JP3817264B2 - 繊維パルプ懸濁液処理方法及び装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、繊維パルプ懸濁液の処理方法に関する。本発明に係る処理方法は、内部で雰囲気圧、即ち最大１バールの過圧が生じており、かつ繊維パルプ懸濁液の温度が９５℃より低い保存容器から、漂白反応器へ繊維パルプ懸濁液を移送し、さらに、少なくとも高さが１０ｍで、頂部で蒸気飽和圧力より高い加圧が生じている反応器の底部に懸濁液を導くことからなり、前記反応器の内部で、１００℃より高い反応温度でパルプを圧力下で漂白処理すると共に、パルプ懸濁液を保持容器から反応器に移送する間に少なくとも反応温度まで前記懸濁液を加熱する。
また、本発明は、繊維パルプ懸濁液を処理する装置に関する。本発明に係る処理装置は、パルプ懸濁液を保持容器から漂白反応器に移送し、パルプ懸濁液を反応器の底部に導く手段と、移送中に懸濁液の温度を９５℃より低い温度から少なくとも１００℃まで上昇させる手段とを備えている。
発明の背景
化学パルプ紡績工場の漂白部門では、通常繊維を繊維パルプ懸濁液の形態で、例えばスタンドパイプと呼ばれる保存容器から保存容器に直接連結されたポンプを用いて移送している。このポンプは、懸濁液を反応器に移送し、反応器の底部に導くのに十分な高さの圧力を発生する。途中で、懸濁液の温度を９５°より低い温度、例えば室温又は通常約７０℃の温度から反応に適した少なくとも１００°、通常それ以上の温度まで加熱するためにミキサ内で水蒸気が供給される。これを達成するためにポンプ圧力は、ミキサを介して生じ得る圧力損失を含む移送中の圧力損失を克服する必要があり、特に反応器の底部での逆圧を克服する必要がある。この圧力は、問題となる反応器が高く底部で高い静圧を生じさせ、さらに、処理圧力がその圧力に加えられるので無視できない。これは、加熱を行うために比較的高い圧力の蒸気を用いる必要があることを意味し、前記した蒸気は通常中圧蒸気（medium-pressure steam）と呼ばれるパルプ紡績工場で使用するのに適した蒸気であり、通常９〜１２バールの圧力である。この技術の欠点は、中圧蒸気が高価なことである。他にも圧力降下を招く形式のミキサを使用することを困難に、また、不可能にするという制限もある。これらのミキサは比較的簡素でまた安価であるという有利な特性を持っているため、これらの使用が制限されるのは不利である。
発明の概要
本発明の目的は、上記したような環境で、低圧蒸気を繊維パルプ懸濁液を加熱するために使用することが可能な方法及び装置を提供することにある。低圧蒸気は高価な中圧蒸気より安価な製品である。媒体圧力蒸気の消費量を減少させることができれば、総合紡績工場の総合的な経済体制が改善される。
本発明の他の利点は、水蒸気を繊維パルプ懸濁液に混合し得るどんな形式のミキサでもミキサとして使用することができることであり、言い換えれば、例えば、ＷＯ９５２１０１６号（ＰＣＴ／ＳＥ９５／００１０４）に開示された形式の連続的に可動する部材を全く含まない形式の差圧ミキサや、例えば、ＳＥ−Ｂ−４１９６０３号に開示された形式の回転部材を含む従来のミキサ装置をミキサとして使用することができることである。本発明のこれら及び他の目的及び利点は、特許請求の範囲に記載されていることで特徴づけられる発明によって達成され得る。
好ましい実施の形態
本発明の付加的な特徴、形態及び利点は、以下の好ましい実施例の説明から明らかになる。
図中、符号１はスタンドパイプと呼ばれる繊維パルプ懸濁液用の保存容器を示し、また、符号２は漂白反応器を示している。前記漂白反応器２は、例えば、過酸化水素によって反応器の頂部では蒸気飽和圧力より高い圧力で、反応器の底部では少なくとも４バールより高い圧力で、かつ、１００℃より高い、好ましくは１０５℃〜１２０℃の温度、また有利には１０５℃〜１１０℃の温度で繊維パルプを脱リグニンする反応器である。反応器２の高さは、実質的に４０ｍまで考えられ得るが、それ以上でもよく、その結果、反応圧力に加えられる反応器２の底部の静圧は前記した４バールより高くなると考えられ得る。
保存容器１内での繊維パルプ懸濁液の温度は約７０℃であり、その濃度は水中の繊維が８〜１８重量％であり、好ましくは９〜１２重量％であり、また、通常は１０〜１１重量％である。この繊維パルプ懸濁液は、保存容器１から反応器２へ移送され、移送中に反応器内での脱リグニンに適した望ましい温度まで加熱され、反応器の底部を通して高圧で加圧される。加えて、本発明の目的は、前述したように低圧蒸気を加熱手段として使用することを可能にすることである。
本発明によれば、これは以下に説明する方法及び装置によって達成される。パルプ懸濁液は、第１ポンプ３を用いて保存容器１から汲み出され、１．５〜３バールの過圧で第１ライン部分４に送られる。保存容器１のレベルは、レベルセンサを用いて検出され、これは設定装置５を介して第１ライン部分４の調整弁を制御するために用いられる。ポンプ３は第１モータ７で駆動される。
ミキサは符号９で示されている。原則として、このミキサは、繊維パルプ懸濁液に水蒸気を混合できればどんな形式のものでもよい。パルプ懸濁液がミキサ９に達したときに、その圧力は大気圧より高い最大３バールになっている。蒸気は少なくとも３バールの過圧で、また、１３０℃〜１９０℃の温度でこのパルプ懸濁液に混合される。通常、本発明によれば、低圧蒸気が使用され、その圧力は大気圧より高い３〜８バールであり、好ましくは３〜５バールであり、その温度は１３０℃〜１５５℃であり、好ましくは１３５℃〜１４５℃である。
加熱された懸濁液の温度は、ミキサ９からの放出ライン、即ち連結ライン１１内で検出され、自動機構１２を介して蒸気ライン１０における調整弁１３を制御するために用いられる。通常最大３バールである圧力もまた放出ライン１１内で検出され、圧力変換器１５及び自動速度制御機構１６を介して第１ポンプ７の速度、結果として第１ライン部分４内の速度を制御するために用いられる。またモータの速度を制御する代わりに、他の制御部材、例えばライン４の調整弁が用いられ得ることが理解される。
懸濁液は、ミキサ９の後、第２モータ１９によって駆動される第２ポンプ１８に流れる。この第２ポンプ１８は高圧形式であり、パルプ懸濁液の圧力を上昇させる。懸濁液はここで、反応器の底部におけるパルプが供給される供給点２０の圧力に第２ライン部分２１内の圧力降下分を加えた圧力より高い圧力まで蒸気によって加熱される。前記第２ライン部分２１は、例えば、その長さが５〜２５ｍであり、高圧ポンプ１８と供給点２０との間にある。また、前記第２ライン部分２１では、通常、１０バール、好ましくは最大１５バールの過圧が生じる。このようにして、低圧蒸気で加熱されたパルプ懸濁液は、高圧で反応器２の内部に供給される。第２ライン部分２１内の圧力が連結ライン１１と同じ方法で検出され、圧力変換器２３及び速度調節器２４を介してモータ１９の回転速度、結果としてライン２１の速度を制御するために用いられ、１０バール〜１５バールの間の所望の過圧が得られる。この場合もまた、他の圧力調整システムを用いることが可能である。また、代わりに又は補足的に図面に示すように反応器２の頂部から脱リグニンパルプを放出するラインの圧力を圧力制御調整弁２５で制御することも可能である。

