JP2004524459A - 洗浄液を蒸煮パルプ用のプロセスに供給する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、セルロースパルプ用の蒸解器（１）と次のディフューザー洗浄装置（２ａ、２ｂ）に、洗浄液を供給する方法に関するものである。高度で妨害のない生産能力が、共通の供給ポンプ（Ｐ１）を使用することによって得ることができ、共通の供給ポンプは、メイン供給ライン（１０）を介して、ディフューザー洗浄装置と蒸解器の両方に、洗浄液を並行に供給する。第一ポンプ（Ｐ１）は、2〜6バールの間隔、好ましくは4バールで、洗浄液に対する圧力を確定し、ディフューザーポンプ装置（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）によって確定される、第二圧力レベルは、6〜12バールの間隔であるが、第一圧力レベルよりも少なくとも2バール高く、蒸解器ポンプ（Ｐ３）によって確定される、第三圧力レベルは、12〜25バールの間隔である。システムが、洗浄液の流れにおいて、いかなる動作的な妨害もない場合に、自己調節型になり、もしポンプが適切であれば、システムを介する洗浄液の逆流が本質的に維持される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１によると、セルロースパルプ用の蒸解器と次のディフューザー洗浄装置へ、洗浄液を供給する方法に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学セルロースパルプ、特にクラフトパルプを製造する時、連続蒸解器と次のディフューザーとを組合せることは、頻繁に利用されている。通例、異なる構成のプロセスの用の洗浄液は、逆流でプルプの流れに導かれ、その後にディフューザーから得られる洗浄濾液が、希釈液及び／または洗浄液として、蒸解器の洗浄領域へ導かれている。
【０００３】
この洗浄液の逆流は、きれいな水の消費を最も可能な限り減らすことを目的に、行われ、それに関連しているものが、プロセスを閉じること及び、プロセスからの処理水の排出を最少にすることができるように、絶対的に必要である。
【０００４】
米国特許明細書US,A,4123318が、洗浄液の逆流輸送のように、洗浄段階から次に蒸解器への濾液が、プロセス中に前の洗浄段階へ導かれ、そして洗浄段階から前の蒸解器の洗浄領域へ導かれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
米国特許明細書US,A,5066362もシステムを開示しており、洗浄液が先ずディフューザーへ導かれ、その後にディフューザーから得られる濾液が、蒸解器の洗浄領域へ導かれる。これによりパルプを徐々に抽出／洗浄し、逆流でパルプの流れに導かれる洗浄濾液に、剥離材料の内容量を徐々に増やしている。
【０００６】
またスウェーデン特許発明明細書SE,C,501848において、洗浄液が、逆流でパルプの流れに正確に導かれており、洗浄液が先ずディフューザーへ導かれ、その後にディフューザー濾液が、蒸解器の洗浄領域へ導かれている。その他に行われる全ては、白液の追加分が、ディフューザー内のアルカリのレベルを増す目的のため、ディフューザー濾液へ運ばれる。
【０００７】
それらのシステムにおける動作性を増すため、緩衝溶液タンクまたは中間の蓄積タンクが、拡散濾液（diffuser filtrate）のために使用され、洗浄液を一定の割合で蒸解器へ供給することができる。それらのタンクはたびたび、高価な圧力容器として設計する必要がある。それは洗浄液の温度がそれらの位置で、洗浄液の沸点の近く、またはその上にあるからである。
【０００８】
製品が適度である時、そしてもしプロセスに妨害がなければ、既知のシステムは充分に機能する。しかし、もし洗浄効果が通常かなり良好なディフューザーが、洗浄液の流れに滞留させる傾向を、例えば不適切な取り扱いにより表し得ると、直接蒸解器に影響し、その結果、洗浄液と希釈液に対応する減退を、蒸解器の底にもたらす。
【０００９】
