JP4317691B2 - 連続蒸解器を作動するプロセス及び蒸煮液用の再循環システム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１による化学パルプを製造する連続蒸解器を作動するプロセスと、請求項２０による蒸解器のために液体を蒸煮する再循環システムに関するものである。

従来型で以前の連続蒸解器において、概して全て、動作が中断することなく行われる時、アルカリが蒸解器の頂部に加えられる。蒸煮液体の約60グラム／リットルまたはそれ以上の非常に高いアルカリ濃度が、蒸解器の頂部で得られる。明らかに、アルカリは蒸煮中徐々に、すなわち最初はかなり急激に、それからゆっくり消費され、そのようにしてアルカリは、それら従来の連続蒸解器における最終状態で、非常に低いレベルに達する。このことは、アルカリ濃度が蒸解中に非常に広い間隔の範囲内で変化させられ、不均一な蒸煮を生じさせるものが、蒸解器の領域を介して下に生じることを意味する。それら以前の蒸解器において、またアルカリを蒸解器の底部、すなわち最終的な向流領域（洗浄領域）で加える可能性があり、これは好ましくは開始時にだけ、またはリグニンがパルプから完全に放出される傾向がない場合にのみ行われる。前記の状態は、もしリグニンが再沈殿されるか、プロセスが別の方法で妨害されると、生じる可能性がある。

1980年代中、MCC技術が発展し、アルカリを含むこの技術は、電荷に分割される。普通は大部分、すなわち約75〜80％が、向流領域に加えられ、45〜60％が含浸に加えられ、20〜35％が蒸煮領域に加えられ、残った分すなわち約20〜25％は、向流領域に加えられる。それによって含浸の始めに、約40グラム／リットルのレベルに、アルカリ濃度を減らすことが可能である。この方法で、蒸煮におけるアルカリグラフを均等にして、一定にすることが可能である。この配分にもかわらず、アルカリ濃度の比較的大きな変化が、残りの分量を蒸解器に加える前とその後に、生じていた。

更に蒸煮中のアルカリグラフを同レベルにする目的で、非常に高い液体と木材の割合が、前含浸容器と蒸煮領域に応用し始めた。この技術は、Kvaerner Pulpingによって発展させたCOMPACT COOKING^ＴＭの概念を基本に、構成したものである。この方法で、蒸煮液体のアルカリ濃度を減らすのと同時だが、アルカリの相当量が、最初と急速な中性化プロセス中の蒸煮液に全部利用できる。効果的な中性化プロセスに必要なアルカリの量は、その時に蒸煮液内に与えることができる、これらのシステムにおいて、高くて7:1、そして8:1までの液体と木材の割合が、前含浸容器と、組み込まれた含浸領域を有する蒸解器において、利用されてきた。

蒸解器において蒸煮中にアルカリを調整するため、様々な提案がアルカリグラフを同レベルにするために用いられている。例えば、調整循環を使用することが可能であり、一定量の蒸煮液が蒸解器から抜き取られ、アルカリ調整の後に、蒸解器へ戻されるか、または抜き取られ且つ蒸解器へ戻される蒸解液が、全体的または部分的に希釈溶液と交換され、それは主に溶解された材料（リグニンなど）の減少が生じる。アルカリの割合または希釈液の割合の異なる組合せが、抜き取られた蒸煮液の代わりとして、問題となる蒸煮プロセスと生木材に依存して、使用されている。

例えば、スウェーデン特許出願公開抜粋SE,A,9903344（米国特許明細書US 178512/98;1998年10月26日による優先権）白液の付加に関する多数の位置を使用するアルカリグラフを同レベルにするシステムを開示している。アルカリグラフを同レベルにする従来の方法は、白液を加えるため多数の位置を利用している。蒸解器が通常、液体と木材割合を2.5:1〜3.5:1にして運転する時、それら調整循環は、相対的に大量の蒸煮液体を生じさせ、それをパルプコラムの全体から蒸解器の様々な位置で抜き取る必要がある。強力ポンプが、循環のために必要であり、同時にそれは放出された繊維を浮遊させて運び、システムを詰まらせるのを避けるため、抽出位置に非常に精巧なスリット付きのスクリーンを挿入する必要がある。これは二つの相反する条件、すなわち低い浸透性に対して高い循環能力のスクリーンと、高い製造能力の最新実物大の蒸解器でかなり明らかであり、10メートルまでの直径を有するパルプコラムを蒸解器に有する、状況を構成する。1980年代の最初に、今日まで、アルカリ含有量を同レベルにする向流蒸煮を使用するため、頻繁に蒸解器の操作性を実質的に損なう提案を試みてきた。

