たとえば脱気、あるいは液体、好ましくは 先に述べたようなパルプ化薬品を含む液体による含浸に付してもよい。スラリー は移送中に少なくとも一つの圧力変動に曝されて、スラリーの圧力が最初の圧力 から二番目の、より高い圧力へ、そして次に、二番目の圧力より低い、三番目の 圧力へ変動するようにしてもよい。米国特許第４，０５７，４６１号および４， ７４３，３３８号明細書に記載されたように、チップと液体のスラリーの圧力を 変動させることは、チップの液体による含浸を改善する。この圧力の脈動は、一 組の直列の移送装置の出口圧力を変動させることにより、あるいはポンプ間のス ラリーの調節された脱圧力により達成される。 導管８６中のスラリーは槽３２１の入口へ導入される。図示された槽は処理槽 、すなわち蒸気処理槽であるが、これは貯槽、含浸槽、あるいは蒸解罐であって もよい。導管８６中の移送は普通、少なくともいくらかの過剰の液体、すなわち 処理あるいは貯蔵中には必要とされないものを要求するので、ある形の脱水装置 ８７が移送装置と処理槽との間に配置される。一つの望ましい脱水装置はアール ストローム マシーナリー社により市販されている「トップセパレーター」であ る。この「トップセパレーター」は標準型あるいは「反転された」トップセパレ ータ ーである。この装置は、外部の独立型装置でも、図示されたような処理槽に直接 装着されたものでもよい。好ましくは、スラリーから脱水装置８７により除去さ れた液体が、槽８２へ、あるいはポンプあるいはポンプ類８５の入口へ導管８８ を経由して戻されて、チップをスラリー化することを補助する。装置８７を経て 除去されたこの液体はパルプ工場内で必要とされるどこででも使用できる。導管 ８８中のこの液体は、所望により熱交換器９０中で、加熱又は冷却され、そして 一つあるいはそれ以上の従来の遠心液体ポンプ８９を用いて加圧される。導管８ ８中の液体は導管８２を経由して槽８１へ導入され、導管８２’を経由して導管 ８４中へ導入される。 図示された処理槽３２１は図３中に示された槽２２１と類似の蒸気処理槽であ り、たとえば「ダイアモンドバック」（登録商標）蒸気処理槽である。供給シス テム３１０は他方、図３中に示されたシステム２１０に類似している。たとえば 、チップ供給システム４１０が蒸解罐供給システム３１０へ連結し、後者は蒸解 罐１１へ連結している。図４のシステム３１０は単に、チップ置場８０からチッ プを蒸解罐１１まで供給する全体のシステム中の一つのシステムであるというこ とに注意されたい。このシステムは蒸解罐１１へ供給するために、一つあるいは それ以上のサブシステム３１０を含むことができる。 この発明の最も広い面においては、細砕セルロース繊維性材料の多段階の移送 および処理を、熱エネルギーを含むエネルギーの経済的な回収そして再利用とと もに行うことができるシステムおよび方法が提供された。 本発明を、最も実用的であり望ましい態様であると現在考えられるものに関連 して記述されたが、本発明は開示された態様に限定されず、添付された請求の範 囲の概念範囲内に含まれる種々の修正および均等な改変を含むものであることを 理解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月２日（１９９８．１０．２） 【補正内容】 １９９８年１０月２日に訂正された明細書 細砕された繊維性材料を供給するための方法およびシステム 発明の背景および要約 本発明は細砕された繊維性材料を、連続式蒸解罐のような処理槽へ供給するた めの方法およびシステムに関する。本発明は、従来技術と比較したとき、単純化 されており、必要な装置の数を劇的に低減する。 米国特許第５，４７６，５７２号明細書および係属中の１９９４年１２月５日 付け出願第０８／３５４，００５号；１９９５年４月２５日付け第０８／４２８ ，３０２号；および１９９６年９月１３日付け第０８／７１３，４３１号の各明 細書は、処理槽へ細砕された繊維性材料を供給する技術において、過去４０年間 にわたって最初に真の大進歩を導いた。この特許明細書およびこれらの出願明細 書は、他の装置と共にスラリーポンプを用いて蒸解罐へ供給するための、ニュー ヨーク州グレンスフォールスのアールストロームマシーナリ社により商標「ロー レベル」（ＬＯ−ＬＥＢＥＬ）供給システムとして一括して市販されているいく つかの態様を開示している。これら特許明細書および出願明細書に記載されてい るように、スラリーを高圧移送装置へ供給するためにそのようなポンプ用いるこ とが、システムに要求される複雑さと物理的な大きさを劇的に低減して、操作と 保守の容易さを増大させている。高圧移送装置、たとえばアールストロームマシ ーナリ社より市販されているような高圧フィーダーを使用するが、そのようなポ ンプを使用しない先行技術システムは、１９４０年代や１９５０年代以来制作、 販売されてきたシステムと本質的に変わっていない。 ヨーロッパ特許公開第０ １５７ ２７９号公報は、パルプを製造するため鋸 屑を処理する装置および方法を間示し、この装置および方法においては高圧フィ ーダーは使用されないが、パルプを上流槽へ供給するに先だってミキサーを使用 すること、あるいはパルプを蒸解罐に供給するに先立って間接加熱槽を使用する ことが必要である。