これは、蒸解器の底での洗浄効果をかなり減らし、別の重要な影響は、パルプが蒸解器から噴出すことに関連して必要なパルプ濃度の希釈度に、到達させることを困難にし得、蒸解器からのパルプの流れに滞留させ、パルプの温度を急激に望ましくないレベルに上昇させるリスクを、即時に伴う。この滞留に対処するため、蒸解器を完全に閉鎖する必要があり得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の主要な目的は、従来技術の欠点を避けること、及び蒸解器／デフューザーの構成システムにおいて、蒸煮プロセスの動作性を改善できるようにすることであり、それによって現行の蒸解器における生産性を、100％より以上に（24時間毎にパルプをより多く）増やす。蒸解器とディフューザーとを全体的に組み合わせることによって、蒸煮部からの殆どの抽出分を、代わりにディキューザーへ送ることができ、蒸解器の抽出スクリーン上の負荷が、結果的に減らされ、それによって、蒸解器の容量の実質的な向上を達成することを可能にする。これは現行の蒸解器向上させる時、特に有利なことになる。結果的に蒸煮部からの抽出の大部分が、圧力ディフューザーにおいて作られ、蒸解器における圧力及び／または液体レベルを、ディフューザーからのこの抽出によって、制御することができる。
【００１１】
別の目的は、ディフューザーを介した洗浄液の流れにおける妨害に対して、敏感でないプロセスを作ることであり、それによって蒸解器のプロセスを、ディフューザーを介した洗浄液の流れにおける習慣的な妨害の発生にも係わらず、適切な状態に維持することを可能にする。
【００１２】
また別の目的は、洗浄液に関する手順を最適化することであり、単に必要とされる圧力レベルを、供給システムにおける各ポイントで維持し、それによってシステムの大部分を適度に低いレベルに設定することを可能にしており、従って細いパイプラインを使用することができる。
【００１３】
更に別の目的は、ディフューザー及び蒸解器に洗浄液を供給するシステムを得ることであり、そのシステムは自己調節型で、どの瞬間でも洗浄液の必要な流れを、蒸解器の洗浄及び希釈領域に対して補償することができる。そしてパルプは、正しい濃度と温度で蒸解器から供出され、それによって一方で蒸解器を出たパルプの流れに滞留する傾向に対し、何らかの動的な反作用をし、他方でブロー温度がかなり高くなることによる、パルプの品質の低下をなくす。この自己調節の結果、蒸解器への洗浄液の流れの大部分が、通常の動作中にディフューザーを介して通る。しかし、洗浄液の何らかの局所的な障害が、ディフューザーにおいて生じると、すぐに自己調節が行われ、この自己調節がディフューザーからの濾液の流れに関する減退を、ディフューザーの洗浄液タンクからの均等な流れにより、補正する。
【００１４】
加えて別の目的は、ディフューザー濾液に関する全ての緩衝溶液または中間の蓄積タンクを、取り除くことであり、それによって実質的に投資コストを減らす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明によるシステムを示しており、それはセルロースパルプ用の連続蒸解器１と、次のディフューザー洗浄装置２ａ、２ｂへ、洗浄液を供給するためのもので、そこでディフューザー洗浄装置用の洗浄液１２ａ、１２ｂが、蓄積タンク４から引き出され、洗浄液１７が蒸解器の底へ導かれ、蒸解器の底で希釈及び／または移動洗浄を行う。
【００１６】
【実施例】
【００１７】
蒸解器において溶解されたセルロースパルプが、流れ２０に供出され、Ｙカップリング装置が好適に使用されて、二つのディフューザーに関する二つの構成流２０ａ、２０ｂを確立を確かなものとする。Ｙカップリングにおける中央分岐路が、構成流２０ａ、または構成流２０ｂに関する別の補助供給ルートを備えている。蒸解器の後に、洗浄パルプ２１ａ、２１ｂが各個別のディフューザーから引き出されて、蒸煮洗浄液用の蓄積タンク３へ次に導くため、流れ２２に合流させられる。
【００１８】
ディフューザーは、洗浄中にパルプにおける圧力を維持する、通常の圧力ディフューザーである。ディフューザーは、底または頂部から供給されることが可能で、図面は、頂部供給圧力ディフューザーを示している。パルプは、圧力ディフューザーの頂部の中に導かれ、その後にパルプは薄い円形層における圧力ディフューザーを介して下降し、洗浄液が多数の分配ノズル１４ａ、１４ｂによって、（図面に灰色で記された）層の外部から供与される。分配ノズル１４ａ、１４ｂは、一方で（示されていない）圧力ディフューザーの全体の周囲に配置され、他方で（図面に示されているように）圧力ディフューザーの高さの大部分にかけて配置されている。洗浄液がファイバー層を介して通った後に得られる、洗浄濾液が圧力ディフューザー１５ａ、１５ｂの内部から抽出され、それらの濾液が図面の１３ａ及び１３ｂによって示されている。
