JPH02112495A

JPH02112495A - 空気またはガスを含む液体または繊維懸濁液の製造工程を改善する方法及び装置

Info

Publication number: JPH02112495A
Application number: JP1046371A
Authority: JP
Inventors: Kaj Henricson; カジ　ヘンリクソン; Raimo Pitkaenen; ライモ　ピットカーネン
Original assignee: Ahlstrom Corp
Current assignee: Ahlstrom Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1990-04-25
Also published as: EP0330387A3; EP0330387B1; EP0330387A2; DE68928632T2; ATE164895T1; US5403442A; DE68928632D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はパルプおよび紙の製造工業におりる若干の製造
工程を改善する方法および装置に関する。

更に詳述すれば、本発明の方法および装置は、パルプお
よび紙の製造工業の本工程にａ３ける各種処理の対象と
なる液体または液状懸濁液、即ち流動性材料、の脱気も
しくは脱ガスに関する。

従来の技術および充用が解決しようとする問題貞パルプ
および紙の製造工業に利用されている数多くの工程は、
液体または液状懸濁液、即ち製紙用故紙や製紙用パルプ
に空気またはガスが混合または連行されているため、不
具合に、あるいは実に不充分にしか遂行されていない。

パルプはしばしば、主として小さい気泡の形でＩｌ＠の
網状組織に拘束された１０％を超える空気を包有する。

パルプの製造に際しては、とくに蒸解段階後の硫酸塩法
において、黒液としても周知されている廃液が生成され
る。黒液は相肖向の空気を抱束しているが、黒液中に連
行されている空気の体積は、その温度と濃度との双方に
依存する。その結果として、例えば、蒸解後のパルプの
洗浄にお１ノる如き諸問題が生起される。

例えば次の、分散剤および消泡剤の添加によりパルプの
洗浄中に空気が除去され、蒸解がまに供給された黒液か
ら界面活性剤により空気が除去され、！ｌＨ懸濁液の表
面が大きく拡大されるようにろ液タンクを特別に設計す
ることにより空気が洗浄プラントから除去される、とい
った本工程の作動を確保するためにパルプ混合物から空
気を除去することが周知されている。

パルプのポンプ輸送においては、ポンプの適正な作動を
確保するという唯一の目的のために空気を除去するよう
にしたポンプを利用することが周知されている。空気を
分離するために使用されるポンプの大部分は、ポンプ内
に蓄積する空気を除去する外部吸引源を利用している。

羽根車の前面または直ぐ上流に生成された気泡が、ポン
プ入口からポンプ出口への、常態では障害のない通路の
目詰りを生じさせる可能性があることも周知されている
。これらの場合、ポンプ羽根φには従来、ポンプに取り
付けられまたはその近くに位置する補助的な外部真空シ
ステムの力によって羽根車に空気を通過させる孔または
開口部が設けられている。一般にこの外部真空システム
は、別個の液封ポンプなどで構成されている。ポンプの
ｆ、ＩＩｔＩｔｌど適正な作動とを確保するという唯一
の目的のためにこの秤の真空システムを利用するポンプ
は、米国特許第４．４１０．３３７号、第４．．３３５
．１９３号および同第４．２７３，５６２号により周知
されている。液の脱ガス用の装置もまた、米国特許第３
．６８６．８３１号、第４．２０１．５５５号、および
同第４，６００．４３１号により周知されている。米国
特許第３．５９７．９０４号には、液体からガスを分離
するための、製紙機械に供給される繊維およびパルプの
懸濁液を脱気する外部真空源をｆｊ′する装置が開示し
である。最後に、スウェーデン特許第３６３．３６３号
には、空気除去のため外部真空源に接続された真空管を
その中心部に鵠える遠心ポンプが開示しである。

かくして、これらの周知のポンプは、ポンプ内の空気の
ｉＷ４に依るポンプ作用の損失を防止する目的で、ポン
プがら空気を除去する。また、ポンプ輸送される媒質の
より軽量な諸成分、即ち空気やガス、がポンプの中心部
に集まる一方で、液体や固形粒子のような、前記媒質の
より重い物質を流れの外周へ運ぶ、ポンプで生成される
遠心力により、遠心ポンプの回転羽根車の中心部または
その周りに空気が蓄積することも認められている。

蓄積された空気はポンプ輸送工程を妨げ、徐々に、ポン
プ輸送される媒質が羽根車へ流れないようにさせる。周
知の脱気方法には、製紙用パルプが流動化されるように
した中間コンシスチンシー・ポンプ輸送での空気の除去
が包含され、流動化された原料内の空気ガス混合物はガ
ス分離帯域内で分離され、空気やガスは真空ポンプの使
用により脱気帯域内で除去される。低コンシスチンシー
・パルプからの空気の除去もまた、本願出願人のＡＴＲ
８ＥＰシステムにより達成することができる。

これらの周知の脱気システムおよび脱気方法の一般的特
徴は、それらが、ポンプの連続的且つ適正な作動を確保
する、という唯一の目的に使用されることである。

問題点を解決するための手段従って本発明の目的は、黒液、ろ液のような液体や製紙
用パルプのような！Ｉ維懸濁液が対応的に処理されるよ
うにした蒸発、濃縮、洗浄、蒸解および漂白の本工程の
ような、流動性材料、例えば液体および／または繊維懸
濁液、のポンプ輸送を必要とするパルプおよび紙のｗ４
Ｊ造工業のｍ雑に関連する本工程を改良する方法および
装置を提供することにある。本発明の改良点には、液体
または液状繊維懸濁液から空気を除去するように、望ま
しくは統合された脱気装置を有する脱気装置を備えたポ
ンプを以て、上記本工程に在来通りに使用されるポンプ
の少なくとも１台に置き換えることが含まれる。

