JP3496872B2 - 細砕繊維性材料の供給方法およびシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、単純化し、必要な装置の数を劇的に低減す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】米国
特許第５，４７６，５７２号、第５，６２２，５９８
号、第５，６３５，０２５号明細書および１９９６年９
月１３日付け米国出願番号第０８／７１３，４３１号明
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。 これら米国特許明細書と米国出願明細書は、
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
るために、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集合的
に市販されているいくつかの態様を開示している。 こ
れら米国特許明細書と米国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１９５
０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。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の米国特許
明細書および米国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。

【０００４】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１４０〜１
８０℃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１５０ps
i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ことを確保するようにせねば
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。

【０００５】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。

【０００６】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）。

【０００７】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、従来の構造をもち、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。

【０００８】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３％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うるよりもずっと
大きい固体含有量をもつスラリーを移送する。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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
力開放防止手段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。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
手段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、本発明に従うと圧力開放防止手段は、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
バルブに連結して設けられ、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。

【００１３】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の入口へ、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。

【００１４】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。

【００１５】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、そしても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、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）実施中に利用する工程を含む。

【００１６】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。

【００１７】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、第５，
６２２，５９８号、第５，６３５，０２５号明細書、そ
して米国出願第０８／７１３，４３１号明細書に記載さ
れたような「ローレベル」（登録商標、ＬＯ−ＬＥＢＥ
Ｌ）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。これらのコンベヤーお
よびこれらを支持する構造体は大変高価であり、蒸解罐
供給システムのコストに著しい影響を与える。

【００１８】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お
よび移送装置の入口へ排出する工程。（ｄ）加圧および
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。

【００１９】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−ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ 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、米国出願第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。

【００２０】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１００℃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；あるいは
界面活性剤、酵素あるいはキレート化剤、あるいはこれ
らの組合わせを含む。

【００２１】工程（ｃ）と（ｄ）の加圧および移送装置
は、好ましくはスラリーポンプやポンプ類であるが、多
くの他の加圧および移送装置、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、一つ以上の加圧および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。移送中に、チップをある形の処理、例えば脱気処
理あるいは、好ましくは上記のようなパルプ化薬品を含
む液体での含浸処理に付してもよい。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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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
が好ましくは、従来の「高圧フィーダー」（Ｈｉｇｈ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｆｅｅｄｅｒ）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。

【００２５】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。

【００２６】本発明の他の面に従うと、木材チップを処
理槽の頂部へ供給する方法が提供され、この方法は次の
工程からなる。すなわち、（ａ）木材チップを蒸気処理
し、これから空気を除去し、そして木材チップを加熱す
る工程、（ｂ）木材チップを蒸解液でスラリー化して、
液体と木材チップのスラリーを調製する工程、（ｃ）ス
ラリーを、少なくとも約５気圧ゲージの圧力まで、処理
槽の頂部から少なくとも３０フィート（９．１４メート
ル）下方の位置で、一つまたはそれ以上の高圧スラリー
ポンプによるスラリーへの作用により、加圧処理し、そ
して加圧された木材チップを処理槽の頂部へ移送する工
程、そして、（ｄ）工程（ｃ）中の移送工程の実施の
間、木材チップをポリサルファイド、アントラキノン、
あるいはそれらの同等品や誘導体；界面活性剤、酵素、
キレート化剤；あるいはこれらを組合わせたものにより
処理する工程、である。

【００２７】処理槽が連続式あるいはバッチ式蒸解罐の
上流にある場合には、工程（ｃ）は普通、処理槽の下流
において実施される。連続式あるいはバッチ式蒸解罐の
以前であり、工程（ａ）と（ｂ）の実質的な直後にスラ
リーを、蒸解罐の頂部から少なくとも３０フィート
（９．１４メートル）下方の位置で加圧処理し、加圧さ
れた木材チップを蒸解罐の頂部へ移送する工程（ｅ）を
さらに含んでもよく、加圧工程は、一つあるいはそれ以
上の高圧スラリーポンプでスラリーに作用することから
なる。蒸解罐から除去された液体を処理槽へ戻し、これ
を処理槽に戻しながら液体の温度を調節する工程があっ
てもよい。処理槽から液体を除去する工程は普通、処理
槽の頂部において行われる。

【００２８】この方法は処理槽の下流から処理槽へ液体
を戻し、液体の温度を調節する工程を含んでもよく、液
体の温度を調節する工程は液体を間接熱交換器を通すこ
とにより行われる。この方法は同様に、蒸解罐の頂部に
おいてスラリーから分離された液体を、一つあるいはそ
れ以上のスラリーポンプへ戻し、それを蒸解罐へ移送す
るためにスラリーを加圧し、そして除去された液体の温
度を再循環中に調節する工程を含んでもよい。

【００２９】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サイズ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サイズも低減され
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の必要性を除去する。このシス
テムは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。

【００３０】本発明の他の面に従うと、少なくとも第一
と第二の直列連結ポンプ、そして少なくとも第一と第二
の直列にある、各々固体／液体分離器をもつステーショ
ンを用いて、細砕セルロース繊維性材料を処理する方法
が提供されている。この方法は次の工程を含む。すなわ
ち、（ａ）直列連結ポンプを用いて細砕セルロース繊維
性材料のスラリーをポンプ移送する工程。（ｂ）各ステ
ーションにおいてスラリーからいくらかの液体を分離
し、液体循環と流れを実質的に隔離して、除去された液
体をステーションの少なくとも一つから一つのポンプの
上流へ再循環するようにする工程。そして（ｃ）水酸化
ナトリウム、硫化ナトリウム；ポリサルファイド、アン
トラキノン、あるいはこれらの同等品や誘導体；界面活
性剤、酵素、あるいはキレート化剤；あるいはこれらを
組合わせたものから実質的になる群から選ばれた化学薬
品を少なくとも含む化学薬品を、スラリーに各ポンプの
上流において添加し、繊維性材料の前処理を、各ポンプ
から各ステーションへの繊維性材料の移送の間に行う工
程。