米国特許第４，３７０，１７２号明細書は一年生植物を処理 して、セルロースを製造し、あるいはペントサンを抽出するようなシステムを開 示し、このシステムにおいてローターがパルパー中で植物材料に作用し、次に材 料が渦巻きポンプにより水平処理容器中へポンプ移送されて、セルロースを製造 し、あるいはペントサンの抽出がなされている。 本発明は上述の特許明細書および出願明細書に開示された方法およびシステム に対する、さらにより劇的な改良に関する。本発明は、細砕セルロース繊維性材 料のスラリーを直接蒸解罐へ移送するために高圧ポンプ装置を用いることにより 、「高圧フィーダー」のような移送装置に対する必要性を事実上除去する。 化学パルプを製造するための細砕セルロース繊維性材料とパルプ化化学薬品と の反応は１４０〜１８０℃の間の範囲の温度を必要とする。繊維性材料を処理す るために使用される水性の化学薬品はそのような温度では沸騰するので、商業的 シュートは少なくとも一つのスラリーポンプの上方に配置される。少なくとも一 つのスラリーポンプは普通、蒸解罐の頂部の下方少なくとも９メートル（３０フ ィート）の距離に、典型的には１５メートル（５０フィート）以上の距離に配置 される。 高圧移送装置が省略されるとき、他の機構を利用して、高圧移送装置の機能の 一つを保つようにすることが望ましい。すなわち、異常条件発生に対して圧力開 放防止を提供することにより、高圧移送装置は、蒸解罐から液体が供給システム へ逆流するのを通常防止している。本発明に従うと圧力開放防止手段は、ある環 境下では、スラリーポンプへの入口あるいはスラリーポンプからの出口が、圧力 開放防止を提供するような方法で組み立てられていることもあるが、少なくとも 一のスラリーポンプとは異なるのが好ましい。圧力開放防止手段は、ポンプから のスラリーを処理槽の頂部へ移送するスラリー導管、および処理槽からの還流ラ インの各々の中にある自動隔離バルブ、および、前記隔離バルブに連結されて設 けられ、スラリーを処理槽の頂部へ供給するスラリー導管と関連する圧力センサ ーにより検知された圧力に応答して、前記隔離バルブを作動する従来のコントロ ーラーを含む。圧力開放防止手段は、スラリー導管中のチェックバルブ、および ／または種々の他のバルブ、タンク、センサー、コントローラー、あるいは圧力 開放防止機能を果たす同様の流体圧的、機械的あるいは電気的装置を含んでいて もよい。 本発明は、液体の流れを増加させる手段を含み、これは第二スラリーポンプの 入口へ、あるいはいかなるポンプや移送装置、たとえば、前記第二スラリーポン プ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体ライン、該液体ラインと前 記入口との間の導管、そして該導管中の液体ポンプの入口へ連結される。前記液 体ラインは処理槽からの還流ラインでよく、前記導管は該還流ラインへ直接連結 できる。前記液体還流ラインは、前述のようにフラッシュタンクへ連結でき、前 記導管はフラッシュタンク液体出口へ連結できる。 本発明の他の面に従うと、細砕セルロース繊維性材料を処理槽頂部へ供給する 方法が提供される。その方法は次の工程からなる。すなわち、（ａ）繊維性材料 を蒸気処理し、これから空気を除去して繊維性材料を加熱する工程。（ｂ）繊維１９９８年１０月２日に訂正された請求の範囲 １．細砕された繊維性材料から化学セルロースパルプを製造するためのシステム であって、 細砕された繊維性材料から空気を除くために、該繊維性材料を蒸気処理する蒸 気処理槽（１２１、３２１）；および細砕された繊維性セルロース材料のスラリ ーの入口（１３）を頂部に、出口（１５）を底部に有する加圧垂直処理槽（１１ ）を含み；そして 前記蒸気処理槽からの前記繊維性材料のスラリーを加圧処理し、それを前記加 圧処理槽の入口へ移送するための加圧移送手段を含み、該加圧移送手段が、前記 加圧処理槽の頂部の下方に配置された、一つあるいはそれ以上の高圧スラリーポ ンプ（２５１、２５１’、３５１、３５１’）のみからなり、高圧フィーダー、 ミキサー、あるいは間接加熱容器を含まないことを特徴とするシステム。 ２．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上のポン プが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、そして各 々のポンプが圧力定格、入口そして出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気 処理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連 結されていることを特徴とするシステム。 ３．請求の範囲１または２に記載のシステムにおいて、前記ポンプが、液体／固 体の比が２から１０の間であるスラリーをポンプ輸送できる遠心ポンプであるこ とを特徴とするシステム。 ４．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、高圧スラリーポ ンプの入口あるいは出口に運転上連結されたエゼクター（７０）をさらに含むこ とを特徴とするシステム。 ５．請求の範囲２に記載のシステムにおいて、前記処理槽の前記頂部からの液体 還流ライン（２３５）を含み、該還流ラインが前記一つのスラリーポンプの入口 あるいは出口に運転上連結されていることを特徴とするシステム。 ６．請求の範囲５に記載のシステムにおいて、液体がスラリーポンプの前記入口 あるいは出口へ通じる以前に、還流ライン中の液体の圧力を低下させるために、 前記液体還流ラインが、圧力低下手段（５８、２５３）に連結されていることを 特徴とするシステム。 ７．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段がフラッシュタ ンク（２５３）を含み、該フラッシュタンクからの液体が前記第一スラリーポン プの前記入口へ向けられることを特徴とするシステム。 ８．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段が前記還流ライ ン中の圧力調節バルブ（５８）を含むことを特徴とするシステム。 ９．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、前記蒸気処理槽 と前記少なくとも一つのスラリーポンプとの間に連結されたシュート（２２６、 ３２６）を更に含み、前記蒸気処理槽は前記シュートの上方にあり、該シュート は前記少なくとも一つのスラリーポンプの上方にあり、そして前記少なくとも一 つのスラリーポンプは、前記加圧処理槽入口の少なくとも９メートル下方にある ことを特徴とするシステム。 １０．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、少なくとも一 つのスラリーポンプと異なる圧力開放防止手段（６６、６７）をさらに含むこと を特徴とするシステム。 １１．請求の範囲１０に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一つのスラリ ーポンプと運転上連結された前記加圧処理槽の前記頂部からの液体還流ライン（ ２３５）；および前記少なくとも一つのスラリーポンプと前記加圧処理槽の前 記頂部との間に延長しているスラリー導管（２３４）をさらに含み；前記圧力開 放防止手段が、前記スラリー導管と前記還流ラインとの各々の中の自動隔離バル ブ（６６、６７）、前記スラリー導管に連結され、その中の圧力を検知するため の圧力センサー（６８）、および前記隔離バルブに連結され、前記圧力センサー により検知された圧力に応答して前記隔離バルブを作動するコントローラー（６ ９）を含むことを特徴とするシステム。 １２．請求の範囲１１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上の ポンプが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、各々 のポンプが圧力定格、入口および出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気処 理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連結 され、前記第二ポンプが前記第一ポンプより高い圧力定格を有し、そして前記加 圧処理槽が連続式蒸解罐を含むことを特徴とするシステム。 １３．請求の範囲１２に記載のシステムにおいて、前記第二スラリーポンプの前 記入口への、あるいは出口からの液体の流れを増加させる手段（６２、６４）を さらに含むことを特徴とするシステム。 １４．請求の範囲１３に記載のシステムにおいて、液体の流れを増加させる手段 が、前記第二スラリーポンプ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体 ライン（２３５）、該液体ラインと前記入口との間の導管（６１、６３）および 該導管中の液体ポンプ（６２、６３）を含むことを特徴とするシステム。 １５．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体ラインが前記還流ラ インであり、そして前記導管が前記還流ラインに直接連結されていることを特徴 とするシステム。 １６．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体還流ラインが、液体 出口を有するフラッシュタンク（２５３）に連結され、そして前記導管が該フラ ッシュタンク出口に連結され；そして該フラッシュタンクが水蒸気出口を有し、 該水蒸気出口が前記蒸気処理槽に連結されていることを特徴とするシステム。 １７．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、各々のスラリ ーポンプが遠心高圧ヘリカルスクリュースラリーポンプを含むことを特徴とする システム。 １８．針葉樹あるいは広葉樹チップを処理槽の頂部へ供給し、化学セルロースパ ルプを製造する方法において、次の工程、すなわち、（ａ）チップを蒸気処理し 、これから空気を除去し、且つチップを加熱する工程、（ｂ）チップを蒸解液で スラリー化して、液体とチップのスラリーを調製する工程、および（ｃ）スラリ ーを、処理槽の頂部から少なくとも９メートル下方の位置で、少なくとも約５気 圧ゲージの圧力まで加圧処理し、そして加圧された材料を処理槽の頂部へ移送す る工程を含み、該加圧処理工程が、高圧フィーダー、ミキサーあるいは間接加熱 槽を用いないで一つまたはそれ以上の高圧スラリーポンプのみを用いての、スラ リーへの作用からなることを特徴とする方法。 １９．請求の範囲１８に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ｄ）処 理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ 還流する工程、および（ｅ）処理槽の頂部へ移送される間にスラリーの圧力を検 知し（６８により）、検知された圧力が予定された値以下に低下したならば、処 理槽の頂部へのスラリーの流れおよび処理槽の頂部からの還流を閉鎖する（６６ 、６７により）工程を特徴とする方法。 ２０．請求の範囲１８または１９に記載の方法において、追加の工程、すなわち 、（ｄ）処理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つ のポンプへ還流する工程、および（ｅ）フラッシュを工程（ｄ）の実施中の還流 時に実施して、水蒸気を発生させ、水蒸気を工程（ａ）の実施中に利用する工程 を含むことを特徴とする方法。 【手続補正書】 【提出日】平成１１年１０月１９日（１９９９．１０．１９） 【補正内容】特許請求の範囲 １．細砕された繊維性材料から化学セルロースパルプを製造するためのシステム であって、 細砕された繊維性材料から空気を除くために、該繊維性材料を蒸気処理する蒸 気処理槽（１２１、３２１）；および細砕された繊維性セルロース材料のスラリ ーの入口（１３）を頂部に、出口（１５）を底部に有する加圧垂直処理槽（１１ ）を含み；そして 前記蒸気処理槽からの前記繊維性材料のスラリーを加圧処理し、それを前記加 圧処理槽の入口へ移送するための加圧移送手段を含み、該加圧移送手段が、前記 加圧処理槽の頂部の下方に配置された、一つあるいはそれ以上の高圧スラリーポ ンプ（２５１、２５１’、３５１、３５１’）のみからなり、高圧フィーダー、 ミキサー、あるいは間接加熱容器を含まないことを特徴とするシステム。 ２．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上のポン プが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、そして各 々のポンプが圧力定格、入口そして出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気 処理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連 結されていることを特徴とするシステム。 ３．請求の範囲１または２に記載のシステムにおいて、前記ポンプが、液体／固 体の比が２から１０の間であるスラリーをポンプ輸送できる遠心ポンプであるこ とを特徴とするシステム。 ４．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、高圧スラリーポ ンプの入口あるいは出口に運転上連結されたエゼクター（７０）をさらに含むこ とを特徴とするシステム。 ５．請求の範囲２に記載のシステムにおいて、前記処理槽の前記頂部からの液体 還流ライン（２３５）を含み、該還流ラインが前記一つのスラリーポンプの入口 あるいは出口に運転上連結されていることを特徴とするシステム。 ６．請求の範囲５に記載のシステムにおいて、液体がスラリーポンプの前記入口 あるいは出口へ通じる以前に、還流ライン中の液体の圧力を低下させるために、 前記液体還流ラインが、圧力低下手段（５８、２５３）に連結されていることを 特徴とするシステム。 ７．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段がフラッシュタ ンク（２５３）を含み、該フラッシュタンタからの液体が前記第一スラリーポン プの前記入口へ向けられることを特徴とするシステム。 ８．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段が前記還流ライ ン中の圧力調節バルブ（５８）を含むことを特徴とするシステム。 ９．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、前記蒸気処理槽 と前記少なくとも一つのスラリーポンプとの間に連結されたシュート（２２６、 ３２６）を更に含み、前記蒸気処理槽は前記シュートの上方にあり、該シュート は前記少なくとも一つのスラリーポンプの上方にあり、そして前記少なくとも一 つのスラリーポンプは、前記加圧処理槽入口の少なくとも９メートル下方にある ことを特徴とするシステム。 １０．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、少なくとも一 つのスラリーポンプと異なる圧力開放防止手段（６６、６７）をさらに含むこと を特徴とするシステム。 １１．