本発明の主目的は、空気またはガスを含有する液体また
は液状繊維懸濁液がポンプ輸送され且つそのポンプ輸送
中に脱気されるようにした、パルプおよび紙の製造工業
の、蒸発、濃縮、洗浄、蒸解および漂白の本工程を改良
する方法および装置を提供することにある。本発明の以
上その他の開目的は、次の本発明の詳細な説明と図面と
添付フレイムとにより明白となろう。

実施例および作用本発明は、パルプまたは紙を製造するプラントおよび本
工程の作業効率の可成りの向上が、パルプを含有する流
動性材料の中に混合または連行される空気やガスを、こ
の流動性材料が製紙工程の装置や処理工程を経てポンプ
輸送される際に分離または除去することにより実現可能
であるという、これまでに周知されていない認識に基づ
くものである。次の説明は、製紙工程の各種段階に本発
明を応用できるようにする方法を、例示として開示する
ものである。

本発明を先ず、プラントにおける作業上の障害ならびに
環境上の影響の双方をもたらす、気泡の生成によって生
ずる諸問題にしばしば遭遇する蒸発プラントに応用さ机
たものとして説明する。

第１図は、伝熱面１２と強１１１１循環ポンプ１８と供
給ポンプ１４とを備える代表的な蒸発器１０を示す。供
給ポンプ１４は導管２ｏを介して蒸発器１０へ接続され
る。導管２２．２４を含む循環ループにより、望ましく
は蒸発器の底部からその頂部への、黒液の再循環が可能
である。周知の蒸発器の場合、ポンプ１４．１８は一般
に在来の遠心ポンプである。

本発明によって、在来の遠心ポンプが空気除去装置１６
を備えたポンプに置き操えられており、それにより、そ
の流動性材料内での圧力が好ましくない気泡を生成する
空気の大部分または少なくとも可成りの部分を容易に流
動性材料から分離し且つ空気除去装置１６により供給ポ
ンプ１４内で除去することができる。更に、全ての蒸発
器に存在し若しくは必要とされるものではないが、循環
ボン１１８が使用されれば、残余の空気の少ζ【くとも
可成りの部分を、この同じ方法で黒液から除去すること
ができる。このため、空気除去装置１６を備える循環ポ
ンプ１８が、蒸発させるべき液体を伝熱面１２に戻して
再循環させるために使用される。また、これまでに周知
の蒸発プラントで蒸発の効率を高めるために必要とされ
ていた循環ポンプ１８を全く不要にさせ得ることも予想
される。供給ポンプ１４の、その空気除去装置１６どの
作用に依り、可成り少ない気泡しか伝熱面１２上に付着
せず、在来の先行技術の蒸発器に対し可成り少ない蒸発
工程の変動しか生起されない。

パルプの生産には各種の蒸解方法が利用され、それによ
り木材の部片、即ち木材チップ、が化学処理によって木
部繊維に非繊維化される。これら本工程の一般的な特徴
は、木材チップと化学的蒸解溶液とが蒸解がまに供給さ
れることである。木材デツプに包有されるのみならず化
学的溶液に連行もされた、溶存状態のみならず気泡の形
をもなした空気が蒸解がまに流れて様々な問題を生起さ
せている。蒸解がまにおいては、ｌ！雑が分離されるよ
うに主としてか性ソーダ内で木材が蒸煮されて、化学的
蒸解作業の副産物として薄い廃液を生成する。この廃液
には、蒸煮化学薬品と溶存有機材料とが含まれている。

この廃液の乾燥固形分は一般的に約１５％〜約２０％で
ある。この廃液は、それを経済的に灰化させるため、約
６０％〜約７０％の固形分にまで蒸発により乾Ｓされる
。入って来る液は通常、約１％〜約２％の空気を含んで
いるが、蒸発プラントではこれを除去しなければならな
い。比較的大量の空気の存在は、木材チップへ到達する
前に気泡を鎮静化し若しくは貫通する処理用化学薬品を
必要とさせる。液内に存在する空気が多くなる程、パル
プへの予期される効果は更に遅くなり且つ一層不平均と
なる。更に、空気の存在により木部繊維の密度が減少し
且つ木材チップが浮揚するため、大量の空気の存在が蒸
解がま内における木材チップの望ましい下方への移動を
困難にさせる。