【００１９】
本発明の特徴は、蓄積タンク４からの洗浄液が、第一ポンプＰ１によって、第一圧力レベルに加圧され、次にメイン供給ライン１０へ導かれる。メイン供給ラインにおける第一上流ポイント１０ａにおいて、第一構成流１１が、このメイン供給ライン１０から、ディフューザーポンプ装置Ｐ２ａ／Ｐ２ｂへ出され、ディフューザーポンプ装置Ｐ２ａ／Ｐ２ｂは、洗浄液を第二圧力レベルに加圧し、それを１２ａ、１２ｂへ進ませ、この第二圧力レベルで、ディフューザー洗浄装置に属する洗浄液インレット１４ａ、１４ｂへ導く。ディフューザー洗浄装置における洗浄液アウトレット１５ａ、１５ｂからの洗浄濾液１３ａ、１３ｂは、メイン供給ラインにおける第二ポイント１０ｂで、メイン供給ライン１０へ戻るように導かれ、この第二ポイントが、メイン供給ラインにおける第一上流ポイント１０ａの下流に位置されている。蓄積タンク１４からの洗浄液と、ディフューザー洗浄装置２ａ、２ｂからの洗浄濾化液１６との合流した流れが、メイン供給ラインを介して、蒸解器ポンプＰ３へ導かれ、蒸解器ポンプは合流を第三圧力レベルに加圧し、そしてこの第三圧力レベルで、１７へ進み、蒸解器の底に配置された洗浄液ノズル１８へ導かれる。
【００２０】
圧力レベルは、互いに関連して、第一圧力レベルが第二圧力レベルよりも下であり、第二圧力レベルが次に、第三圧力レベルよりも下になり、各個別の圧力レベルが、次の低圧レベルに対して少なくとも50〜125％の圧力の増加をする。
【００２１】
好ましい実施例において、これは、第一供給ポンプＰ１によって確定される、第一圧力レベルに対応しており、それは2〜6バールの間隔、好ましくは4バールであり、またディフューザーポンプ装置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂによって確定される、第二レベルに対応しており、それは6〜12バールの間隔であるが、少なくとも2バールは第一圧力レベルよりも上であり、更に蒸解器ポンプＰ３によって確定される、第三圧力レベルに対応しており、それは15〜25バールの間隔である。
【００２２】
通常の圧力ディフューザーにおいて、ポンプＰ２ａはディフューザーを介する流れを補償する圧力を送る必要がある。ディフューザー回路において、次の圧力の低下が生じ、すなわち、
ａ）静圧高（static height）（ポンプとディフューザーの上部分との間の圧力高の差、約2.5バール）；
ｂ）ライン及び制御弁における圧力低下（ＦＣなど、約1バール）；
ｃ）ディフューザーのインレットノズル（１４ａ、約2バール）の圧力；
ｄ）パルプベッドを介する圧力低下（約0.5バール）；
ｅ）ディフューザー頂部において優勢なパルプ圧（蒸解圧力に依存して、その高さ＋加圧レベルが典型的に6バールであり得る）；
の低下である。
【００２３】
4バールを分配する供給ポンプＰ１によって、もしＰ２ａが好適な8バールの圧力の増加をもたらすと、ディフューザーの頂部におけるパルプ圧が6バールという仮定のもとに、普通の操作により補償された流れが得られる。調整の先行必要条件は、普通の動作において、流れ１６に対する圧力が、供給ポンプの圧力に少なくとも等しくする必要があることである。
【００２４】
接続ポイント１０ａ及び１０ｂは、好ましくはメイン供給ラインに配置する必要があるので、ポイント１０ｂは供給ライン１０の全長の10％以内に、蒸解器ポンプＰ３から距離をあけて位置しており、ポイント１０ａは供給ライン１０の全長の10％以内に、供給ポンプＰ１のアウトレットから距離をあけて位置している。システムにおける普通の妨害がないのない動作中、ポイント１０ａと１０ｂとの間の供給ライン１０に圧力の低下が、好ましくは洗浄液の濾液１３ａ、１３ｂにおいて増加する圧力に対応するか、またはそれを上回る必要がある。
【００２５】
示されている実施例において、ディフューザー洗浄装置は、蒸解器から得られた蒸煮パルプの処方と処理に関して、並行に結合された二つのディフューザーから成っている。この形態は、システムにおいて利用が増しており、それによってシステムにおける生じ得る瞬間的な何かの妨害に依存して、ディフューザー同士の間のパルプ流の一部分をある方向に向け直すことが可能である。
【００２６】