【００３１】少なくとも一つのステーションにおいて、
スラリーを脱気する工程をさらに含んでもよい。少なく
とも第一、第二、そして第三の直列連結されたポンプお
よびステーションが設けられる。そしてさらに次の工程
があってもよい。すなわち、（ｄ）第三のステーション
から除去された液体を第二のポンプの上流へ循環する工
程、そして（ｅ）第二のステーションから除去された液
体を第一のポンプの上流へ循環する工程がそれであり、
工程（ｄ）は第一のステーションの下流で実施してもよ
い。工程（ｄ）と（ｅ）の少なくとも一つの実施中に除
去された液体を熱交換器を通過させ、その温度を少なく
とも約５℃変化させるようにする工程をさらに含んでも
よい。

【００３２】工程（ｃ）は、一つの異なる化学薬品ある
いは化学薬品の組合わせを各ポンプの上流に添加するこ
とにより実施し、各ポンプからその関連するステーショ
ンへのスラリーの移送中に、繊維性材料の有意に異なっ
た処理がおこるようにする。工程（ａ）はスラリーを少
なくとも５気圧の圧力まで加圧することにより実施され
る。フラッシュタンクおよび／またはコントロールバル
ブの代わりにエゼクターを通してステーションの少なく
とも一つから液体を除去する工程がさらにあってもよ
い。

【００３３】本発明の他の面に従うと、細砕セルロース
繊維性材料を処理する方法が提供され、それは次の工程
を含む。すなわち、（ａ）少なくとも第一および第二の
直列連結ポンプを用いて細砕セルロース繊維性材料のス
ラリーをポンプ移送する工程。（ｂ）各ステーションに
おいてスラリーからいくらかの液体を分離し、液体循環
と流れを実質的に隔離して、除去された液体を少なくと
も一つのステーションから一つのポンプの上流へ再循環
するようにする工程。そして（ｃ）少なくとも一つのポ
ンプのスラリー上流へ処理薬品を添加し、このポンプか
らその関連するステーションへの繊維性材料の移送中
に、繊維性材料の前処理がおこるようにする工程。そし
て（ｄ）第二のステーションから除去された液体を第一
のポンプの上流位置へ循環する工程。少なくとも第一、
第二、そして第三のポンプおよびステーションが設置さ
れる場合には、さらに第三のステーションから除去され
た液体を第二のポンプの上流位置へ循環する工程（ｅ）
がさらに存在する。必須の工程または追加の工程の詳細
は先に説明されたごとくである。

【００３４】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。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１〜図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が理解されるべき
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。

【００３６】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
除き、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。

【００３７】図１に示された先行技術の供給システム１
０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。

【００３８】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５，５００，０８３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、振動式排出口でなく一次元先細部と
サイドレリーフを表す出口をもつ「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
はその入口でのエアロック装置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からつ
くられた水蒸気（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。

【００３９】チップビンは普通、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２
３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」（Ｌｏｗ−Ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ Ｆｅｅｄｅｒ）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２４の上方の実質的な大気圧から隔離する。

【００４０】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。新鮮あるいはフラッシュ蒸気が一つ
あるいはそれ以上の導管２８を経由して槽２５へ加えら
れる。

【００４１】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。普通は、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
の手段により、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。

【００４２】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。

【００４３】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１
２を通してスラリーから除かれる。スクリーン１２を通
して除かれた過剰な液体が、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中で圧縮さ
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１２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。

【００４４】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
過剰な液体を除き、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。

【００４５】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、第５，６２２，５９８
号、第５，６３５，０２５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−Ｌｅ
ｖｅｌ）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。

【００４６】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
１２１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５，０００，０
８３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，
４７６，５７２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（Ｌａｗｒｅｎｃｅｃｏｍｐａｎｙ）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。

【００４７】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、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。

【００４８】液体レベルタンク５３の機能は、１９９５
年４月２５日付けの米国出願第０８／４２８，３０２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を経由して十分な液体を供給すること
をも可能にする。このタンクはチューブ１２６へ導管５
５を経由して液体を供給することをも可能にする。この
液体タンク５３は、作業員がもし望むなら、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１９
９４年１２月５日付けの米国出願第０８／３５４，００
５号明細書に記載されている。

【００４９】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と図
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
てフィーダー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２５
１、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。

【００５０】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２２１へ導入される。チ
ップは好ましくは、１９９６年９月１３日付けの米国出
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。

【００５１】本発明の一つの態様において、計量装置２
２３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５０
psigまでの範囲、好ましくは５から２５psigの間、最も
好ましくは約１０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）を有するように
シュート２２６中に製造される。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
の導入は普通、米国出願第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。

【００５２】ポンプ２５１は好ましくは、米国ユタ州ソ
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、米国マサチューセッツ州
ローレンスの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５０psigまでの間で変動する。

【００５３】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
結している。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
４００psigまで（すなわち、３４５〜９２０フィート水
柱ゲージ）の範囲であるが、しかし好ましくは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れることができる。

【００５４】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。

【００５５】加圧され、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２１
０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２５
０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を通過させる。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。