Claims (5)

1. 繊維パルプ懸濁液の処理方法であり、
   前記処理方法が、保存容器（１）と漂白反応器（２）を備え、前記保存容器（１）から前記漂白反応器（２）へ繊維パルプ懸濁液を移送するため、前記保存容器（１）の後に、第１ポンプ（３）、ミキサ（９）及びパルプ懸濁液の温度を上昇させる手段（１０）が設けられ、前記第１ポンプ（３）と前記ミキサ（９）との間に第１ライン部分（４）が配置され、前記ミキサ（９）の後に第２ポンプ（１８）が設けられ、前記ミキサ（９）と前記第２ポンプ（１８）との間に連結ライン（１１）が配置され、前記第２ポンプ（１８）と前記漂白反応器（２）の供給点（２０）との間に第二ライン部分（２１）が配置され、
   前記処理方法が繊維パルプ懸濁液を、内部で周囲気圧、即ち最大１バールの過圧が生じており、かつ内部のパルプ懸濁液の温度が９５℃より低い保持容器(1)から、漂白反応器(2)に移送し、
   少なくとも高さが１０ｍ、好ましくは２０ｍで、頂部で蒸気飽和温度より高い過圧が生じている反応器(2)の底部に前記懸濁液を導き、
   反応器の内部で、１００℃より高い反応温度、好ましくは１０５℃〜１２０℃、有利には１０５℃〜１１０℃の反応温度でパルプを圧力下で漂白処理し、
   加えて、保存容器から反応器への移送中にパルプ懸濁液を反応に適した望ましい温度まで加熱する
   繊維パルプ懸濁液の処理方法において、
   パルプ懸濁液の濃度が、８〜１８重量％、或いは９〜１２％であり、
   第１ライン部分（４）内で１．５〜３バールの過圧を発生させる第１ポンプ(3)を用いて、パルプ懸濁液を保存容器から第１ライン部分(4)に入れてミキサ(９)まで汲み出し、
   １３５℃〜１４５℃の温度で、かつ３〜５バールの過圧で、実質的に反応器の底部の圧力より低い蒸気を、反応器の反応に適した望ましい温度まで懸濁液の温度を上昇させる量だけミキサ内でパルプ懸濁液に連続的に混合し、
   この方法で加熱されたパルプ懸濁液の圧力を、ミキサの下流で第２ポンプを用いて反応器の供給点(20)の圧力より高い圧力までさらに上昇させ、この方法で加熱され昇圧されたパルプ懸濁液を反応器の底部に注入することを特徴とする繊維パルプ懸濁液の処理方法。
2. 前記第２ポンプがパルプ懸濁液の圧力を、反応器の供給点の圧力に加えて前記第２ポンプ(18)と供給点(20)との間の第２ライン部分(21)における圧力降下分より高い圧力まで上昇させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
3. 前記第２ポンプが少なくとも１０バール、最高１５バールまで圧力を上昇させることを特徴とする請求項２に記載の処理方法。
4. ミキサ(9)として用いられるミキサが、回転混合部材を必要とし、ミキサの入口開口と出口開口との間でパルプ懸濁液に圧力損失を生じさせる形式である
   ことを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
5. ミキサを通して生じる圧力損失が、少なくとも１バールで、最大２バールであることを特徴とする請求項４に記載の処理方法。

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