第２図は、一般に使用される、いわゆるＫＡＭＹＲ蒸解
がまの略図である。木材チップ２６は、導管２８を通り
蒸解がま３２の頂端部３゜へ、加圧して供給される。蒸
煮化学薬品３４、主としてか性ソーダ、は導管３８を通
り、ポンプ３６によって蒸解がまに付加される。蒸解工
程中に生成される廃液４０は、望ましくは蒸解がま３２
の中間に近く位置する排出導管４２を介して排出される
。蒸解工程で生産された繊維パルプ４４は、蒸解がま３
２の底部４６で導管４８を軽て排出される。一般に洗浄
水５０はポンプ５２により蒸解がま３２へ、その底部で
供給される。その作業に必要ではないが、この蒸解器に
は通常、スクリーン５６と循環導管５８と１台以−Ｌの
ポンプ６ｏとから成る液体循環システム５４も備えられ
る。がくして蒸解液は蒸解がま３２から連続的に取り出
され、スクリーン５６を通して精製され、蒸解がまへ、
第２図に示す如くそのほぼ中間、または随意選択的にそ
の頂部３０辺り（図示せず）の何れかで、連続的に再循
環される。

原則として蒸解がまは次のように作ｌ］する。即ち木材
チップが蒸解化学薬品と一層に蒸解がま内を下方へ流れ
る。使用済みの蒸解液や化学薬品は、そこで蒸解がまか
ら排出される。一般に蒸解がまの底端部へ導入される洗
浄水や液は！ｉ維材料と共に上流へ流れ、その後、廃液
のような使用済みの化学薬品と共に排出される。洗浄さ
れたパルプは、蒸解がまの底の部分から排出される。

前述の如く、蒸解がまは空気の存在に対し極めて敏感で
ある。空気は一般に蒸解がまの上端部に気泡を集合させ
、それにより蒸解工程の適切な制御を妨げている。更に
空気は、蒸解がま内の液体の比ｍｌが空気の存在により
減少されるため、木材チップや非繊維化された木材が蒸
解がま内を下方へ流れないようにさせる。しかし、本発
明の装置および方法を利用すれば、それぞれの液体を蒸
解がまへ供給する１台以上のポンプ３６．５２に脱気装
置２６２を備えることにより、蒸解がま内の空気の存在
によって生ずる諸問題をほぼ、ないし全く除去すること
が可能である。約１％〜約２％の空気を混入する蒸煮化
学薬品を包有し且つ／または洗浄水若しくは液５０がら
空気を除去する液体２３の脱気により、蒸解がま内の薄
液の空気含量が可成り低減され、それにより先行Ｆ′Ｉ
ｉ、術の発泡問題が可成り除去される。本発明に従い蒸
解作業に脱気装置を有するポンプ装置をこうして利用す
ることにより、先行技術の蒸解がまの作動に通常必要ど
された界面活性剤の添加を可成り減少させ、あるいは全
く省くことができ、その結果として、パルプまたは紙の
製造工場のための大きな節約がもたらされた。

パルプの洗浄および／まｉごは漂白工程においては、パ
ルプの液体含量を低減させ且つパルプを洗浄するため、
シックナーが一般的に使用される。

幾つかの形式のシックナーが商業的に入手可能であるが
、それらの作動原理は類似しており、洗浄および／また
は漂白工程における空気の存在は、それぞれの工程の作
動に可成り有害な影響を及ぼす。例えば空気の存在は、
洗ｆｐ磯の能力を可成り減退させ、更に、洗浄工程の結
果に不利に影響する。

第３図は、パルプ内の各種百分率の空気含量について洗
浄機の能力と作動速度との関係をグラフで示している。

第３図の縦座標は洗浄能力を示し、一方、横座標は在来
のドラム洗′ｆｐ機の達成可能な回転速度（ｒｐａ＋１
　（毎分回転数）を表わしている。

ろ液と木材繊維材料、即ちパルプ、との両省は何れも容
易に空気を結合させ、洗浄および漂白プラントにおいて
は、空気含量がしばしば１０％を超える。空気は、気泡
の形で存在する場合、と（に厄介である。

洗浄工程においては、蒸解がま内での処理の後、繊維と
廃液とが分離される。繊維懸濁液が洗浄機内に供給され
、そこで廃液が洗浄水または洗浄液に置き換えられる。

置換または効率比は利用される洗浄機の形式により変動
するが、一般に約０．７〜約０．９である。この効率比
は、洗浄液に置き換えられる当初の廃液の部分の表示で
ある。

第４図に示す如く、洗浄プラントは普通、全プラントを
通じての全洗浄効率が約０．９５〜約０．９９の値とな
るように直列接続された複数の洗ｒｐＩｌ！１で形成さ
れる。空気の存在に関連する問題には一般に、洗浄機に
、および繊維懸濁液内に存在する洗浄液に生ずるものが
包含される。廃液と洗浄液との間に実際の置換が生起さ
れるファイバ・マットに空気が存在する場合には薄液の
流れの形が乱され、その結果、洗浄効率の低下が生ずる
。

空気の存在によって生ずる更に別の問題は、液構内およ
び水自体の中での気泡の形成である。これらの乱れた状
態は極めて激しくなり、プラントの能力の可成りの低下
ならびに繊維の不充分な洗浄を生起させる可能性がある
。

第４図は、それぞれの参照数字６５．６７．６９で表示
した第一、第二および第三洗浄機が直列に接続されてい
る洗浄プラントの略図である。パルプの流れを文字「Ａ
」で表示し、一方、洗浄水の逆流流れを文字ｒＢＪで表
示しである。本発明により、脱気装置６６を組み入れた
ポンプ装置６４が、洗浄機６５の前（上流）と、洗浄機
６５゜６７の間と、洗浄機６７．６９の間と、洗浄機６
９の後（下流）とにある一つ以上のパルプ供給導管に設
けられている。加圧された洗浄水の逆流流れｒＢＪが在
来のポンプ装置ら８で供給されているが、適切と見なさ
れる場合には、もう−度脱気ポンプを使用しても良い。