【００５６】「高圧フィーダー」（図１と図２中の２
７）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の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２
５１、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
ルギー要求をできるがぎり最小限化するために用いる。

【００５７】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２
２６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中では予定された減圧された
圧力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６０
を経由して槽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６
４を用いて、あるいは用いずに、導管２５２中でポンプ
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６
２、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。

【００５８】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。

【００５９】ポンプ２５１と２５１’の加圧および移送
は、従来のエゼクター、たとえばフォックス バルブ デ
ベロップメント社（Ｆｏｘ Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｅｌｏｐ
ｍｅｎｔ 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どのよ
うな利用できる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。

【００６０】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「ＫＯＳ」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。

【００６１】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および６
７が、導管２３４および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２
３４中でポンプ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。

【００６２】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、そのような配列が、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１１で用いられるが、これは
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。

【００６３】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。

【００６４】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、
あるいは米国出願第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。

【００６５】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。本
質的ではないが、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、あるいは界面活性剤、酵素あるいはキレート化
剤、あるいはこれらの組合わせを含むことができる。

【００６６】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８３（「ダイアモンドバック」（登録
商標）排出が用いられるならば、おそらく不要であろ
う）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。導管８２’は、液体レベルが導管８４中にあり、槽
８１中にはないように、液体を導入するための唯一の機
構である。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。

【００６７】ポンプ８５から排出されたスラリーは導管
８６を経由してサブシステム８１０へ移送される。サブ
システム８１０はサブシステム７１０の隣に、すなわち
サブシステム７１０の約３０フィート以内に配置される
か、あるいはサブシステム７１０からかなりの距離に、
たとえばパルプ工場のレイアウトによって、０．５マイ
ルあるいはそれより遠くに、配置される。 それで導管
８６は、サブシステム７１０とサブシステム８１０との
不確定な距離を表わすために一部点線表示されている。

【００６８】導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５００
psig以上まで変化できる。

【００６９】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４，０５７，４６
１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。

【００７０】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、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８１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、加熱され又は冷却さ
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８８中の液体は導管８
２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。

【００７１】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２１
０に類似している。たとえば、チップ供給システム４１
０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。

【００７２】図５は、この発明のさらなる態様６１０を
表わし、これは図４中に示されたシステム５１０の拡張
である。システム６１０は三つのサブシステム７１０、
８１０そして９１０の組合わせである。サブシステム７
１０は図４中のシステム４１０に類似している。図１か
ら図４までの中にある装置と実質的に同じである図５中
の装置は同じ番号で定義されている。

【００７３】木材チップ２０、あるいは他の細砕セルロ
ース繊維性材料が、チップ置場８０から槽８１へ、圧力
隔離して、あるいは圧力隔離せずに、導入される。槽８
１中のチップは、一つあるいはそれ以上の導管８２によ
り導入される、水蒸気あるいは硫化水素のようなガス、
あるいは、水あるいは蒸解化学薬品を含む液体のような
液体により処理される。槽８１はどのような型の槽でも
よいが、好ましくは上記のように「ダイアモンドバッ
ク」（登録商標）ビンである。処理されたチップは槽８
１から導管８４中へ排出される。どのような型の排出機
構でも用いられるが、槽８１からのチップの排出は、好
ましくは「ダイアモンドバック」（登録商標）ビンに特
徴である、機械的な攪拌や振動の助けなしに、行われ
る。導管８４はどのような型のパイプあるいはシュート
でもよいが、好ましくは上記のような曲げられた「チッ
プチューブ」である。

【００７４】導管８４によりチップがスラリーポンプ８
５の入口へ導入されるが、このポンプは上記のようにウ
ェムコ社あるいはローレンス社により供給される型のも
のでよい。普通、スラリー化液体は好ましくは最初に導
管８４中で、たとえば導管８２’を用いて、チップへ導
入され、槽８１あるいは導管８４中に液体のレベルがつ
くられるようにする。導管８２’を経由して導入された
液体は、水あるいは強度や収量向上添加剤を含む、ある
いは含まないクラフト液のような処理薬品含有液体であ
る。メイクアップ液体、たとえばこれらの化学薬品を含
む液体は普通、導管７８２を経由して添加される。

【００７５】導管８６中のスラリーはサブシステム８１
０へ液体セパレーター８８７を経由して導入されるが、
このセパレーターは図４中に示された装置８７と運転に
おいて類似である。セパレーター８８７を経由して除去
された液体は、導管８８を経由してサブシステム７１０
へ戻されるか、あるいは導管８８８を経由してパルプ工
場中でどこででも使用される。もしも導管８８を経由し
てサブシステム７１０へ戻されるならば、液体は導管７
８８からの追加の液体あるいは化学薬品を添加され、導
管７９０を経由して間接熱交換器９０により加熱され、
ポンプ８９により加圧されたのち、導管８２を経由して
槽８１へ、あるいは導管８２’を経由して導管８４へ再
導入される。サブシステム７１０は図４中に示されたタ
ンク３５３に類似の液体貯蔵タンクを含むことができ
る。かくして、ヒーター９０の使用および化学薬品添加
７８２あるいは７８８により、導管８６を経由してサブ
システム７１０からサブシステム８１０へ移送される繊
維性材料のスラリーは、化学薬品で処理される間、所望
のいかなる温度にまででも加熱され得る。たとえば、導
管８６中のスラリーが約９０℃あるいはそれ以上まで、
アルカリあるいはサルファイドの存在下で加熱されるな
らば、いくらかの前処理が、スラリーのサブシステム８
１０中への導入以前に、導管８６中での滞留時間の間に
おこる。もちろん、より低い温度そして他の化学薬品
を、導管８６中で使用してもよい。