ディフューザーポンプ装置は、二つのポンプＰ２ａとＰ２ｂとから成っており、それらは並行に結合されて、インレット側で、メイン供給ライン１０から得られた、同じ供給流１１につながっており、ディヒューザーポンプの各々からの個別のアウトレットが、その個別の洗浄液の流れ１２ａ、１２ｂを、単に一つのディヒューザーに供給する。Ｐ２ａ及びＰ２ｂは、必然的に、単独ポンプと取り替えることができ、二つの分離ポンプが利用の可能性を増している。各個別のディフューザーから得られた、洗浄濾液１３ａ及び１３ｂは、合流して、先ずＹ型カップリングで合併した流れ１６に合流し、その後にこの合流した洗浄濾液の流れ１６が、蒸解器ポンプＰ３へのインレットに近いメイン供給ラインにおける、ポイント１０ｂで、メイン供給ラインへ戻される。
【００２７】
システムの全体は、パルプの流れ及び／または洗浄液の流れの生じ得るいかなる変化にも対応する、自己調節型になっており、緩衝溶液または中間の蓄積タンクを必要としない。ポンプが適切であれば、洗浄液の濾液のメイン流は、回路４−Ｐ１−１１−Ｐ２ａ／Ｐ２ｂ−２ａ／２ｂ−１６−Ｐ３−１において展開し；しかし、流れの瞬間的な制限が、ディフューザーにおいてかなり大きな圧力効果により、回路に生じると、流量の低下が回路Ｐ１−１０ａ−１０−１０ｂ−Ｐ３における流量によって補償される。応用の際に、現行の蒸解器における容量が、1,500AdT/24時間から容量の二倍よりも幾らか多く、すなわち3,200Adt/24時間に増え、これは蒸解器におけるチップの流れの割合が、二倍よりも大きいことを意味しており、生産能力に劇的な増加を示す。システムにおけるこの規模の流量に関して、洗浄液と希釈液の蒸解器の底への供給を高いレベルに保持する、大きな要求があり、それによってパルプが蒸解器から噴出させる前に、正確な希釈と洗浄を補償する。本発明は、現行の生産能力を劇的に増加させることができ、同時に高度な動作性と有効性を維持する。
【００２８】
本発明は、添付の請求の範囲内で多数の方法で変形させることができる。
【００２９】
例えば、並行ディフューザーは、単独ディヒューザーに交換すること、または並行に結合された第三ディヒューザーに取り替えることができる。
【００３０】
図１に示されている実施例は、流れ１２ａ及び１２ｂに、また流れ１７に作用する流量制御弁ＦＣを示している。流れ１７は普通、異なる高さで蒸解器の底に加えられる、幾つかの構成流に分割される。
【００３１】
ディヒューザー／複数のディフューザー２ａ、２ｂが、一組に結合された一つかそれ以上のディヒューザーを有しており、例えば２ａ_１−２ａ_２−２ａ_３を経由して、または２ａ_１−２ａ_２−２ａ_３を経由して通り、下付きの_１／_２／_３は、パルプの流れの方向の順序を示している。そして第一接合供給ポンプは、少なくとも一つのメイン供給ラインにおいて、全てのディフューザーに、ディフューザータンクから加圧洗浄液を提供することができ、その分岐路は、蒸解器の底において洗浄／希釈ノズルと開口連通しており、各個別のディフューザーからの洗浄濾液が、メイン供給ラインへ戻される。最後のディフューザーに配置するポンプＰ２_３は、メイン供給ラインにおける圧力に関して、圧力の増加が、ディフューザーにおける圧力の低下とその位置で優勢なパルプ圧を上回るように、設計／選択されている。ディフューザーが同一であれば、普通は方向Ｐ２３⇒Ｐ２２⇒Ｐ２１で、2バールと同等な圧力の増加を徐々に行う必要がある。典型的な例において、第一供給ポンプは4バールをもたらし、もし各個別のディフューザーにおいて、（前記の蒸解器における圧力によって与えられる）優勢なパルプ圧が、4／6／8バールと同等であれば、圧力レベルＰ２_３／Ｐ２_２／Ｐ２_１が、3／5／7バールと同等であり得る。
【００３２】
時々、使用法は、ポンプＰ３を交換した、二つ又はそれ以上の並行ポンプで行われ、個別ポンプの各々がそれ独自の構成流を蒸解器の底に供給する。また流量制御弁ＦＣは、並行ディフューザーに対するパルプの流量を調整するＹ型カップリングに配置されている。圧力制御アウトレット弁ＰＣは、アウトレットにも配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】蒸解器と二つの連続ディフューザーを並行に結合して備えた、本発明によるシステムの概略図。

Claims (9)