普通、それぞれの洗浄機６５．６７．６９間に設けられ
る通常のる液タンクや、ろ液をポンプ輸送するポンプは
図示されていない。

第５図は、導管７４を介して洗浄機７６に接続された漂
白反ｇ５塔７０を包含する漂白プラントの略図である。

洗浄液は、前述のそれと類似の方法で、導管７８を介し
洗浄機７６に供給される。漂白塔からのパルプは導管７
４を経由して洗浄機７６へ、そして洗浄機からは、以下
に更に充分に説明するように、本発明に従って脱気装置
８０を備えるポンプ７２により次の段階へと輸送される
。

代表的な洗浄段階の作１７１原理についての次の説明は
、第４図の洗浄プラントと第５図の漂白プラントとの双
方に対して適用できるものである。

洗浄プラントの場合、洗浄１６５へのパルプ流の流れｒ
ＡＪは、パルプを含有する流動性材料が、在来の方法で
の再循環または希釈サイクル中にろ液貯蔵タンクから供
給されるる液で度々希釈された後で、ポンプ６４により
実施される。洗浄水の流れｆＢＪ＄よ洗ｉｐＨｌｌ６５
へ導入され、その後そこから洗浄されたパルプが排出さ
れ、第二ポンプ６４により、それ以上の洗浄のため第二
洗浄機６７へ輸送される。前述の如く、各洗浄段階で生
成されたろ液はる液タンク（図示せず）へ供給され、そ
こからろ液の一部分が希釈／再循環サイクルのパルプＩ
　ｒＡＪへ再循環される。現在、空気の存在によって生
ずる諸問題を調整するために、各種の消泡剤が使用され
ている。あるいは、または更に、ろ液に大きな表面積を
付与し、それによってろ液内に存在覆る空気の小部分の
除去を可能にさせるため、ろ液タンクの断面積が最大幅
を得るように案内されている。しかし、空気の除去にお
けるこのような在来の努力はしばしば、洗浄および／ま
たは漂白プラントの建設と作動とに可成りの出費を付加
し、また更にそれらは、それによって少量の空気しか除
去できないので、極めて非能率的である。

一方、本発明によれば、１台以上の在来のポンプ６４が
、脱気装＠６６を有するポンプ装置に置き換えられる。

この代替あるいは置換の結果は能力を相当に向上させ、
パルプ懸濁液からの、それがそれぞれの洗浄段階へ入る
に先立っての空気の除去により、洗浄および漂白プラン
ト内でのパルプの洗浄に成功を収めている。更にまた、
本発明による脱気Ｖ装置を有するポンプ装置の利用には
、消泡剤を添加することと、特別に設計された大きい断
面積のる液タンクとの双方に対する必要性を可成り減少
させ、あるいは全く省くという付加的効果がある。

漂白工程において空気の存在のために遭遇する諸問題は
、蒸解がまに続く洗浄プラントで遭遇するそれに類似し
ている。言うまでもなく、この段階では、より少ない洗
浄が要求される。ここで第５図について説明する。漂白
塔７０における処理の後、パルプは、−殻内に約０．７
％〜約０．８％の効率で作動する洗浄機７６へ輸送され
る。洗浄ｎ７８の目的は、漂白反応後、且つ次の処理段
階前に、不純物の含量を減少させることにある。

この工程のこの個所で空気の存在により生起される諸問
題は、洗浄プラントで遭遇するそれら、即ち低下された
プラントの能力、発泡および漂白液による洗浄液の不充
分な置換、にほぼ類似している。洗浄作業における如く
、漂白液に包有される化学薬品、主として塩素ガス、二
酸化塩素、ｌｌＩ！２素、か性ソーダおよび次曲塩素酸
塩、は繊維に浸透する。空気の存在が漂白化学薬品の−
様な浸、透を妨げ、！！雑の不均等な漂白という結果を
もたらす。

しかし本発明の方法および装置によれば、在来のポンプ
が脱気装置を有するポンプ装置に買ぎ換えられ、それに
より、空気および／またはカスを含有する液体および／
または液状繊維懸濁液、即ち流動性材料、の処理を包含
する、パルプおよび紙の製造工業で用いられる各種工程
の作動、信頼性および効率が著しく向上される。

本発明の更にまたの目的は、繊維懸濁液からの結束繊維
、砂、ｇＡ雑束などの小不純物を除去するために用いら
れるハイドロサイクロンの作動および性能を向上させる
ことにある。ここで全般的に第６図について説明する。

ｍ帷懸濁液またはパルプが、それをポンプ輸送すること
により、貯蔵容器８２から導管８８を経てハイドロサイ
クロン９０へ輸送される。ハイドロサイクロン内では、
繊維懸濁液が、導管９２を経て排出される軽量部分と、
導管９４を経て排出する重量部分とに分割される。サイ
クロン内での分離力は遠心性のものであり、ポンプ８４
によりハイドロサイクロン９０内へ接線方向に供給され
たパルプは、サイクロン内を高い回転速度で回される。