【００７６】セパレーター８８７により留められたチッ
プは第二処理槽８２１へ送られる。槽８２１は槽８１と
類似の槽であるが、好ましくは高い円筒形の槽、たとえ
ば２０から５０フィート高さであり、その中で液体レベ
ル８２３が保持されるものがよい。ガス空間８２４がレ
ベル８２３の上方に保持される。第二処理槽８２１中で
なされる処理に依存して、槽８２１は大気圧下に保たれ
るか、あるいは加圧状態、たとえば０．２から１０気圧
ゲージ（たとえば５気圧）に保たれる。第二処理槽８２
１中の温度は、５０℃から３００℃まで変動させること
ができるが、普通は、約５０℃から１５０℃の間であ
る。液体は一つあるいはそれ以上の導管８２２あるいは
８６０を経由して、第二処理槽８２１中へ導入される。
この液体は上記のような蒸解薬品あるいは添加薬品を含
む。これらの蒸解薬品あるいは添加薬品は、サブシステ
ム７１０中で導入されたものと同じでもよいし、異なっ
ていてもよい。たとえば、高濃度のサルファイドイオン
あるいは硫化度を有するクラフト蒸解液がサブシステム
７１０へ導入され、低濃度のサルファイドイオンあるい
は硫化度を有するクラフト蒸解液がサブシステム８１０
中のチップへ導入される。他の例では、ポリサルファイ
ド型添加剤がサブシステム７１０中のチップに導入さ
れ、そしてアントラキノン型添加剤がサブシステム８１
０中に導入される。

【００７７】第二処理槽８２１中の圧力は、圧力検知器
とコントローラー８２５により検知されて制御される。
過剰な圧力は導管８２６を経由して、たとえば従来の非
凝縮ガス（ＮＣＧ）処理システムへ、あるいは前処理の
ため槽８１へと開放される。加えて、圧力コントローラ
ー８２５は第二処理槽８２１中の圧力を調節するために
用いられ、米国特許第４，０５７，４６１号および第
４，７４３，３３８号明細書中に記載されたような圧力
脈動を引き起こすために圧力を変動させるようにするこ
とができる。

【００７８】スラリーは第二処理槽８２１から導管８５
０へ排出される。この排出は、「ダイアモンド」チップ
ビンにおけるように、攪拌や振動なしに行われるか、あ
るいは従来法のように攪拌や振動により行われる。導管
８５０によりスラリーがポンプ８５１の入口へ導入され
る。このポンプはポンプ８５と類似するものであるが、
より高い圧力定格をもつ。追加の液体が導管８５４を経
由して導管８５０へ導入され、スラリーをポンプ８５１
へ導入することを補助する。ポンプ８５１から排出され
たスラリーは導管８８６を経由してサブシステム９１０
へ送られる。

【００７９】導管８８６中のスラリーは液体セパレータ
ー９８７を用いてサブシステム９１０へ導入される。液
体セパレーター９８７は装置８８７と装置８７（図４）
と類似のものである。装置９８７から除去された液体は
導管９１１によりサブシステム８１０へ戻されるか、あ
るいは導管９８８を経由してパルプ工場内のどこででも
使用される。もしも導管９１１を経由してサブシステム
８１０へ戻されるならば、液体は導管９１２を経由して
追加の液体あるいは化学薬品を加えられ、導管８９１を
経由して間接熱交換器８９０により加熱され、ポンプ８
８９により加圧されたのち、導管８２２や８６０を経由
して第二処理槽８２１へ、あるいは導管８５４を経由し
て導管８５０へ再導入される。導管９１１中の液体をた
とえば導管８８や８２との共通連結を経由して、サブシ
ステム７１０へ導入してもよい。サブシステム８１０は
図４に示されたタンク３５３に類似の液体貯蔵タンクを
含んでもよい。かくして加熱器８９０の使用および化学
薬品添加９１２により、導管８８６を経由してサブシス
テム８１０からサブシステム９１０へ移送された繊維性
材料のスラリーが、化学薬品で処理される間に所望の温
度まで加熱される。たとえば、導管８８６中のスラリー
が、アルカリまたはサルファイドの存在下に、約９０℃
あるいはそれ以上に加熱されるならば、スラリーをサブ
システム９１０へ導入する以前に、導管８８６中での滞
留時間の間に、繊維性材料のある程度の前処理がおこ
る。もちろん、より低い温度そして他の化学薬品を使用
することもできる。

【００８０】セパレーター９８７により留められたチッ
プは第一処理槽９２１へ送られる。この槽は、槽８１に
類似であるか、第二処理槽８２１に類似な高い槽である
か、あるいは図４の槽３２１に類似の槽であってもよ
い。第一処理槽９２１は第一処理槽９２１中で実施され
る処理に依存して、大気圧下に保持されるか、あるいは
加圧状態（たとえば、０．２から１０気圧ゲージ、好ま
しくは０．５から５気圧ゲージ圧力）に保持される。第
一処理槽９２１中の温度は５０℃から３００℃まで変動
させることができるが、普通は約５０℃と１５０℃の間
であり、好ましくは約８０℃と１２０℃の間である。液
体が一つあるいはそれ以上の導管９２２あるいは９６０
を経由して第一処理槽９２１へ導入される。導入された
液体は上記のような蒸解薬品や添加剤を含有してもよ
い。これらの蒸解薬品や添加剤はサブシステム７１０あ
るいは８１０中で導入された薬品と同じであっても、又
異なってもよい。たとえば高濃度のサルファイドイオン
あるいは硫化度を有するクラフト蒸解液がサブシステム
８１０へ導入され、低濃度のサルファイドイオンあるい
は硫化度を有するクラフト蒸解液がサブシステム９１０
中のチップへ導入される。他の例では、ポリサルファイ
ド型添加剤がサブシステム７１０においてチップに導入
され、アントラキノン型添加剤がサブシステム８１０に
おいて導入され、そしてクラフト白液がサブシステム９
１０においてチップへ導入される。これら液体の各々
は、液体セパレーター８８７および９８７により各々か
ら分離される。