現行の蒸解器における製造能力を増す必要性がある時、COMPACT COOKING^ＴＭは、相対的に高い液体と材料の割合によるアルカリの必須な量の最初の供給ができる、有効な概念である。以前の（MCC技術方式の）蒸煮技術を同様に使用した時に、能力を増やすことができるようにするため、白液の付加を分配する原理を導く試みがされており；しかし実用的なシステムにおいて、これは高い能力を有する再循環流を必要とし、次に蒸解器においてスクリーンが更に必要になる。従ってシステムは、かなり複雑で高価になる傾向があり、（スクリーン詰まりタイプなどの）妨害もより受けやすく、同時に（新しい／調整された蒸煮液体用の）複雑で高価な中心パイプシステムを、蒸解器の内部に設置しなければならない（前記スウェーデン特許出願公開抜粋SE,A,9903344は、このタイプのシステムである）。

本発明の主な目的は、連続蒸解器内の蒸煮中に、多数のアルカリ調整ポイントを必要としないで、良好な一定のアルカリグラフを得ることができるようにすることである。

本質的に、全てのアルカリ／白液を、蒸煮の最初に加えることができ、そこで高い液体と木材の割合が行きわたり、それによってパルプコラムの全体において、同質のアルカリレベルを容易に達成する。

かなり低いアルカリ濃度を高くするために、蒸煮の前部分の間に、アルカリ／白液を加える必要性が、それによって減少する。

COMPACT COOKINGTMの導入に関して、全体の蒸煮中の一定のアルカリグラフが、適切なパルプ量を達成するために、最も重要なパラメータの一つであることは明らかである。

別の目的は、実際の蒸煮プロセスを簡略化し、妨害の原因を頻繁に生じさせ、且つ蒸解器の費用を増やし、複雑なスクリーン、循環及び中心配管構成を発生させる、循環システムの必要性を減らすことである。

また別の目的は、抽出スクリーンの構造を簡略化できるようにすることで、それは精巧なスリット付のスクリーンを構成するため、現在応用されている規定から逸脱することを可能にする。本発明による基本原理は、再循環がパイプとポンプだけを備えるので、スクリーンを必要とせず、もし偶然にチップ片が蒸解器の頂部へ再循環しても、何ら重要な問題もないことである。

好ましい実施形態において、各個々の再循環によって必要になる再循環量が、蒸解器における下方への連続処理を減らす。これにより、蒸解器の内部の状態と直接影響を及ぼさないで、パルプコラムの堆積度が、連続溶解と過度のパルプコラムからの大きな圧力により、蒸解器を介して下に増える。これにより、妨害を受け難い蒸解プロセスを得ることが可能である。

本発明は、気相蒸解器と液圧蒸解器の両方に、反転頂部セパレータと、下向供給頂部セパレータと、また頂部セパレータなしのタイプも応用でき、更に亜硫酸法とクラフト法の両方に関連して、セルロースパルプを製造する時、使用することができる。類似の方法で、生セルロース材料が（バガスタイプなどの）一年生植物、硬材、軟材などから成り得る。

本発明は、単一容器の蒸解器システムと二容器の蒸解器システムの両方に使用することもできる。単一容器のシステムにおいて、本発明は蒸解プロセスの中間セクションに使用することもでき、そこでこの中間セクションは、少なくとも一つの別のタイプの蒸煮領域の含浸部で始まり、そして／または別のタイプの蒸煮領域または洗浄領域で終端する。

図１は、その最も簡略化した形、化学パルプを製造する気相蒸解器１を示しており、その蒸解器は本発明によるプロセスに関連して動作される。パルプ混合物（薬液、緑液、黒液及び／または白液、添加される化学製品、アントラキノン／ＡＱ、プリスルフィド／ＰＳ、凝縮物及びチップ水分含有物から成る蒸解液と、木製チップ）が、符号１０から蒸解器の頂部にある反転頂部セパレータ１３の中に供給され、そこでフリー液（free liquid）の大部分が抜き出され、前記システムへ再循環１１される。反転頂部セパレータが、底部にパルプ混合物を供給する供給スクリューであり、フリー液がスクリューによって上方へ運ばれると、フリー液体がパルプ混合物から抜き取られる。

気相蒸解器は、頂部セパレータの上部から供出されるチップが、蒸解器内に落ち、チップレベル２０が形成されることを特徴としている。チップは加熱され、気相に含浸される。液体レベル２１は、チップレベル２０の下に設定されている。

少なくとも三個の蒸煮領域は、この場合四個〜五個の蒸煮領域で、第一〜第五に分類されて、蒸解器に設けられている。第一領域、第一は、第一浸透領域であり得るが、蒸煮領域でもあり得、蒸煮領域の第二／第三／第四／第五と続く。

蒸煮領域または処理領域は、少なくとも2、好ましくは3、数字ｎまでの抽出位置、この場合はｎ＝4抽出位置１７ａ〜１７ｄで、分割されている。各蒸煮領域が、各々個別の抽出位置の前、中間、後で、実質的な滞留時間により設定されており、停止時間が10〜120分間内で、好ましくは短い停止時間が蒸煮の第一段階で問題となり、長い時間が蒸煮の前の部分の間で問題となる。蒸煮領域は以下、通常の方法で、洗浄領域、ＷＺに続き、そこでは供給された洗浄液ＴＬが、使用した蒸煮液の大部分を洗い流すため、または移動するために使用され、その使用した蒸煮液が、抽出位置１７ｅを介して抽出される。

