JPH0333287A - コスト、消費馬力及びパルプ品質劣化の少ない、セルロース繊維材料連続的蒸解装置及び方法 - Google Patents

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】 本発明はセルロース繊維材料を連続的に蒸解する装置及
び方法に関する。

１９８８年５月３１日出願の米国特許出願第０７／２０
０，２０４号明細書には、パルプの品質向上を目的とし
た連続パルプ蒸解装置及び方法が開示されている。この
特許出願明細書の装置及び方法によれば、機械的操作及
び機械的作用が減少し、木材チップ（又は使用される他
の粉砕セルロース繊維材料）が得られ、従来の蒸解シス
テムに典型的に見出されるエネルギー効率問題、品質上
の欠陥、及び寸法上の制限などが最小限に抑えられる。

本発明によれば、これに対する別法が提供され、同じく
チップに対する機械的作用が最小限であり（特に温度及
び圧力が高い場合）、従って運転費用、消費馬ノノが低
下し、パルプの晶質劣化が少なくなる。また、従来のシ
ステムに通常なパツキンやシールも不必要となる。

前記米国特許出頭第０７／２００，２０４号明細書に記
載の実施例の多くに使用される内部含浸槽は、蒸解の圧
力が一杯にかかっているので、シェル、フランジ、ノズ
ル、パイプなどはそれに耐えるように設計、寸法法めを
行う必要があった。

しかし、本発明によれば、実際の内部含浸槽は、同じく
蒸解圧力が一杯にかかっているのものの、圧力が槽の壁
の両側で同じなので、非高圧管で該内部含浸槽を構成す
るものである。従って本発明の内部含浸槽は単なる直進
管であって、加圧槽（米国特許出願第０７／２００，２
０４号明細書に記載のようなもの）ではないのである。

繊維セルロース材料のスラリーｌ＆は、本発明の含浸槽
内を上方向に流れ、この蒸解槽の上部に近く位置してい
る固／液分離器に入る。分離された液は、含浸槽に溶接
などの手段で取り付けられた導管を下方に流れ、最後に
はこの槽の底部から排出される。このようにして、本発
明によれば、前記米国出願明細書に記載の装置及び方法
に関して達成されたチップへの機械的作用を最小限にす
るという利点も実質的に可能であると共に、他の利点も
生ずる。

本発明の態様の一つによれば、セルロース繊維材料を連
続的に蒸解して紙パルプを製造する装置が提供される。

この装置は、以下の構成要素を包含する。（ａ）底部、
及び蒸解槽圧力と連通している頂部を有する、一般に垂
直な位置にある含浸槽。

（ｂ）含浸槽の底部にセルロース繊維材料のスラリー液
を供給する手段。（ｃ）液からセルロース繊維材料を分
離してスラリーの含液比を減少させるために含浸槽の上
部に配設された機械的分離手段。

（ｄ）頂部並びに底部、及び頂部に設けられた入口部を
有する、一般に垂直な位置にある蒸解槽。

（ｅ）蒸解槽の頂部に近接して位置している含浸槽の頂
部、及び蒸解槽内部に一般に同心円状に配設されている
含浸槽。（ｆ’）手段（ｃ）によって分離された液を戻
して蒸解槽の底部から排出するための、蒸解槽圧力に連
通し、含浸槽に近接し蒸解槽内に取りつけられた液戻し
導管。（ｇ）液を蒸解槽から抜き出すための、蒸解槽内
に配設された抽出スクリーン手段、及び（ｈ）蒸解槽の
底部の近くに設けられたパルプ抜き出し手段。