請求の範囲１０に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一つのスラリ ーポンプと運転上連結された前記加圧処理槽の前記頂部からの液体還流ライン（ ２３５）；および前記少なくとも一つのスラリーポンプと前記加圧処理槽の前記 頂部との間に延長しているスラリー導管（２３４）をさらに含み；前記圧力開放 防止手段が、前記スラリー導管と前記還流ラインとの各々の中の自動隔離バルブ （６６、６７）、前記スラリー導管に連結され、その中の圧力を検知するための 圧力センサー（６８）、および前記隔離バルブに連結され、前記圧力センサーに より検知された圧力に応答して前記隔離バルブを作動するコントローラー（６９ ）を含むことを特徴とするシステム。 １２．請求の範囲１１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上の ポンプが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、各々 のポンプが圧力定格、入口および出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気処 理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連結 され、前記第二ポンプが前記第一ポンプより高い圧力定格を有し、そして前記加 圧処理槽が連続式蒸解罐を含むことを特徴とするシステム。 １３．請求の範囲１２に記載のシステムにおいて、前記第二スラリーポンプの前 記入口への、あるいは出口からの液体の流れを増加させる手段（６２、６４）を さらに含むことを特徴とするシステム。 １４．請求の範囲１３に記載のシステムにおいて、液体の流れを増加させる手段 が、前記第二スラリーポンプ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体 ライン（２３５）、該液体ラインと前記入口との間の導管（６１、６３）および 該導管中の液体ポンプ（６２、６３）を含むことを特徴とするシステム。 １５．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体ラインが前記還流ラ インであり、そして前記導管が前記還流ラインに直接連結されていることを特徴 とするシステム。 １６．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体還流ラインが、液体 出口を有するフラッシュタンク（２５３）に連結され、そして前記導管が該フラ ッシュタンク出口に連結され；そして該フラッシュタンクが水蒸気出口を有し、 該水蒸気出口が前記蒸気処理槽に連結されていることを特徴とするシステム。 １７．先行する請求の範囲のいづれかに記載のシステムにおいて、各々のスラリ ーポンプが遠心高圧ヘリカルスクリュースラリーポンプを含むことを特徴とする システム。 １８．針葉樹あるいは広葉樹チップを処理槽の頂部へ供給し、化学セルロースパ ルプを製造する方法において、次の工程、すなわち、（ａ）チップを蒸気処理し 、これから空気を除去し、且つチップを加熱する工程、（ｂ）チップを蒸解液で スラリー化して、液体とチップのスラリーを調製する工程、および（ｃ）スラリ ーを、処理槽の頂部から少なくとも９メートル下方の位置で加圧処理し、そして 加圧された材料を処理槽の頂部へ移送する工程を含み、該加圧処理工程が、高圧 フィーダー、ミキサーあるいは間接加熱槽を用いないで一つまたはそれ以上の高 圧スラリーポンプのみを用いての、スラリーへの作用からなることを特徴とする 方法。 １９．請求の範囲１８に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ｄ）処 理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ 還流する工程、および（ｅ）処理槽の頂部へ移送される間にスラリーの圧力を検 知し（６８により）、検知された圧力が予定された値以下に低下したならば、処 理槽の頂部へのスラリーの流れおよび処理槽の頂部からの還流を閉鎖する（６６ 、６７により）工程を特徴とする方法。 ２０．請求の範囲１８または１９に記載の方法において、追加の工程、すなわち 、（ｄ）処理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つ のポンプへ還流する工程、および（ｅ）フラッシュを工程（ｄ）の実施中の還流 時 実施して、水蒸気を発生させ、水蒸気を工程（ａ）の実施中に利用する工程を含 むことを特徴とする方法。２１．請求の範囲１８に記載の方法において、工程（ｃ）の加圧処理を少なくと も約５気圧ゲージの圧力までで行うことを特徴とする方法。 【手続補正書】 【提出日】平成１２年９月８日（２０００．９．８） 【補正内容】 特許請求の範囲 １．細砕された繊維性材料から化学セルロースパルプを製造するためのシステム であって、 細砕された繊維性材料から空気を除くために、該繊維性材料を蒸気処理する蒸 気処理槽(１２１、３２１)；および細砕された繊維性セルロース材料のスラリー の入口（１３）を頂部に、出口（１５）を底部に有する加圧垂直処理槽（１１） を含み；そして 前記蒸気処理槽からの前記繊維性材料のスラリーを加圧処理し、それを前記加 圧処理槽の入口へ移送するための加圧移送手段を含み、該加圧移送手段が、前記 加圧処理槽の頂部の下方に配置された、一つあるいはそれ以上の高圧スラリーポ ンプ（２５１、２５１'、３５１、３５１'）のみからなり、高圧フィーダー、ミ キサー、あるいは間接加熱容器を含まないことを特徴とするシステム。 ２．請求項１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上のポンプが 、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、そして各々の ポンプが圧力定格、入口そして出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気処理 槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連結さ れていることを特徴とするシステム。 ３．請求項１または２に記載のシステムにおいて、前記ポンプが、液体／固体の 比が２から１０の間であるスラリーをポンプ輸送できる遠心ポンプであることを 特徴とするシステム。 ４．請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、高圧スラリーポン プの入口あるいは出口に運転上連結されたエゼクター（７０）をさらに含むこと を特徴とするシステム。 ５．請求項２に記載のシステムにおいて、前記処理槽の前記頂部からの液体還流 ライン（２３５）を含み、該還流ラインが前記一つのスラリーポンプの入口ある いは出口に運転上連結されていることを特徴とするシステム。 ６．請求項５に記載のシステムにおいて、液体がスラリーポンプの前記入口ある いは出口へ通じる以前に、還流ライン中の液体の圧力を低下させるために、前記 液体還流ラインが、圧力低下手段（５８、２５３）に連結されていることを特徴 とするシステム。 ７．請求項６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段がフラッシュタンク （２５３）を含み、該フラッシュタンクからの液体が前記第一スラリーポンプの 前記入口へ向けられることを特徴とするシステム。 ８．請求項６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段が前記還流ライン中 の圧力調節バルブ（５８）を含むことを特徴とするシステム。 ９．請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記蒸気処理槽と 前記少なくとも一つのスラリーポンプとの間に連結されたシュート（２２６、３ ２６）を更に含み、前記蒸気処理槽は前記シュートの上方にあり、該シュートは 前記少なくとも一つのスラリーポンプの上方にあり、そして前記少なくとも一つ のスラリーポンプは、前記加圧処理槽人口の少なくとも９メートル下方にあるこ とを特徴とするシステム。 １０．請求項１〜９のいずれか１頂に記載のシステムにおいて、少なくとも一つ のスラリーポンプと異なる圧力開放防止手段（６６、６７）をさらに含むことを 特徴とするシステム。 １１．請求項１０に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一つのスラリーポ ンプと運転上連結された前記加圧処理槽の前記頂部からの液体還流ライン （２３５）；および前記少なくとも一つのスラリーポンプと前記加圧処理槽の前 記頂部との間に延長しているスラリー導管（２３４）をさらに含み；前記圧力開 放防止手段が、前記スラリー導管と前記還流ラインとの各々の中の自動隔離バル ブ(６６、６７)、前記スラリー導管に連結され、その中の圧力を検知するための 圧力センサー（６８）、および前記隔離バルブに連結され、前記圧力センサーに より検知された圧力に応答して前記隔離バルブを作動するコントローラー（６９ ）を含むことを特徴とするシステム。 １２．請求項１１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上のポン プが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、各々のポ ンプが圧力定格、入口および出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気処理槽 に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連結され 、前記第二ポンプが前記第一ポンプより高い圧力定格を有し、そして前記加圧処 理槽が連続式蒸解罐を含むことを特徴とするシステム。 １３．請求項１２に記載のシステムにおいて、前記第二スラリーポンプの前記入 口への、あるいは出口からの液体の流れを増加させる手段(６２、６４）をさら に含むことを特徴とするシステム。 １４．請求項１３に記載のシステムにおいて、液体の流れを増加させる手段が、 前記第二スラリーポンプ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体ライ ン(２３５)、該液体ラインと前記入口との間の導管(61,，６３）および該導管中 の液体ポンプ（６２、６３）を含むことを特徴とするシステム。 １５．請求項１４に記載のシステムにおいて、前記液体ラインが前記還流ライン であり、そして前記導管が前記還流ラインに直接連結されていることを特徴とす るシステム。 １６．