【００８１】スラリーは第一処理槽９２１から導管９５
０へ排出される。この排出は、「ダイアモンドバック」
（登録商標）チップビンにおけるような排出を用いて攪
拌や振動なしに行われるか、あるいは従来法のように攪
拌や振動により補助される。導管９５０によりスラリー
がポンプ９５１の入口へ導入される。このポンプはポン
プ８５および８５１に類似しているが、普通はより高い
圧力定格をもつ。追加の液体が導管９５０へ導管９６０
を経由して導入され、ポンプ９５１へスラリーを導入す
ることを補助する。ポンプ９５１から排出されたスラリ
ーは、導管９８６を経由して更なる処理へ、たとえば蒸
解罐（すなわち、連続式又はバッチ式蒸解罐）へ送ら
れ、あるいは、サブシステム８１０や９１０に類似のサ
ブシステムへ、あるいは図４のサブシステム３１０中の
さらなる処理へと送られる。しかしながら、サブシステ
ム７１０、８１０そして９１０中で行われた処理は、導
管９５０中で本質的に十分に蒸解されたパルプスラリー
を調製するために十分であり、したがってさらにパルプ
化を実施する必要はない。導管９５０中のパルプは直
接、洗浄および／または漂白へと送られる。

【００８２】サブシステム３１０、８１０および９１０
におけるように、過剰な液体が導管９１３を経由してサ
ブシステム９１０へ戻される。液体は導管９１４経由の
追加の液体あるいは化学薬品を加えられ、導管９９１を
経由して間接熱交換器９９０により加熱され、ポンプ９
８９により加圧されるたのち、導管９２２を経由して槽
９２１へ、あるいは導管９６０を経由して導管９５０へ
再導入される。導管９１３中の液体を、たとえば導管８
８や８２との共通連結（図示せず）を経由して、あるい
は導管９１１や８２２との共通連結、あるいは同様の導
管を経由して、サブシステム７１０あるいは８１０へ導
入することもできる。サブシステム９１０は、図４に示
されたタンク３５３に類似の液体貯蔵タンクを含んでも
よい。

【００８３】かくして加熱器９９０の使用および化学薬
品添加９１４により、サブシステム９１０から導管９８
６を経由して次のサブシステムあるいは蒸解罐へ、移送
された繊維性材料のスラリーが、化学薬品で処理される
間に所望の温度まで加熱される。たとえば、導管９８６
中のスラリーが、アルカリまたはサルファイドの存在下
に、約９０℃あるいはそれ以上に加熱されるならば、ス
ラリーを次の処理槽、たとえば図１と図２の蒸解罐１１
へ導入する以前に、導管９８６中での滞留時間の間に、
チップのある程度の前処理がおこる。もちろん、より低
いあるいはより高い温度、そして他の化学薬品を導管９
８６中で使用することができる。

【００８４】間接熱交換器９０、８９０、９９０には、
それら自身の個別の熱源、たとえば水蒸気や熱水あるい
は通常排出される溶出液の個別の熱源を供給してもよい
が、間接熱交換器９０、８９０、９９０には、共通の熱
源９１５を供給してもよい。熱源９１５は、たとえば熱
溶出液あるいは水蒸気（低、中あるいは高圧蒸気）でよ
く、熱交換器９９０へ導入され、そして余剰の熱は導管
９９２を経由して熱交換器８９０へ送られる。熱交換器
８９０からの余剰の熱は導管８９２を経由して熱交換器
９０へ送られる。導管９２中にさらに余剰の熱があれ
ば、システム７１０、８１０または９１０中あるいは工
場内のどこかで使用されるか、あるいは廃棄される。た
とえば、導管９２中の液体およびそれがもつ余剰熱が、
導管８２や８２２を経由して槽８１や第二処理槽８２１
へ導入され、有効なエネルギーができるかぎり回収さ
れ、再利用されるようにする。

【００８５】図５に示されたようなシステム６１０を用
いて、処理液の向流の流れが各システム間に確立され
る。 たとえば、上流の処理からの液体が、導管９１３
を経由してサブシステム９１０へ戻され、サブシステム
９１０からの液体は、導管９１１を経由してサブシステ
ム８１０へ戻され、サブシステム８１０からの液体は、
導管８８を経由してサブシステム７１０へ戻される。さ
らに、これらの液体のいくらかあるいは全てが、導管８
８８と９８８とを経由して除去され、そしてどこかで再
利用される。

【００８６】７８８、９１２および９１４における化学
薬品添加は、好ましくは水酸化ナトリウム、硫化ナトリ
ウム；ポリサルファイド、アントラキノンあるいはそれ
らの同等品や誘導体；界面活性剤、酵素、あるいはキレ
ート化剤；あるいはこれらの組合わせである。たとえ
ば、異なる処理化学薬品が７８８、９１２および９１４
の各々において添加され、７８８、９１２および９１４
の場所の各々において、異なった処理が行われるように
する。たとえば、ポリサルファイドが７８８で添加さ
れ、アントラキノンが９１２で、そしてキレート化剤と
酵素が９１４で添加される。７８８、９１２および９１
４における導管はかならずしも図５中に表わされた位置
に置く必要はなく、移送と同時に含浸や他の前処理を促
進するいかなる都合のよい位置に置くこともできる。た
とえば、ライン７８８、９１２および９１４は、それぞ
れ、熱交換器９０、８９０、９９０の前のライン７９
０、８９１、９９１へ設けることができる。