1. セルロースパイプ用の蒸解器（１）と次のディフューザー洗浄装置（２ａ、２ｂ）へ、洗浄液を供給するため、ディフューザーの洗浄用の洗浄液が、蓄積タンク（４）から集められ、洗浄液が、蒸解器の底において希釈及び／または移動洗浄をする目的で、蒸解器の底へ導かれる方法において、
   蓄積タンク（４）からの洗浄液を、第一供給ポンプ（Ｐ１）を介して第一圧力レベルに加圧し、メイン供給ライン（１０）へ進むように導かれ、
   第一構成流（１１）が、第一上流ポイント（１０ａ）でメイン供給ライン（１０）から、洗浄液を第二圧力レベルに加圧するディフューザーポンプ装置（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）へ引き出され、この第二圧力レベルで、（１２ａ、１２ｂ）へ進み、ディフューザー洗浄装置の洗浄液インレット（１４ａ、１４ｂ）へ導かれ、
   ディフューザー洗浄装置（２ａ、２ｂ）の洗浄液アウトレットからの洗浄濾液は、メイン供給ライン（１０）における第二ポイント（１０ｂ）で、メイン供給ライン（１０）へ戻され、そのポイントがメイン供給ラインにおける第一上流ポイント（１０ａ）の下流に配置されており、
   蓄積タンク（４）からの洗浄液とディフューザー洗浄装置（２ａ、２ｂ）との合併流が、メイン供給ライン（１０）を介して、合併流を第三圧力レベルに加圧する蒸解器ポンプ（Ｐ３）へ導かれ、その流れ（１７）を、この第三圧力レベルで、蒸解器の底に配置された洗浄液ノズル（１８）へ進める、
   ことを特徴とする方法。
2. 第一レベルが、第二圧力レベルよりも低く、その第二圧力レベルが順に第三圧力レベルよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 各個別の圧力レベルが、次の低圧レベルと比較して、少なくとも50〜125％の圧力増加を成すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 第一供給ポンプ（Ｐ１）によって確定される第一圧力レベルが、2〜6バールの間隔、好ましくは4バールの間隔であること、ディフューザーポンプ装置（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）によって確定される第二圧力レベルが、6〜12バールの間隔であるが、第一圧力レベルよりも少なくとも2バール高いこと、蒸解器ポンプ（Ｐ３）によって確定される第三圧力レベルが、12〜25バールの間隔であること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
5. ディフューザー洗浄装置（２ａ、２ｂ）が、洗浄中にパルプの正圧を維持する、少なくとも一つの圧力ディフューザーから構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. ディフューザー洗浄装置が、容器に関して並行に結合されて、蒸解器から得られた蒸煮パルプ（２０）の処理する、二つのディフューザー（２ａ、２ｂ）から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. ディフューザーポンプ装置が、並行に結合され、且つインレット側で、供給ライン（１０）から得られた同じ供給流（１１）につながった、二つのディフューザーポンプ（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）から成っており、ディフューザーポンプの各々からの個別のアウトレットが、一つのディフューザーのみに供給することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 各個別のディフューザーから得られた洗浄濾液（１３ａ、１３ｂ）が、先ずＹ型カップリングにおいて合併した流れ（１６）に合流され、その後に合流された洗浄濾液の流れが、蒸解器ポンプ（Ｐ３）のインレットに近い、メイン供給ラインにおけるポイント（１０ｂ）で、メイン供給ライン（１０）へ戻されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 第一供給ポンプ（Ｐ１）が洗浄液を加圧した後、蒸解器とディフューザーに洗浄液を供給するシステムが、いかなる緩衝液または中間の蓄積タンクも必要としないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。