洗浄液ＴＬは、次の処理段階から得ることができ、好ましくは低温であり、出口４０及びブロー弁ＢＶを介して、蒸解器から供出されるパルプの温度が、沸点よりも下になり、すなわち冷却ブローが達成される。

もし次の処理段階が、圧力洗浄装置（圧力ディフューザー）であれば、洗浄液をより高い温度で使用することができ、それによって蒸煮温度を洗浄装置の中に、暫く維持することができる。

蒸煮温度は、連続的に到達し、通常は約130〜180℃である温度が、蒸煮領域において達成される。

本発明によると、液体と木材（L/W）の割合が、少なくとも三つの蒸解器の成分要素蒸煮領域を介して、下方へ制御され、L/W割合が連続して低下させられる。

L/W割合が連続低下している、それらの成分要素蒸煮領域は、蒸解器の全体を介して下に設定され、適切には図１に示されているように、最終的な向流洗浄領域を除いてある。

しかし、L/W割合が連続低下する、それら成分要素蒸煮領域は、蒸解器の中間セクションに設定され得、それらの領域は、別のタイプの蒸煮領域または含浸領域により先置（preceded）及び／または後置（succeeded）され得る。

蒸煮に必要なアルカリの大部分が、例えば白液ＷＬを蒸解器の頂部、ＷＬ_ＴＯＰに、及び／または移動時、ＷＬ_{ＴＲＡＮＳ}の最初のポイントに加えることによって、含浸領域及び／または蒸煮領域に加えられる。

連続的に低下する液体と木材の割合は、各成分要素蒸煮領域の端部から、抽出スクリーン１７ａ〜１７ｄを介して抽出され、且つポンプＰ１〜Ｐ４を介して、第一蒸煮領域の最初へ再循環する、自由な蒸煮液体によって達成される。蒸解器の頂部への戻りは、ポンプＰ１〜Ｐ４を使用したシンプルなパイプシステムによって行われる。しかし、それは共通ポンプも使用可能である。

このシンプルな実施例が、中心パイプ、とりわけそれを詰まらせるような、いかなるリスクも含まないので、抽出空間を蒸解器の壁にある局所的な伸張セクションに配置して、開放スクリーンを抽出位置１７ａ〜１７ｄに配置することができる。

開放スクリーンは、長さ約Ｘmm、幅約Ｙmm、厚さ約Ｚmmのチップサイズに関連して、各個別の寸法が通常、おおよそ各個別の平均値Ｘ−Ｙ−Ｚに割り当てされている、効果的スクリーンと理解され、Ｚmmをかなり超え、本発明によると、通常割り当てされた寸法ＹまたはＸと同じレベルにできる、スリット幅を有している。チップが通常に様にチップ化（chipping）によって製造される時、寸法Ｘ−Ｙ−Ｚの間の関係は、普通Ｘ＞Ｙ＞Ｚである。

チップは通常、それらがプレイカードのように互いに頂部に積み重なって配置する方法で、蒸解器に詰み込まれ、その結果チップは、寸法Ｚが蒸解器の長手方向に位置するように向けられる。

局所的な伸張セクションは、蒸解器の一部分に形成されており、蒸解器が抽出空間の上に第一内径を有し、抽出空間の下に第二内径を有し、第二内径が第一内径よりも大きい。

抽出空間は好ましくは、全体的にパルプコラムと連通しているか、または部分的に通常のスクリーンなし、すなわちパルプコラムからチップ片の抽出を防止するスリット、すなわち寸法Ｙを充分に超え、好ましくは上記の定義による寸法Ｘを超える、スリット寸法を有したスクリーン部材なしで、連通することができる。

適切には、抽出空間の一部分だけ、好ましくは蒸解器の拡張セクションに向かって下方へ真っ直ぐに向いた部分が、全体的にスクリーンを欠くことができ、パルプコラムに向かって放射状内側を向いた伸張空間の一部分は、支持バーがまばらにまたは散在して配置された、スクリーン部材だけを有し、そのスクリーン部材は、それがチップの普通のサイズを超える間隙を形成するように構成される。

最後の蒸煮領域すなわち第五の後に、蒸煮液が、回収すなわちＲＥＣまたは選択的に前含浸のため、前進移送に関するスクリーン１７ｅを介して抽出される。

図１に示されている実施例において、蒸煮液の向流が設定され、すなわち蒸煮液がチップと同じ方向に下方へ移動し、その特徴は蒸解器を介する妨害のないチップ／パルプの下方へ流れ、高い製造能力すなわち蒸解器を介する高い流量に関して好ましい。この状態は、（チップの一キログラム当たりの量で計算された）大量のアルカリを最初に加えることができるように使用されており、高い初期の消費が生じる。しかし、高い液体と木材の割合により、比較的低い濃度のアルカリが設定でき、それは蒸煮プロセスに関して好ましい。