洗浄機における如く、ハイドロサイクロンはしばしば、
その全体的な作動効率を向上させるため、次から次へと
供給する３〜５段階の直列に組み立てられる。

このサイクロンは主流からの重量部分の分離を可能にさ
せるが、分離された部分は一般に、砂、重いきようＩｔ
物、または節のような木材の不良品などである。プラス
チックス、軽石コーティング、樹皮およびその他の軽量
不良品を含む軽量部分らまた、ハイド０サイクロン内で
主流から分離される。何れの形式の選別を選ぶかは個々
の、工程に依るものであり、サイクロンの厳密な構造は
所望のの選別に従って変動するものである。２１１４！
２Ｉ濁液がハイドロサイクロンへ流入すると、それが強
い遠心力を受け、より重い粒子をサイクロンの外因に向
かって移動させ、一方、空気はその中央または中心部分
に集合する。更に詳述すれば、サイクロンを再生利用紙
の浮上分離装置と組み合わせて使用する揚台には、その
中の空気の体積が非常に大きくなり、空気の存在によっ
て生ずる諸問題のため、このハイドロサイクロン・プラ
ントは適性に操業することができない。繊１１Ｅ懸濁液
に作用する遠心力は作動するハイドロサイクロンの中心
部に空気をＳ積させて気泡を生成し、それが４実に成長
し、実際、軽量部分の流れを次第に乱れさせ、その残余
の流れからの適正な分離を妨げる。本発明によれば、懸
濁液をハイドロサイクロンへ供給するための、脱気装置
８６を有するポンプ装置を、望ましくは浮上分離装置と
ハイド０サイクロン・プラントとの間に設けることによ
り、ハイドロサイクロンにおけるこの分離問題は可成り
軽減され若しくは除去される。

従って本発明の方法は、パルプまたは紙の製造作業にお
ける各種の処理段階や本工程を経て流動性材料がポンプ
輸送されまたは輸送される隙に前記材料からの連行され
た空気またはガスを分離する、脱気装置を包含しまたは
それと結合された１台以上のポンプの使用により、大き
く向上した作動効率ならびに更に高品質の製品および工
程の最終結果が、結果として得られる、という発見と認
識とに基づくものである。本発明によれば、上述の諸方
法に用いられる液体および繊維懸濁液をポンプ輸送する
装置を、外部真空ｍ（即ちシステム・ポンプ）を利用す
るように構成することもでき、それにより、これまでに
周知の方法で、流動性材料から分離された空気やガスが
ポンプから除去される。但し、本発明を実施するために
、充分に強力な外部真空源を有するポンプがこの方法で
随意選択的に使用されるとしても、この神の外部真空発
生装置を備えず若しくは省略していながら、尚且つ分離
されたガスを除去することのできるポンプを使用するこ
とが望ましい。

先行技術では、外部真空源の使用に代わるものとして、
ポンプ羽根車の前面または上流に適切な過剰圧力を確保
するに充分な高さの大きな塔内への繊維懸濁液の貯蔵に
よる、外部真空ポンプにより得られるものとは別の真空
圧の生成による空気の除赤を提言している。しかし、高
コンシスチンシー・パルプの、しかも通常高吸引ポンプ
やドロップ・レッグ無しでのポンプ輸送においては、こ
の方法での独立した空気除去に必要な大きさの圧力をそ
れによって得ることはできない。またｔａｌＩ懸濁液内
の空気の母が、パルプ懸濁液の漸増するコンシスチンシ
ーと共に増すことも銘記されるべきである。

本発明のとくに好適な実施例によれば、例えばインデュ
ーサまたはプロペラのような供給装置を利用することに
より、所要のポンプ入口圧力が得られる。この供給装置
は、ポンプの羽根車に近い領域に高圧が生成されるよう
に構成される。第７図は、供給装置１００がポンプ入口
１０２の内側に配置されるようにした、本発唱による実
施例を示す。このポンプは、入口流路１０２と出口開口
部１０４とを有するケーシング１０３を備えた、伯の点
では概ね在来通りの遠心ポンプである。ケーシングは、
パツキン箱またはその他同種のものと″ｔａｌ１機駆動
軸１０６用の軸受とを包含するポンプ・ハウジング１１
２に取り付けられる。羽根車１０５は、ケーシング１０
３内で回転するように、供給装置１ｏＯの背後または直
ぐ下流で、軸１０６に取り付けられる。羽根車のバック
・プレートにそれを日通して画定された開口部１０７は
、分離された空気の除去を号能にさせるため、ハウジン
グ１１２内の、ポンプ羽根車１０５の背後に位置する一
つ以上の流路１０８と連通する。羽根車１０５の前面１
１０と後方に配設された単数または複数のガス出口流路
１０８との間の差圧を調整するため、流路１０８に弁１
０９を配置しても良い。羽根車１０５はその後面に、分
離された空気やガスと共に羽根車開口部１０７を経て引
き込まれ得る何れの懸濁液をも主流へ戻すため、羽根１
１１を設けることもできる。