請求項１４に記載のシステムにおいて、前記液体還流ラインが、液体出 口を有するフラッシュタンク（２５３）に連結され、そして前記導管が該フラッ シュタンク出口に連結され；そして該フラッシュタンクが水蒸気出口を有し、該 水蒸気出口が前記蒸気処理槽に連結されていることを特徴とするシステム。 １７．請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、各々のスラリ ーポンプが遠心高圧ヘリカルスクリュースラリーポンプを含むことを特徴とする システム。 １８．針葉樹あるいは広葉樹チップを処理槽の頂部へ供給し、化学セルロースパ ルプを製造する方法において、次の工程、すなわち、（ａ）チップを蒸気処理し 、これから空気を除去し、且つチップを加熱する工程、（ｂ）チップを蒸解液で スラリー化して、液体とチップのスラリーを調製する工程、および（ｃ）スラリ ーを、処理槽の頂部から少なくとも９メートル下方の位置で加圧処理し、そして 加圧された材料を処理槽の頂部へ移送する工程を含み、該加圧処理工程が、高圧 フィーダー、ミキサーあるいは間接加熱槽を用いないで一つまたはそれ以上の高 圧スラリーポンプのみを用いての、スラリーへの作用からなることを特徴とする 方法。 １９．請求項１８に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ｄ）処理槽 の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ還流 する工程、および（ｅ）処理槽の頂部へ移送される間にスラリーの圧力を検知し （６８により）、検知された圧力が予定された値以下に低下したならば、処理槽 の頂部へのスラリーの流れおよび処理槽の頂部からの還流を閉鎖する（６６、６ ７により）工程を特徴とする方法。 ２０.請求項１８または１９に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ ｄ）処理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポ ンプへ還流する工程、および（ｅ）フラッシュを工程（ｄ）の実施中の還流時に 実施して、水蒸気を発生させ、水蒸気を工程（ａ）の実施中に利用する工程を 含むことを特徴とする方法。 ２１．請求項１８に記載の方法において、工程（ｃ）の加圧処理を少なくとも約 ５気圧ゲージの圧力までで行うことを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 チャンブリー ジェイ．，ウェイン アメリカ合衆国、12804 ニューヨーク州、 クウィーンスバリー、＃２、スモーク リ ッジ ロード 65 (72)発明者 マルコシア，ブルーノ エス. アメリカ合衆国、12804 ニューヨーク州、 クウィーンスバリー、エリザベス レーン 39 (72)発明者 ライハム，ロルフ シー. アメリカ合衆国、30174 ジョージア州、 スワニー、オーバーベント トレイル 5170 (72)発明者 フンク，アーウィン ディー. アメリカ合衆国、12804 ニューヨーク州、 クウィーンスバリー、トウィックウッド レーン 17 【要約の続き】 ントローラーは処理槽頂部へ通じるスラリーライン中で 検出された圧力に応答する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．細砕された繊維性材料から化学セルロースパルプを製造するためのシステム であって、 細砕された繊維性材料から空気を除くために、該繊維性材料を蒸気処理する蒸 気処理槽； 細砕された繊維性セルロース材料のスラリーの入口を頂部に、出口を底部に有 する加圧垂直処理槽；および、 前記蒸気処理槽からの前記繊維性材料のスラリーを加圧処理し、それを前記加 圧処理槽の入口へ移送するための加圧移送手段を含み、 該加圧移送手段が、前記加圧処理槽の頂部の下方に配置された、一つあるいは それ以上の高圧スラリーポンプからなることを特徴とするシステム。 ２．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上のポン プが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、そして各 々のポンプが圧力定格、入口そして出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気 処理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連 結されていることを特徴とするシステム。 ３．請求の範囲１または２に記載のシステムにおいて、前記ポンプが、液体／固 体の比が２から１０の間であるスラリーをポンプ輸送できる遠心ポンプであるこ とを特徴とするシステム。 ４．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、高圧スラリーポンプの入口あるい は出口に運転上連結されたエゼクターをさらに含むことを特徴とするシステム。 ５．請求の範囲２に記載のシステムにおいて、前記処理槽の前記頂部からの液体 還流ラインをさらに含み、該還流ラインが前記一つのスラリーポンプの入口ある いは出口に運転上連結されていることを特徴とするシステム。 ６．