別の利点は、アルカリの消費が最初に高いにもかかわらず、アルカリ濃度は高い液体と木材の割合に関連してそれほど落ちない。もし液体と木材の割合が低いと、濃度は蒸煮の初期状態の間に、比例して大きく低下する。

選択肢１：図１において本発明を適用した時の典型的な状態
典型的な蒸煮プロセスにおいて、アルカリの消費が最初、非常に高く（最初に全てのアルカリを加える）通常の蒸煮と、MCC蒸煮（分離されたアルカリの添加）に関する図３の典型的な消費率を参照）、本発明を適用すると、次のアルカリグラフを設定することができる。本例は、硬材（ユーカリ類球（Eucalyptus globulus））を基本にしている。

第一領域すなわち一番目において、11.7:1の液体と木材の割合L/Wが、その領域で設定され、完全乾燥木材の1トン当たり、11.7トンの蒸煮液がある。

本発明によると、低いアルカリ濃度が、第一領域において、蒸煮液の24g/lのレベルで設定される。アルカリが、普通の消費される時、アルカリ濃度が第一領域の最後で18g/lまで落ち、その時の第一領域における滞留時間が30分間である。アルカリの総消費量は、第一領域におけるチップの1トンあたりのEA（EA=有効アルカリ）は70kgである。

第二領域すなわち二番目において、6.25:1の液体と木材の割合が、第一領域の後に液体を抽出するポンプＰ１によって設定される。結果的に完全乾燥木材1トンあたり5.45トンの蒸解液が、頂部へ向かう。この抽出は、18g/lのアルカリ濃度で行われる。

チップをBDTで計算すると、二つのユニットによるL/Wにおける低下は、50％の収量で蒸煮液に関する4m^３/BDTの液体の量の低下をもたらす。

アルカリが普通に消費される時、アルカリ濃度が第二領域において、18g/lから約14g/lに下がり、その時の第二領域における滞留時間は40分間である。アルカリの総消費量は、第二領域においてチップの1トン当たりのEAが25kgである。（6.25*(18-14)=25g/l）

第三領域すなわち三番目において、5:1の液体と木材の割合が、液体を抽出するポンプＰ２によって設定される。結果的に、パルプの単位BDT当たり2.5トンの蒸解液が、頂部へ向かう。この抽出は、14g/lのアルカリ濃度で行われる。

アルカリが普通に消費される時、アルカリ濃度が14g/lから約11g/lまで第三領域の端部で落ち、その時は第三領域における滞留時間が60分間である。アルカリの総消費量は、第三領域においてチップの1トン当たりのEAが15kgである。（5*(14-11)=15）。

第四領域すなわち四番目において、3.3:1の液体と木材の割合が、液体を抽出するポンプＰ３によって設定される。結果的にパルプの単位BDT当たり3.3トンの蒸解液が、頂部へ向かう。この抽出は、11g/lのアルコール濃度で行われる。

アルカリが普通に消費される時、アルカリ濃度が11g/lから約8g/lに第四領域の端部で落ち、その時は第四領域における滞留時間が60分間である。アルカリの総消費量は、第四領域においてチップの1トン当たりのEAが10kgである。(3.3*(11-8)=10)。

第五領域すなわち五番目において、2.5:1の液体と木材割合が、液体を抽出するポンプＰ４によって設定される。結果的にパルプの単位BDT当たり1.6トンの蒸解液が、頂部へ向かう。この抽出は、8g/lのアルカリ濃度で行われる。

アルカリが普通に消費される時、アルカリ濃度が8g/lから約6g/lに第五領域の端部で落ち、その時は第五領域における滞留時間が90分間である。アルカリの総消費量は、第四領域においてチップの1トン当たりのEAが5kgである。(2.5*(8-6)=5)。

蒸煮中に消費される有効なアルカリの総量は、その時：
70＋25＋15＋10＋5＝125kg（パルプの単位BDT当たりのEA）

上記の例によると、各個別の蒸煮領域において消費されるアルカリの量は、蒸解器における総消費量に関して：
領域１：（70/125）≒56％
領域２：（25/125）≒20％
領域３：（15/125）≒12％
領域４：（10/125）≒8％
領域５：（5/125） ≒4％

ポンプＰ１〜Ｐ４を介して頂部へ循環される液体の総量は、その時にパルプのBTD当たり10.9＋2.5＋3.3＋1.6トン、すなわち全部でパルプの単位BDT当たり18.3トンである。抽出時にＰ１〜Ｐ４を利用したアルカリのレベルに、アルカリの総濃度Ｙが、頂部へ循環される液体内で、次のように得られる：
（10.9*18）＋（2.5*14）＋（3.3*11）＋（1.6*8）＝18.3*Y ⇒
Y＝280.3／18.3＝15.3（g/l）