【００８７】図６は、発明に従う方法を実施するため
の、本発明に従う他の装置を図解して表わしたものであ
る。図６のシステムを利用して、細砕セルロース繊維性
材料のスラリー（通常、約５〜２０％のコンシステンシ
ーを有する）が、パルプ工場内の繊維ライン（木材置場
から蒸解罐まで）内のいかなる場所においても、直列の
間歇的ブースターポンプにより移送される。各々のポン
プは、あるステーション（処理槽）に連結され、そして
固体／液体セパレーターが各ステーションに連結され
（普通は従来の固体／液体セパレーターがステーション
の頂部にある）、液体の流れあるいは循環を隔離するよ
うにする。含浸あるいは他の前処理が、繊維性材料の移
動の間に、循環ライン（すなわち、一つのポンプからそ
の連結するステーションまで）中で、同時に遂行され、
そしてラインは非常に長くつくることができて（たとえ
ば、１００ヤード以上、約半マイルまで）、その前処理
そして含浸を促進するようにされる。好ましくは熱交換
器が戻りラインで利用され、そして脱気が、一つの、一
つ以上の、あるいはすべての移送ステーションにおいて
実施される。エゼクター１０２２がフラッシュタンクお
よび／またはコントロールバルブの代わりに用いられ、
それを通して液体が除去され、圧力が低下させられる。
さらに、加圧された脈動作用がポンプとステーションの
形態に関連しており、ポンプはスラリーを少なくとも５
気圧（普通は少なくとも約１０気圧）まで加圧する。多
種の処理化学薬品が、好ましくはポンプの上流に添加さ
れて利用されるが、これらの薬品には、水酸化ナトリウ
ム、硫化ナトリウム；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や誘導体；界面活性剤、酵
素、あるいはキレート化剤；あるいはこれらの組合わせ
が、含まれる。

【００８８】チップスラリー１０００はいかなる従来方
法（熱水蒸気スラリー化によるものを含む）によってで
も形成され、第一、第二そして第三ブースターポンプ１
００１、１００２そして１００３が直列に連結される。
ポンプ１００１〜１００３は、ステーション（槽）１０
０４、１００５、１００６にそれぞれ連結される。好ま
しくは、各ステーション１００４〜１００６は、それと
連結された液体／固体セパレーターを有する。図６に表
わされた実施態様において、セパレーター１００７、１
００８、１００９が、ステーション（処理槽）の各々の
頂部に設けられているが、セパレーターは、槽の底部を
含めて他の位置に置くこともできる。

【００８９】好ましくは化学薬品は、ポンプ１００１〜
１００３の各々の上流のような、システム中のいくつか
の異なる位置において、スラリーへ添加される。これは
図６中で１０１０、１０１１そして１０１２の点での化
学薬品添加として図解して表わされている。同一のある
いは異なる化学薬品が、１０１０〜１０１２の各点にお
いて添加される。好ましくは、少なくともいくらかの化
学薬品は、水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム；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や
誘導体；界面活性剤、酵素、あるいはキレート化剤；あ
るいはこれらの組合わせ、を含む。図６に実際に示した
態様においては、化学薬品添加１０１２はアントラキノ
ン（ＡＱ）添加白液を含む（たとえば槽１００６が連続
式蒸解罐である）。

【００９０】図５で表わされたような循環ラインを確立
する代わりに、図６の実施態様では循環がより望ましい
形で提供され、細砕セルロース繊維性材料と液体の擬似
的な向流の流れをつくるようにされる。図６は三つのス
テーションを表わしているが、いくつのステーションを
設けてもよい。図６の態様において、セパレータ１００
７から除去されたライン１０１３中の液体は、工場内の
どこででも使用され、あるいは再利用のため処理され
る。セパレーター１００８から除去された液体はライン
１０１４中でポンプ１００１の上流点へ送られる（たと
えば、これはバルブ１０１５により、スラリーステーシ
ョン１０００へ、あるいはポンプ１００１の供給側へ転
換される）。一方第三のセパレーター１００９により分
離された液体はライン１０１６中でポンプ１００２の上
流へ循環されるが、たとえば、バルブ１０１７により、
第一ステーション１００４、および／またはポンプ１０
０２のすぐ上流へ転換される。給源１０１２からの新規
の蒸解液が、槽１００５の底部へ、あるいはポンプ１０
０３の取入れ口へ添加される。

【００９１】還流ライン１０１４、１０１６中で、従来
の間接熱交換器１０１８、１０１９が設置され、これら
はその中の液体の温度を少なくとも５℃変化させる。図
示された態様においては、液体は加熱されるが、ある場
合には、加熱される代わりに冷却される。間接熱交換器
１０２０は化学薬品添加１０１２と関連させてもよい。

【００９２】液体は第三ステーション１００６（これは
蒸解罐であり、たとえば黒液）から、フラッシュタンク
そして／またはコントロールバルブを通すよりもむし
ろ、従来のエゼクター１０２２を通して送ることができ
る。各々のポンプ１００１〜１００３は好ましくはスラ
リーを少なくとも５気圧（普通は少なくとも約１０気
圧）の圧力まで加圧する。