作動中、回転する供給装置１００、この場合ｔよインデ
ューサ、は羽根車１０５に向かってパルプ懸濁液を前進
させる。羽根車はパルプ懸濁液に遠心力を加えて、連行
された空気のパルプからの分離を生じさせ且つ羽根車の
中心またはほぼ中心に気泡を形成させる。しかし、イン
デューサ１００によって羽根車１０５の前面に生成され
た圧力は、羽根車の背後の単数または複数のガス出口流
路１０８における圧力よりも大きく、従ってガスは、例
えば外側または周囲空気中に吐出すべく、羽根申開口部
１０７を経て単数または複数の流路１０８内へ流れるよ
うにされる。従って本発明による装置においては、羽根
車の前面または上流に生成された気泡が連続的に除去さ
れ、従って先行技術の場合における如くポンプ輸送工程
へ不利に影響することはない。入って来る繊維懸濁液も
また、羽根車のバック・プレートの開口部１０７を通り
且つポンプ・ハウジングの単数または複数の排出流路１
０８を通る分離された空気／ガスの流れを容易にさけ且
つ助け、かくして、外部輿空源を使用することなく、液
体または繊Ｎ＠濁液から、およびポンプの内部からの空
気を連続的に除去する。

脱気または脱ガスされたパルプは渦巻ケーシング１０３
内ヘポンプ輸送され、出口１０４を経てポンプを去る。

羽根車により、懸濁液からの空気の分離に必要な回転運
動が得られ、従ってポンプ羽根車の前面に過剰圧力が生
成されるため、羽根車１０５の開口部１０７を経て分離
された空気を押しやるに必要な圧力が、ｍｉ！！ｌｉ′
ｍを羽根車に向かって押すことに依らず、差圧に依って
羽根車の前面の直ぐ近くに生成されることは、本発明の
装置の更にまたの利点である。パルプ懸濁液からの空気
の連続的な分離に依り、羽根車１０５の中心からガス出
口流路１０８への一定のガス流が達成される。先に述べ
た如く、脱気されたｍｕ懸濁液は、半径方向に外方へ動
かされ、または周知の方法で出口開口部１０４に向かっ
て渦巻ケーシング１０３内へ、羽根車１０５の回転によ
って駆動される。

本発明を、現在その最も実際的且つ好適な実施例と考え
られるものについてここに図示し説明したが、本発明の
範囲内で、開示した実施例につき数多くの修正をなし得
ることが当業者には明白であり、その範囲は、全ての同
等な構造体と方法とを包含すべく広・範な解釈と合致１
べきものである。

例えば、供給装＠１００は、羽根車または分！！装置の
一部でもあり得るスクリューまたはプロペラとして形成
されたインデューサにより実施することができる。羽根
車は遠心ポンプに一般的に使用されるものを包含し、ま
た色々な種類のシーリング若しくはバック・ブレード構
造体を備えても良い。ハウジング１１２内に位置する流
路１１８を経て排出される代りに、分離されたガスは、
軸１０６、羽根車のハブ、または羽根車のバック・プレ
ートを経て排出されても良い。ポンプ・ハウジングには
また、一つ若しくは幾つかの排出流路があっても良い。

この単数または複数の排出流路は、所望の、または、例
えばインデューサの先のポンプへの入口の圧力のような
特定の工程に適した、周囲またはその他の圧力の、周囲
空気若しくは他の何れかの領域や空間へ直接到達しても
良い。またポンプ入口流路１０２はポンプ羽根車に向か
いテーパを備えても良い。

最後に、ポンプにおける液体または液状繊１１１！ａ濁
液からの空気やガスの分離は、流動性材料への亀音波の
適用により達成される。空気除去装置を備えたポンプは
液内に溶存する空気を効率的に分離するのには役立たな
い。溶存空気はポンプを通過する。上記の溶存空気がポ
ンプ輸送工程自体を実質的に妨げることはないが、後の
処理工程にあっては、例えば気泡の形成における如く、
多くの点において有害である。更に、既に指摘したよう
に、空気の存在により、添加した化学薬品の奏効性が妨
げられる。周知の方法で高圧および低圧の交番帯域を生
成することにより、ポンプ内またはポンプの上流の何れ
かへのｌＢ音波のような高周波の適用によって、溶存空
気を気泡の形で、流動性材料から分離できることが見い
だされている。低圧帯域においては、こうして空気がガ
スの泡を形成して分離される。ガスはその後ポンプ内で
集取されて分離され、かくして除去することができる。

以上その他の諸修正は全て、本発明の範囲と予測とを逸
脱するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法および装置を使用した蒸発器の略
図、第２図は本発明の方法および装置を使用したパルプ
蒸解がまの略図、第３図は加工されるパルプの空気含量
の関数としての洗浄プラントの能力のグラフ図、第４図
は本発明の方法および装置を使用した洗浄プラントの略
図、第５図は本発明の方法および装置を使用した漂白プ
ラントの略図、第６図は本発明の方法および装置を使用
したハイドロサイクロンの略図、第７図は本発明の方法
の実施に使用されるポンプ装置の断面図である。１０：蒸発器１２：伝熱面１４：供給ポンプ１６．６２．６６．８０．８６：脱気装置１８：強υ１
楯環ポンプ３２：蒸解がま３６．５２．６４．７２．８４：遠心ポンプ４６：底部６５．６７．６９．７６：洗浄機９０：ハイドロサイクロン１００ニスクリユー・フィーダ１０２：入口１ｍ口部１０３：ケーシング１０４：出口開口部１０５：羽根車１０６：駆動軸１０７：ｆｆ１１口部１１２：ハウジング