もし全ての白液が、蒸解液の上記のような循環なしで、蒸解器の頂部に加えられると、アルカリの初期濃度が、120／2.5＋6＝56g/lになり、それは提案したシステムにおけるよりも、二倍以上高いアルカリ含有量である。

この実施例において、L/Wは第一蒸煮領域と第二蒸煮領域との間、すなわち一番目の蒸煮領域と二番目の蒸煮領域との間で、個々に46％（11.7→6.3）低下される。生木材を蒸煮する時、アルカリの高い初期消費と共に、高度な低下が行われ、確実な場合に、70％までの低下に達することができる。別のタイプの生木材または第一領域において更に短い停止時間を使用して、L/Wの低下が、20％を少し超える。

第二蒸煮領域と第三蒸煮領域との間のL/Wの低下が、21％（6.3→5.0）である時、この低下分を、異なる生木材または滞留時間を使用すると、10〜60％の範囲内で調整することができる。

第三蒸煮領域と第四蒸煮領域との間のL/Wの低下が、34％（5→3.3）である時、この低下分を、異なる生木材または滞留時間を使用して、10〜60％の範囲内で調整することができる。

第四蒸煮領域と第五蒸煮領域との間のL/Wの低下が、24％（3.3→2.5）であると、この低下分を、異なる生木材または滞留時間を使用して、5〜60％の範囲内で調整することができる。

個別の領域において、より短い滞留時間、及び／またはアルカリの消費の率が低い生木材を蒸煮する時に、任意の範囲でのL/Wの軽度の低下が生じる。

図３において、アルカリグラフが、NEWと名称をつけた曲線によって図表的に示されており、簡略化のため、アルカリの消費量を各個別の領域にわたって線で示されており、それは実際に連続的に落ちる。以前のタイプの従来式蒸煮（従来／ドット曲線）の場合と比較して、全てのアルカリは、蒸煮の最初に加えられ、その結果、約60グラム／リットルのアルカリレベルが生じ、アルカリレベルを蒸煮を通して維持することができるようにする。

MCC蒸煮（MCC／ダッシュ曲線）の場合、アルカリの添加は蒸煮中に少なくとも二つの添加に分割される。従来の蒸煮とMCC蒸煮の両方の場合、大きな変化が蒸煮中のアルカリ濃度に得られる。

MCC蒸煮の場合、白液充填（30〜40％）の大部分は、チップが大きな範囲で溶解／脱リグニンされる時、蒸解器において下に加えられなければならない。増加するパッキングは結果的に、通常の中心パイプを使用した時、パルプコラムの横断面の全体にかけて、添加される液体の一定の分配を得ることが困難になり得、そのため前の段階で加えた時に、白液の一定した分配を補償するため、強力な循環が必要である。

本発明によると、アルカリ濃度が変化のない代わりに、典型的な例における濃度が24g/lから6g/lに変化する濃度を維持できるが；第一且つ最初の高いアルカリ濃度を、蒸煮の始めに分配できる。これは、大量または白液／アルカリを蒸煮の中間状態で加える必要なく、それに関連して白液による一定の充填を、パルプコラム全体にかけて設定する、強力な循環を採用する必要なく、達成することができる。

図２は本発明による概念の第二変形例を示している。ここでの相異点は、比較的少量のアルカリが、第五条に領域、すなわち五番目の始めに加えることもできることであり、それによって、再循環路１５へのアルカリの比較的少量の添加、ＷＬによって、アルカリ濃度を理想的なレベルに向けて調整することが可能である。図面に示されているように、比較的少量分が前含浸（ＩＭＰ）へ戻すまたは回収（ＲＥＣ）するために引かれ、その比較的少量分が供給される白液の量に対応できる。

アルカリ、ＷＬ、の代わりまたは補足として、希釈液、ＤＬを供給でき、その希釈液が例えば、蒸解器に続く洗浄段階から、この希釈液が好ましくはディフューザー（好ましくは圧力ディフューザー）から、洗浄フィルターの役割をする。熱交換器、ＨＥ２は、再循環される蒸煮液の温度を調節／調整する目的のため、再循環路１５の中に導入することもできる。再循環される蒸煮液の量は、調節弁ＲＶを使用して調節することができる。白液の一定の分配を確定するため、Ｐ４−１５−１６で再循環される液体の量を、比較的高く、典型的に約7〜8kbm/adt、またはそれよりも高く保持する必要があり、蒸解器の頂部に再循環される量は、図１における実施例と同様で、すなわち完全乾燥木材の1トン当たり約1トンである。

また別の実施例において、キシランの濃い（xylan-rich）液体は、再循環路へ供給することもでき、代わりまたは補足として、そのキシランの濃い液体が、キシランを繊維に再沈殿させることができ、その再沈殿は特に、収量を増やす目的で、約5〜7g/lの比較的低いアルカリ濃度で行われる。