【００９３】脱気は、一つ、一つ以上あるいは全てのス
テーション１００４〜１００６で行われ得る。これは、
図６でガス除去ライン１０２３〜１０２５により図示さ
れている。脱気は、セパレーター１００７〜１００９、
入口ライン、あるいは類似のものに連結された従来の脱
気装置により行われる。

【００９４】この発明の最も広い面においては、多段階
の移送および細砕セルロース繊維性材料の処理を、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。

【００９５】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るべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 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
表わす概略図である。

【図２】 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わ
す概略図である。

【図３】 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一つの典型
的な実施態様を表わす概略図である。

【図４】 本発明に従うシステムの他の実施態様を表わ
す概略図である。

【図５】 本発明に従うシステムの他の実施態様を表わ
す概略図である。

【図６】 本発明に従う方法を実施するために用いられ
る他のシステムのダイアグラムである。

【符号の説明】

２１、１２１、２２１、３２１…蒸気処理槽、２２…水
蒸気導管、２３、１２３、２２３、３２３…計量装置、
２４、２２４、３２４…圧力隔離装置、２５…水平式蒸
気処理槽、２６、１２６、２２６、３２６…シュート、
２２６’、３２６’…薬液導管、３７、２３７…砂分離
器、１１…蒸解罐、１２、１４…液体セパレーター、２
５１、２５１’、３５１、３５１’、８５１、９５１…
スラリーポンプ、２５３、３５３…液体タンク、５８…
圧力調節バルブ、５９…圧力検知器、６２、６４、６５
…ポンプ（チェックバルブ）、６６、６７…圧力隔離バ
ルブ、６８…圧力スイッチ、６９…圧力コントローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルーノ エス．マルコシア 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 ロルフ シー．ライハム 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 アーウィン ディー．フンク 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 (56)参考文献 特開 平８−296184（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−501856（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−509231（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21C 1/00 - 11/14