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蒸発、蒸解、洗浄、漂白および／またはその他の
脱気方法を包含するパルプおよび紙の製造諸工程で１台
以上のポンプによつて行われる空気またはガスを含有す
る液体または液状繊維懸濁液の製造工程を改善する方法
において、液体または液状懸濁液から空気またはガスを
除去する装置を有する代替ポンプを以て前記諸工程に使
用される前記ポンプの少なくとも１台に置き換えること
を改良点に含む方法。
（２）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記諸工程に使用される脱気装置の少なくとも１組が省略
されてその機能が、空気またはガス除去装置を有する前
記代替ポンプによつて行われるようにする方法。
（３）特許請求の範囲第２項に記載の方法において、代
替ポンプが、蒸発器に溶液を供給する供給ポンプである
ようにする方法。
（４）特許請求の範囲第３項に記載の方法において、蒸
発器の循環ポンプに、蒸発器の作動を更に向上させる空
気除去装置を設けるようにする方法。
（５）特許請求の範囲第２項に記載の方法において、代
替ポンプが、化学薬品用の供給ポンプ、液体循環ポンプ
、またはパルプ蒸解がまの作動を向上させる洗浄水の供
給ポンプの少なくとも一つであるようにする方法。
（６）特許請求の範囲第２項に記載の方法において、代
替ポンプが、パルプの洗浄および／または漂白を向上さ
せる供給ポンプ、ろ液ポンプおよび排出ポンプのグルー
プから選択された少なくとも一つであるようにする方法
。
（７）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、空
気またはガスの除去装置に、液体または液状繊維懸濁液
へ超音波を当てる装置が含まれるようにする方法。
（８）ガスを含有する液体と繊維との懸濁液をポンプ輸
送し且つそれからガスを分離する装置にして、ポンプ・
ケーシングにて前記ケーシング内に画定され且つ前記ケ
ーシングの内部を介して連通する入口開口部と出口開口
部とを備えるポンプ・ケーシングと、前記ケーシングの
内部の前記入口および出口開口部間に回転自在に取り付
けられた羽根車と、ガスを含有する液体と繊維との懸濁
液を前記入口開口部から前記羽根車へ向かつて前進させ
る前記ポンプ入口開口部に近接する装置と、羽根車の入
口開口部側と出口開口部側との間に相対的差圧を生起さ
せ、従つて液体と繊維との懸濁液から分離されたガスを
前記差圧により羽根車の入口開口部側から羽根車の出口
開口部側へ、そして前記出口開口部を経て前記ポンプ・
ケーシングの外へ流れるようにした装置とを含む装置。
（９）流動性材料からの連行ガスを同時にポンプ輸送し
且つ除去する遠心ポンプ装置にして、内部空洞ならびに
上記内部空洞を介して連通する入口開口部および出口開
口部を備えるポンプ・ハウジングと、前記の入口開口部
および出口開口部間のハウジングの前記内部空洞内で軸
へ被動回転自在に取り付けられた羽根車と、前記入口開
口部から前記羽根車へガスを連行した流動性材料を供給
し且つ前記出口開口部の圧力よりも高い前記羽根車の入
口開口部側の圧力を生成し、従つて回転する羽根車との
相互作用で流動性材料からガスが除去される際、除去さ
れたガスが羽根車の入口開口部側と出口開口部との間の
差圧により羽根車の入口開口部側から出口開口部へ、そ
して前記出口開口部を経てポンプ・ハウジングの外へ流
れ、それによりポンプ内部における除去されたガスの望
ましくない蓄積が防止されてポンプ作動の改善された効
率が得られるようにした前記羽根車の入口開口部側の二
元機能装置とを含む装置。
（１０）特許請求の範囲第９項に記載の装置にして、羽
根車に画定された少なくとも一つの通り孔を含み、それ
を介し、流動性材料から除去されたガスが出口開口部を
経て前記ポンプ・ハウジングの外へ入口開口部側から出
口開口部側へ前記差圧によつて引かれるようにした装置
。
（１１）特許請求の範囲第１０項に記載の装置において
、前記軸に近接する前記羽根車のほぼ中央部分に前記の
少なくとも一つの通り孔が画定されるようにした装置。
（１２）特許請求の範囲第９項に記載の装置において、
前記二元機能装置にスクリュー・フィーダが含まれるよ
うにした装置。
（１３）特許請求の範囲第１２項に記載の装置において
、前記スクリュー・フィーダが前記軸へ取り付けられる
ようにした装置。
（１４）特許請求の範囲第１０項に記載の装置にして、
前記ハウジングの前記内部空洞と前記出口開口部とを接
続するよう、前記ポンプ・ハウジング内に画定された通
路を含む装置。
（１５）特許請求の範囲第１１項に記載の装置にして、
前記ポンプ・ハウジング内に画定され且つ、羽根車の前
記中央部分に近接する羽根車の前記出口開口部側を前記
出口開口部に接続させる少なくとも一つの流路を含み、
従つて前記流路内および羽根車の前記出口開口部側の圧
力が前記出口開口部の圧力と等しくなるようにした装置
。