また図３は、加熱循環路ＨＥ１´−１３−１４を示しており、それが蒸煮温度を調節することが可能である。

図４は、第三変形例を示しており、この場合、流体圧蒸解器の形をしており、蒸解液が蒸解器を頂部セパレータ１２´の上に完全に充満している。この実施例の頂部セパレータは、下向きの供給セパレータである。この場合、第一蒸解領域すなわち一番目は、上部向流領域すなわち一番目と、下部相互流（cocurrent）すなわち二番目に分割することができ、それら両方の領域は同じL/Wの割合を有する。この場合、三連続蒸解領域は、一番目＋二番目、三番目＋四番目の形で、低い液体と材木の割合を有しており、蒸解器の頂部へ再循環させる二つのポンプＰ１及びＰ２によって、設定されている。次の第四蒸解領域すなわち五番目は、低い液体と木材の割合を有しており、ポンプＰ３を介する抽出によって設定される。図４は前含浸容器ＩＭＰを具備した蒸解器を示しており、前含浸が好ましくは、高い割合の黒液で行われ、その前含浸容器は蒸解器の前に配置されている。チップ前処理ＣＢから含浸物の移行のため、チップ懸濁液に供給する、高圧供給装置ＨＰＦがこのポイントでも図解的に示されている。従来の方法では、チップ前処理がチップコンベアーバンド−チップビン（蒸気有りまたは無し）−蒸発容器−低圧供給装置（有りまたは無し）を、この順で備えている。

図５は、本発明の第四変形例を示している。この実施例は、図１に示されているものと違って、それは最上部蒸煮／含浸領域内で超高速反応プロセスを利用している。

蒸煮液を設定することに関して、上部の最初の領域が、次の領域から分離して管理され、本発明による第一〜第四領域が連続的に低下するL/Wの割合を有しており、それらは上部領域の後に設けられている。上部の最初の領域における典型的なL/Wの割合は、約5〜7、好ましくか6または次の領域におけるL/Wの割合に対応し得る。もしL/Wの割合が下がると、当然アルカリ濃度は更に急激に下げられる。必要であれば、これは蒸解器の頂部において、望ましくは幾分か高く設定されたアルカリレベルによって補償される。

この変形例において、蒸煮のために必要な白液の大部分、好ましくは蒸煮のために必要な白液の40％以上、典型的には90％近くが、この第一領域にまたはその前に加えられる。

この第一領域の後に直接、蒸煮液がスクリーン１７ａを介して抽出される。第一変形例において、本質的にスクリーン１７ａから抽出される全ての蒸煮液、すなわち少なくとも50〜60％が、蒸解器の頂部へ再循環される。第二変形例において、一定の成分量、典型的には10〜15％が連続して回収部ＲＥＣへ引き出される（ドット線）。

蒸解器の確実な応用例において、一定量の抽出されたキシランの濃い蒸煮液、典型的には蒸煮液の抽出量の10〜50％が、中心パイプを介してスクリーン１７ｄ（選択的に１７ｃ）のレベルで、再循環され得る。この再循環と関連して、放出されたキシリンが、繊維上に再沈殿され得、収量を増やすことができる。本発明によると、それから蒸煮液がスクリーン１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄを介して抽出され、中心パイプを介してスクリーン１７ａと同一レベルの蒸解器へ戻される。上記のように、四個の領域はL/Wの割合が連続的に減少するように設定され得る。

アルカリ濃度が、第一領域の後に下がるので、一定量のアルカリが図面における添加物ＷＬ２によって供給される。分量に関して、この添加物は、蒸煮に必要なアルカリの量の10〜25％に達する。

図５に示されている変形例は、図３において曲線NEW ₂ として示されているものに対応したアルカリグラフを得る機会を提供している。このアルカリグラフは勿論、幾つかの方法で変形することができ、調節がこの場合、最初のアルカリレベルを最小にし、実質的に図１に示されている実施例と同じように、残りの領域に保持される。第一領域の端部において、比較的低いアルカリレベルを部分的に補償するため、アルカリレベルが添加物ＷＬ２によって20g/lまで増加され得る。

本発明による蒸煮領域は、L/Wの割合を連続的に減らしており、蒸解器の上部分に、（図１、図２及び図４）蒸解器の頂部から直接または、（図５のように）別の特徴の第一蒸解器の第一蒸煮／含浸領域の後に、設けられている。

本発明は、逆転または下向き供給頂部セパレータを有した（または頂部セパレータなしの）、異なる組合せで、蒸気蒸解器と流体圧蒸解器の両方に応用することができる。

図２に示されているタイプ１５〜１６の類似の再循環路は、本発明の基本的概念の範囲内で、蒸解器における異なるレベルで使用することができる。循環路を加熱するため（ＨＥ１、ＨＥ１´、ＨＥ１″及びＨＥ２タイプの）熱交換機の使用が、広く採用され、蒸煮プロセスが問題となる蒸解領域において、調整または調節されるべき蒸煮温度を必要とする。