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材チップを処理槽の頂部へ供給する方
   法であって、次の工程、すなわち、 （ａ）木材チップを蒸気処理し、これから空気を除去
   し、かつ木材チップを加熱する工程、 （ｂ）木材チップを蒸解液でスラリー化して、液体と木
   材チップのスラリーを調製する工程、 （ｃ）スラリーを、処理槽の頂部から少なくとも３０フ
   ィート（９．１４メートル）下方の位置で、一つまたは
   それ以上の高圧スラリーポンプによるスラリーへの作用
   により、加圧処理し、そして加圧された木材チップを処
   理槽の頂部へ移送する工程、および、 （ｄ）工程（ｃ）中の移送工程の実施の間、木材チップ
   を、水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム、ポリサルファ
   イド、アントラキノン、あるいはそれらの誘導体；界面
   活性剤、酵素、キレート化剤；あるいはこれらを組合わ
   せたものにより処理する工程、を含むことを特徴とする
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、処理槽
   が連続式蒸解罐の上流にあり、そして工程（ｃ）が処理
   槽の上流において実施されることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、処理槽
   の以前であり工程（ａ）と（ｂ）の実質的に直後にスラ
   リーを、蒸解罐の頂部から少なくとも３０フィート
   （９．１４メートル）下方の位置で加圧処理する工程
   （ｅ）をさらに含むことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の方法において、処理槽
   が、第一処理槽および、第一処理槽の上流で、工程
   （ａ）が実施される場所の下流にある第二処理槽を含む
   こと、および、第一処理槽から除去された液体を第二処
   理槽に戻し、液体を第二処理槽に戻す間に液体の温度を
   調節する工程を含むことを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、第一処
   理槽からの液体の除去工程が第一処理槽の頂部で行われ
   ることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、処理槽
   の下流からの液体を処理槽へ戻し、戻す液体の温度を調
   節する工程を含むことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、液体の
   温度を調節する上記工程が、液体を間接熱交換器を通過
   させることにより行われることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項４に記載の方法において、第一処
   理槽の頂部においてスラリーから分離された液体を、ス
   ラリーを第一処理槽へ移送するためにスラリーを加圧す
   る一つあるいはそれ以上のスラリーポンプへ戻し、そし
   て除去された液体の温度を再循環中に調節する工程を含
   むことを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の方法において、工程
   （ｃ）の加圧処理を少なくとも５気圧ゲージまでで行う
   ことを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の方法において、処理
    槽が一つあるいはそれ以上のバッチ式蒸解罐の上流にあ
    り、そして工程（ｃ）が処理槽の下流において実施され
    ることを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載の方法において、工程
    （ｃ）が、第一と第二の直列に連結されたポンプによっ
    てスラリーを加圧することにより実施されることを特徴
    とする方法。
12. 【請求項１２】 少なくとも第一と第二の直列に連結さ
    れたポンプ、および各々固体／液体セパレーターをもつ
    少なくとも第一と第二の直列にあるステーションとを用
    いて、細砕セルロース繊維性材料を処理する方法におい
    て、次の工程、 すなわち、 （ａ）直列に連結されたポンプを用いて、細砕セルロー
    ス繊維性材料のスラリーをポンプ移送する工程、 （ｂ）各々の前記ステーションにおいてスラリーからい
    くらかの液体を分離し、液体循環流とスラリー流を隔離
    し、少なくとも一つのステーションから除去された液体
    を一つのポンプの上流へ再循環するようにする工程、お
    よび、 （ｃ）水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム；ポリサルフ
    ァイド、アントラキノン、あるいはそれらの誘導体；界
    面活性剤、酵素、あるいはキレート化剤；あるいはこれ
    らを組合わせたもの；からなる群から選ばれた活性パル
    プ化化学薬品を少なくとも含む活性パルプ化化学薬品を
    各ポンプのスラリー上流へ添加し、繊維性材料の前処理
    を、各ポンプから各ステーションへの繊維性材料の移送
    中に行う工程、を含むことを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、少
    なくとも一つのステーションにおいてスラリーを脱気す
    る工程を含むことを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の方法において、少
    なくとも第一、第二および第三の直列連結ポンプおよび
    ステーションが設置され、さらに、（ｄ）第三のステー
    ションから除去された液体を、第二のポンプの上流位置
    へ循環する工程、および（ｅ）第二のステーションから
    除去された液体を、第一のポンプの上流位置へ循環する
    工程を含むことを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法において、工
    程（ｄ）が第一のステーションの下流で実施されること
    を特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の方法において、工
    程（ｄ）および（ｅ）の少なくとも一つの実施中に除去
    された液体を、熱交換器を通過させ、その温度を少なく
    とも５℃変化させるようにする工程を含むことを特徴と
    する方法。
17. 【請求項１７】 請求項１２に記載の方法において、工
    程（ｃ）が、水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム；ポリ
    サルファイド、アントラキノン、あるいはそれらの誘導
    体；界面活性剤、酵素、あるいはキレート化剤；からな
    る群から選ばれた一種の異なる活性パルプ化化学薬品あ
    るいは前記活性パルプ化化学薬品を組み合せたものを各
    ポンプの上流に添加し、スラリー材料の異なった処理
    が、各ポンプからその連結されたステーションへのスラ
    リーの移送中に行われるようにすることにより実施され
    ることを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１２に記載の方法において、工
    程（ａ）が、スラリーを少なくとも５気圧の圧力まで加
    圧することにより実施されることを特徴とする方法。
19. 【請求項１９】 請求項１２に記載の方法において、フ
    ラッシュタンクあるいはコントロールバルブの代わりに
    エゼクターを用いて、液体を複数のステーションの少な
    くとも一つのステーションから除去し、圧力を低下させ
    る工程を含むことを特徴とする方法。
20. 【請求項２０】 請求項１２に記載の方法において、細
    砕セルロース繊維性材料が木材チップであり；工程
    （ａ）の前にさらに（ｄ）木材チップを蒸気処理し、こ
    れから空気を除去し、かつ木材チップを加熱する工程；
    （ｅ）木材チップを蒸解液でスラリー化して、液体と木
    材チップのスラリーを調製する工程を含み；および工程
    （ｃ）が、ポリサルファイド、アントラキノン、あるい
    はそれらの誘導体、界面活性剤、酵素、キレート化剤あ
    るいはこれらを組合わせたものを添加することにより実
    施されることを特徴とする方法。
21. 【請求項２１】 少なくとも第一と第二の直列に連結さ
    れたポンプ、および各々固体／液体セパレーターをもつ
    少なくとも第一と第二の直列にあるステーションとを用
    いて、細砕セルロース繊維性材料を処理する方法におい
    て、次の工程、すなわち、 （ａ）直列に連結されたポンプを用いて、細砕セルロー
    ス繊維性材料のスラリーをポンプ移送する工程、 （ｂ）各々の前記ステーションにおいてスラリーからい
    くらかの液体を分離し、液体循環流とスラリー流を隔離
    し、少なくとも一つのステーションから除去された液体
    を一つのポンプの上流へ再循環するようにする工程、お
    よび （ｃ）水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム；ポリサルフ
    ァイド、アントラキノン、あるいはそれらの誘導体；界
    面活性剤、酵素、あるいはキレート化剤；あるいはこれ
    らを組合わせたもの；からなる群から選ばれた活性パル
    プ化化学薬品を少なくとも含む活性パルプ化化学薬品を
    少なくとも一つのポンプのスラリー上流へ添加し、繊維
    性材料の前処理を、前記ポンプからその連結されたステ
    ーションへの繊維性材料の移送中に行う工程、および （ｄ）第二のステーションから除去された液体を第一の
    ポンプの上流位置へ循環する工程、を含むことを特徴と
    する方法。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の方法において、少
    なくとも第一、第二、そして第三の直列連結ポンプおよ
    びステーションを用いること、および第三ステーション
    から除去された液体を、第二ポンプの上流位置へ循環す
    る工程（ｅ）を含むことを特徴とする方法。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の方法において、工
    程（ｄ）および（ｅ）のうち少なくとも一つの実施中に
    除去された液体を、熱交換器を通過させて、液体の温度
    を少なくとも５℃変化させるようにする工程を含むこと
    を特徴とする方法。
24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の方法において、工
    程（ｃ）が、水酸化ナトリウム、硫化ナトリウム；ポリ
    サルファイド、アントラキノン、あるいはそれらの誘導
    体；界面活性剤、酵素あるいはキレート化剤；からなる
    群から選ばれた一種の異なる活性パルプ化化学薬品ある
    いは前記活性パルプ化化学薬品を組み合せたものを各ポ
    ンプの上流に添加することにより実施され、スラリー材
    料の異なった処理が、各ポンプからその連結されたステ
    ーションへの移送中におこるようにすること、および工
    程（ａ）が、スラリーを少なくとも５気圧の圧力まで加
    圧することにより実施されること、を特徴とする方法。
25. 【請求項２５】 請求項２２に記載の方法において、工
    程（ｅ）が第一ステーションの下流で実施されることを
    特徴とする方法。