（１６）特許請求の範囲第１２項に記載の装置において
、前記スクリュー・フィーダが、羽根車に向かつて減少
するピッチを備えるようにした装置。
（１７）特許請求の範囲第９項に記載の装置において、
ポンプ・ハウジングの前記入口開口部が、ポンプ羽根車
に向かつてテーパを有するようにした装置。
（１８）特許請求の範囲第９項に記載の装置において、
流動性材料を前記羽根車へ供給する前記二元機能装置の
能力が、流動性材料を処理するポンプの能力を上回るよ
うにした装置。
（１９）ガスを含有する流動性材料をポンプ輸送し且つ
同時に前記材料から前記ガスを分離する方法にして、前
記流動性材料に、それからのガスの分離に先立つて圧縮
力を加える段階を含む方法。
（２０）特許請求の範囲第１９項に記載の方法において
、前記流動性材料がポンプ装置に向かい導管を通して前
進させられ、そこで流動性材料の体積が減少されるよう
にする方法。
（２１）パルプおよび紙の製造中に処理される、空気を
含有する流動性材料の、蒸発器、蒸解がま、漂白装置、
洗浄装置およびハイドロサイクロンの一つ以上に流動性
材料をかけることを包含する製造工程を改善する方法に
して、流動性材料を処理帯域内へ導入する段階と、処理
帯域内の流動性材料を熱、処理液および遠心力の少なく
とも一つを用いて処理する段階と、処理された流動性材
料を処理帯域から取り出す段階と、流動性材料の少なく
とも入つて来る流れをその処理帯域への導入に先立つて
脱気する段階とを含む方法。
（２２）特許請求の範囲第２１項に記載の方法において
、工程が蒸発工程であり、処理される流動性材料が黒液
であり、伝熱面を含む蒸発器内で黒液が処理され、黒液
が蒸発器から取り出され且つそこへ再循環され、入つて
来る黒液の流れが脱気装置を有する遠心ポンプで脱気さ
れるようする方法。
（２３）特許請求の範囲第２２項に記載の方法において
、処理された液が、脱気装置を備える強制循環ポンプで
蒸発器へ再循環されるようにする方法。
（２４）特許請求の範囲第２１項に記載の方法にして、
処理された液を処理帯域から取り出し且つ処理された液
を処理帯域へ再循環させる段階を含み、工程が蒸解工程
であり、処理される材料がセルロース系材料であり、処
理帯域が蒸解がまであり、処理液が蒸解化学薬品を含有
する液であり、パルプと廃液とを包含する処理された材
料が処理帯域から取り出され、蒸解化学薬品を包含する
処理液の入つて来る流れが脱気装置を含む遠心ポンプで
脱気されるようにする方法。
（２５）特許請求の範囲第２４項に記載の方法にして、
処理帯域の底部に洗浄液を導入する段階を含む方法。
（２６）特許請求の範囲第２５項に記載の方法にして、
洗浄液を、その処理帯域への導入に先立つて脱気装置を
備える遠心ポンプで脱気する段階を含む方法。
（２７）特許請求の範囲第２４項に記載の方法にして、
蒸解化学薬品を含有する処理液を第一レベルの処理帯域
から取り出す段階、前記第一レベルの上方の第二レベル
の処理帯域内へ前記液を再循環させる段階とを含む方法
。
（２８）特許請求の範囲第２７項に記載の方法にして、
前記の取り出された処理液を、その処理帯域帯域への再
導入に先立つて脱気装置を備える遠心ポンプで脱気する
段階を含む方法。
（２９）特許請求の範囲第２１項に記載の方法において
、前記工程が洗浄工程であり、処理される前記材料が繊
維懸濁液であり、前記処理液が洗浄液であり、前記処理
帯域が洗浄機であり、繊維懸濁液の前記の入つて来る流
れがその処理帯域への流入に先立つて脱気装置を備える
遠心ポンプで脱気されるようにする方法。
（３０）特許請求の範囲第２９項に記載の方法において
、前記洗浄水が、その洗浄機への導入に先立つて脱気装
置を備える遠心ポンプで脱気されるようにする方法。
（３１）特許請求の範囲第２９項に記載の方法において
、直列に接続された少なくとも２組の洗浄機内で繊維懸
濁液が処理され、繊維懸濁液がその各洗浄機への導入に
先立つて脱気装置を備える遠心ポンプで脱気されるよう
にする方法。
（３２）特許請求の範囲第２１項に記載の方法において
、前記工程が漂白工程であり、処理される前記材料が繊
維懸濁液であり、前記処理帯域が洗浄機であり、前記処
理液が洗浄水であり、繊維懸濁液の前記の入つて来る流
れがその洗浄機への導入に先立つて脱気装置を備える遠
心ポンプで脱気されるようにする方法。
（３３）特許請求の範囲第３２項に記載の方法において
、繊維懸濁液が、その洗浄機からの取出し後、脱気装置
を備える遠心ポンプで更に脱気されるようにする方法。
（３４）特許請求の範囲第３２項に記載の工程にして、
前記洗浄水を、その洗浄機への導入に先立つて脱気装置
を備える遠心ポンプで脱気する段階を含む工程。
（３５）特許請求の範囲第２１項に記載の方法において
、ハイドロサイクロンを含む処理帯域が前記工程に包含
され、前記の処理された材料が繊維懸濁液であり、前記
繊維懸濁液が遠心力で処理され、繊維懸濁液の前記の入
つて来る流れがそのハイドロサイクロンへの導入に先立
つて脱気装置を備える遠心ポンプで脱気されるようにす
る方法。