本発明は、添付された請求項の内容の範囲内で幾つかの方法で、以下のように変えることができる。それは、
特に領域１における高いL/Wで蒸煮する時、または蒸煮生木材を更に蒸煮するだけでなく、また図５による実施例のように、アルカリを短い最初の領域の後に加える時、例示された24g/lとは異なる、第一状態で低いアルカリレベルにすること；
特に第一状態における短い滞留時間に関連するか、または蒸煮が更に困難な生木材に関連して、第一状態において24g/lよりも高いアルカリ含有量にすること、；
蒸解器において連続し、L/Wを少なくとも15％連続的に減少させるため、少なくとも三個の蒸煮領域を備えること；
それら三個の領域の前あるいは後に別のタイプの蒸煮領域を備え、例えば三個の最後の後の（一個またはそれ以上の）後領域（または三つのうち第一の前に）（一つまたはそれ以上の）前領域）に、実質的に同じL/Wの割合を有すること；
本発明による三個（またはそれ以上の）領域の最後で、小さなアルカリ調整を行い、このアルカリ調整が、蒸解器における総アルカリ消費の20％よりも少ない、好ましくは10％のアルカリ添加によって行われること；
強度に関するパルプの量または別の特性を改善する収量を増やすことに関連して、アントラキノンまたは多硫化物のような、異なる蒸煮添加物を追加すること；
少しのアルカリ調整が、蒸解器の頂部に戻される蒸煮液の最後の抽出をする、次の蒸煮領域の前に、行うことができること；
または蒸煮器の全体からの全ての抽出が、蒸解器の頂部へ戻されること、蒸煮プロセスからの使用済み蒸煮液の抽出が、回収のための前進運搬に関して、次のディフューザー、好ましくは圧力ディヒューザーからの抽出によって行われ、または選択的に抽出が含浸容器から行われること；
蒸解器における蒸煮が、蒸煮領域で、または向流洗浄領域において終わり、そこではキシランの濃い液体が蒸煮液または洗浄液に供給され、そしてL/Wが本発明による前の領域のそれと同じか、またはそれよりも少ないか、または他に、供給が洗浄領域に対して行われる時、多いこと；
である。

五個の異なる処理領域を具備した本発明による最も簡略化した実施例。 少なくとも二つの処理領域内の蒸解液を調整し且つ温度を調整する可能な部分を有した変形例。 アルカリの付加が個々に通常タイプとMCCタイプである時に、蒸解プロセスによる典型的なアルカリグラフ。 液圧蒸解器において、含浸容器と組み合わせて行われる本発明の変形例。 本発明による図１の変形例。

Claims (21)