請求の範囲５に記載のシステムにおいて、液体がスラリーポンプの前記入口 あるいは出口へ通じる以前に、還流ライン中の液体の圧力を低下させるために、 前記液体還流ラインが、圧力低下手段に連結されていることを特徴とするシステ ム。 ７．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段がフラッシュタ ンクを含み、該フラッシュタンクからの液体が前記第一スラリーポンプの前記入 口へ向けられることを特徴とするシステム。 ８．請求の範囲６に記載のシステムにおいて、前記圧力低下手段が前記還流ライ ン中の圧力調節バルブを含むことを特徴とするシステム。 ９．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、前記蒸気処理槽と前記少なくとも 一つのスラリーポンプとの間に連結されたシュートをさらに含み、前記蒸気処理 槽は前記シュートの上方にあり、該シュートは前記少なくとも一つのスラリーポ ンプの上方にあり、そして前記少なくとも一つのスラリーポンプは前記加圧処理 槽入口の少なくとも３０フィート下方にあることを特徴とするシステム。 １０．請求の範囲１に記載のシステムにおいて、少なくとも一つのスラリーポン プと異なる圧力開放防止手段をさらに含むことを特徴とするシステム。 １１．請求の範囲１０に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一つのスラリ ーポンプと運転上連結された前記加圧処理槽の前記頂部からの液体還流ライン； および前記少なくとも一つのスラリーポンプと前記加圧処理槽の前記頂部との間 に延長しているスラリー導管をさらに含み；前記圧力開放防止手段が、前記スラ リー導管と前記還流ラインとの各々の中の自動隔離バルブ、前記スラリー導管に 連結され、その中の圧力を検知するための圧力センサー、および前記隔離バルブ に連結され、前記圧力センサーにより検知された圧力に応答して前記隔離バルブ を作動するコントローラーを含むことを特徴とするシステム。 １２．請求の範囲１１に記載のシステムにおいて、前記一つあるいはそれ以上の ポンプが、直列に連結された第一および第二の高圧スラリーポンプを含み、各々 のポンプが圧力定格、入口および出口を有し、前記第一ポンプ入口が前記蒸気処 理槽に運転上連結され、前記第一ポンプ出口が前記第二ポンプ入口に運転上連結 され、前記第二ポンプが前記第一ポンプより高い圧力定格を有し、そして前記加 圧処理槽が連続式蒸解罐を含むことを特徴とするシステム。 １３．請求の範囲１２に記載のシステムにおいて、前記第二のスラリーポンプの 前記入口への、あるいは出口からの液体の流れを増加させる手段をさらに含むこ とを特徴とするシステム。 １４．請求の範囲１３に記載のシステムにおいて、液体の流れを増加させる手段 が、前記第二スラリーポンプ入口における圧力より低い圧力の液体を有する液体 ライン、該液体ラインと前記入口との間の導管および該導管中の液体ポンプ（６ ２、６４）を含むことを特徴とするシステム。 １５．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体ラインが前記還流ラ インであり、そして前記導管が前記還流ラインに直接連結されていることを特徴 とするシステム。 １６．請求の範囲１４に記載のシステムにおいて、前記液体還流ラインが、液体 出口を有するフラッシュタンクに連結され、そして前記導管が前記フラッシュタ ンク出口に連結されていることを特徴とするシステム。 １７．請求の範囲１６に記載のシステムにおいて、前記フラッシュタンクが水蒸 気出口を有し、該水蒸気出口が前記処理槽に連結されていることを特徴とするシ ステム。 １８．細砕されたセルロース繊維性材料を処理槽の頂部へ供給する方法において 、次の工程、すなわち、 （ａ）繊維性材料を蒸気処理し、これから空気を除去し、且つ繊維性材料を加熱 する工程、 （ｂ）繊維性材料を蒸解液でスラリー化して、液体と繊維材料のスラリーを調製 する工程、および （ｃ）スラリーを、処理槽の頂部から少なくとも３０フィート下方の位置で、少 なくとも約５気圧ゲージの圧力まで加圧処理し、そして加圧された材料を処理槽 の頂部へ移送する工程を含み、 該加圧処理工程が、一つまたはそれ以上の高圧スラリーポンプを用いてのスラリ ーへの作用からなることを特徴とする方法。 １９．請求の範囲１８に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ｄ）処 理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ 還流する工程、および（ｅ）処理槽の頂部へ移送される間にスラリーの圧力を検 知し、検知された圧力が予定された値以下に低下したならば、処理槽の頂部への スラリーの流れおよび処理槽の頂部からの還流を閉鎖する工程を含むことを特徴 とする方法。 ２０．請求の範囲１８に記載の方法において、追加の工程、すなわち、（ｄ）処 理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、少なくとも一つのポンプへ 還流する工程、および（ｅ）フラッシュを工程（ｄ）の実施中の還流時に実施し て、水蒸気を発生させ、水蒸気を工程（ａ）の実施中に利用する工程を含むこと を特徴とする方法。