1. チップと蒸煮液との混合物が供給される頂部を有し、
   蒸解器内で溶解されたパルプが、蒸解器の底部から送り出される
   化学パルプ製造用連続蒸解器を動作するプロセスであって、
   蒸解器内の様々な高さで蒸煮液を抽出するｎ（nは少なくとも２）箇所の位置を蒸解器の頂部と底部との間に設け、
   第一の抽出位置が、他の抽出位置に関して見て、蒸解器における最上部に配置され、
   チップが、蒸解器の下方まで(n＋1)箇所の処理領域を通り、
   第一処理領域が、他の処理領域に関して見て、蒸解器における上部分、好ましくは蒸解器における最上部に配置されており、
   複数の前記抽出位置が、複数の処理領域の間に設けられており、
   複数の処理領域におけるチップの滞留時間が、複数の抽出位置の間で10〜120分間の間隔内にある
   プロセスにおいて、
   前記ｎ箇所の抽出位置から抽出される蒸煮液を、第一抽出位置の上に位置する蒸解器の上部分へ再循環し、
   前記再循環された蒸煮液が、供給されたチップと混合され、かつ、抽出される量との相互作用で、液体と木材との割合が複数の処理領域の間で、且つ、蒸解器の下方まで連続して減少するように調整される
   ことを特徴とする連続蒸解器を作動するプロセス。
2. 複数の処理領域の間の液体と木材の割合が、
   第一処理領域から第二処理領域で、少なくとも20％、好ましくは20〜60％、
   第二処理領域から第三処理領域で、少なくとも15％、好ましくは15〜55％
   減少することを特徴とする請求項１に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
3. 第一処理領域における液体と木材の割合が（10±1.5）：1に等しく、
   第二処理領域において（6±1）：1に等しく、
   第三処理領域において（4±1）：1に等しい
   ことを特徴とする請求項１に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
4. 蒸煮液が、
   蒸解器内の様々な高さにある、少なくとも三箇所の抽出位置から抽出され、そして、
   蒸解器の頂部へ再循環させられ、蒸解器へ供給される複数のチップと混合される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
5. 複数の処理領域間の液体と木材の割合が、
   第三処理領域から第四運処理領域で、少なくとも10％、好ましくは20〜50％減少する
   ことを特徴とする請求項４に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
6. 第四処理領域における液体と木材の割合が、(3〜4)：1に等しい
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
7. 蒸煮液が、
   蒸解器内の様々な高さにある、少なくとも四個の抽出位置から抽出され、そして、
   蒸解器の頂部へ再循環させられ、蒸解器へ供給される複数のチップと混合される
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
8. 複数の処理領域との間の液体と木材の割合が、
   第四処理領域から第五処理領域で、少なくとも5％、好ましくは5〜30％減少する
   ことを特徴とする請求項７に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
9. 第四処理領域における液体と木材の割合が、(2〜3)：1に等しい
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
10. 蒸煮液の最大量が、第一抽出位置から抽出されること、そして、
    第一抽出位置以降の各抽出位置から抽出される蒸部液の量が逐次少なくなること
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
11. 第一抽出位置と、それ以降の抽出位置との間の抽出量が、
    8（第一抽出）：4（第二抽出）：2（第三抽出）：1（第四抽出）のように互いに関連しており、
    前記した抽出量が、一日あたりの製造が2000トンの蒸解器に関して、m ^３ /ADTで計算された抽出蒸煮液の量に対応する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
12. 蒸解器における蒸煮温度が、加熱循環路において上昇され、
    その加熱循環路が蒸解器における第一予定レベルで、パルプコラムの外部から蒸煮液を抽出し、
    その蒸煮液が、蒸煮液が蒸解器における第一予定レベルと連通するパルプコラムの中間へ案内されて戻る前に、加熱される
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
13. 加熱循環路が、蒸煮液を蒸解器の上部分へ再循環させるシステムに組み込まれ、
    抽出位置から抽出された蒸煮液の第一部分が、熱交換器と中心パイプを介して、パルプコラムの中間部へ進められ、
    蒸煮液の第二部分が蒸解器の上部分へ進められる
    ことを特徴とする請求項１２に記載の連続蒸解器を動作するプロセス。
14. 少なくとも一つの調節循環路が、蒸解器に設置されており、
    その調節循環路が、蒸解器における第二予定レベルで、パルプコラムの外部から蒸煮液を抽出し、
    その後に抽出された蒸煮液が、二つの流れに分割され、
    それらの第一の流れが好ましくは回収のために蒸解器から引き出され、
    それらの第二の流れが蒸解器の頂部に送り戻され、
    別の液体を含む交換流が、蒸解器の頂部に送り戻された蒸煮液と混合される
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
15. 別の液体を含む交換流が、希釈液、好ましくは次のパルプ処理段階から得られる希釈液から成る
    ことを特徴とする請求項１４に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
16. 別の液体を含む交換流が、部分的にアルカリ、好ましくは新しい白液から成る
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
17. 別の液体を含む交換流が部分的に、キシランの濃い液体、好ましくは、蒸煮液内に高い割合のキシランを放出する先行する蒸煮段階または含浸段階において得られる黒液から成る
    ことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
18. 液体と木材との割合が連続して低下する複数の蒸煮領域の前に、最初の蒸煮／含浸領域を置き、
    その最初の蒸煮／含浸領域から抽出された蒸煮液の少なくとも相当な部分、すなわち少なくとも50〜90％を、蒸解器の頂部へ送り戻す
    ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
19. 白液が、蒸解器の頂部へ再循環される蒸解液に加えられる
    ことを特徴とする請求項１８に記載の連続蒸解器を作動するプロセス。
20. チップと蒸煮液との混合物が供給される頂部を有し、
    蒸解器内で溶解されたパルプが、蒸解器の底部から送り出される
    化学パルプ製造用連続蒸解器（１）用の再循環システムであって、
    蒸解器の頂部と底部との間の蒸解器内の様々な高さに、蒸煮液を抽出するｎ（nは少なくとも２）箇所の位置（１７ａ〜１７ｄ）を設け、
    第一の抽出位置（１７ａ）が、他の抽出位置（１７ｂ〜１７ｄ）に関して見て、蒸解器における最上部に配置された
    再循環システムにおいて、
    蒸解器の壁における抽出空間が、各抽出位置に配置され、
    その空間が通常のスクリーンなしで、すなわち複数のチップ片の抽出を防止する幅を有した複数のスリットを具備するスクリーン要素なしで、パルプコラムと連通され、
    各個別の抽出空間が、パイプシステム及びポンプを介して蒸煮液を排出し、
    排出された蒸煮液が、ポンプによって蒸解器の頂部に戻され、供給された複数のチップと混合される
    ことを特徴とする蒸煮液用の再循環システム。
21. 抽出空間が、蒸解器の壁の局所的伸張部に配置され、蒸解器が抽出空間の上に第一内径を有し且つ、抽出空間の下に第二内径を有し、第二内径が第一内径よりも大きい
    ことを特徴とする請求項２０に記載の蒸煮液用の再循環システム。

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