本発明の別の態様によれば、粉砕セルロース繊維材料を
連続的に蒸解して紙パルプを製造する方法が提供される
。この方法は、以下の工程を包含し、これらを実質的に
逐次的かつ連続的に行うものである。（ａ）含浸槽の底
部に粉砕セルロース繊維材料のスラリー液を供給する工
程。（ｂ）含浸槽（この含浸槽は、頂部にて蒸解槽の圧
力に連通している）の底部から頂部へと含浸槽中を上向
きにスラリー液を（約１００〜１２０℃の温度にて）流
す工程。（ｅ）含浸槽の上部にてスラリー液からいくら
かの液を分離する工程。（ｄ）前記材料に最小限の機械
的作用を与えるのみで、含浸槽の底部から蒸解槽の頂部
へと前記材料液を移動する工程。

（ｅ）蒸解槽圧力に連通している蒸解槽内を下方に液を
流し、蒸解槽の底部から排出することによって蒸解槽か
ら、工程（ｃ）において分離された液を抜き出す工程。

（ｆ）蒸解液を用いながら、蒸解槽にて（約１６０〜１
７０℃の温度にて）前記材料を蒸解する工程。及び（ｇ
）蒸解槽の底部からパルプを抜き出す工程。

本発明の主な目的は、セルロース繊維材料を連続的に蒸
解する改良装置及び方法を提供することである。本発明
のこの目的及び他の目的は、本発明の詳細な説明及び特
許請求の範囲を精査することによって明快となる。

さて、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。第１
〜３図に示される装置の殆んどの構成要素は、連続蒸解
装置において慣用のものである。

例えば、第１図において、チップ貯槽１０には、その頂
部にエアロツク１１が備わっているのが好ましいのであ
るが、フラッシュ　タンク２５．２６からフラッシュ　
スチームによって貯槽のスチーミングを行うための接続
口１２が設けてあり、さらにその下部には、チップ秤量
器１３、低圧フィーダー１４があって、チップ　シュー
ト１５に連なり、それに高圧フィダー１６が接続されて
いる。これらの構成要素は、インラン　ドレン器１７、
レベル槽１８、砂分離器１９、及びその他各種のパイプ
などの構成要素、例えばポンプ２０．２１．２２及び２
３などに種々つながっており、更には導管２４にも接続
されており、これには白液が加えられる。他の従来的構
成要素としては、フラッシュ　タンク２５及び２６；高
圧スチームが提供されるヒーター２７；ポンプ２７′　
；白液導入管２８；高圧スチームが提供される洗浄ヒー
ター２９；ポンプ３０；及び垂直型連続蒸解槽３２など
がある。

本発明によれば、第１図に示される態様においては、一
般に垂直に位置する含浸槽３４が設けられ、これには底
部と、蒸解槽圧力に連通している頂部が備わっている。

粉砕セルロース繊維材料（木材チップ）のスラリー液を
槽３４の底部に供給するための手段が提供されるが、こ
れら手段としては、高圧フィーダー１６に繋がる導管３
１及びその他図示の従来的装置がある。

槽３４は、圧力がかかっていない。これは、蒸解槽３２
の底部の内部にこれを溶接することによって固定されて
おり、頂部では支え板及び／又は管（図示せず）で案内
されている。蒸解槽３２の底部３５は一般に半球形であ
るのが好ましい。こうすれば、必要な板圧が少なくなり
、変形も小さくなる。この槽は、従来技術に比してパツ
キンも実質」二なくなっている。長さの短いパツキンが
あればよいが、これもグランド型でなく、雄／雌型のも
のが好ましい。

槽３４（これは蒸解槽３２の内部にありこの槽に実質的
に同心円的なものである）の頂部には、慣用の固／岐分
離器３６が備わっている。分離器３６は、蒸解槽の頂部
に通常備わっている種類のものと同じであるが、その正
確な位置及び周辺構成要素はわずかに相違する。分離器
３６は、真ん中に回転スクリュー３７があって、その回
りにスクリーン体３８があり、このスクリューをモータ
ー３９で回転させる構造のものが好ましい。スクレーパ
ー４０もスクリュー３９と共に回転し、槽３４の頂部か
ら蒸解槽３２の周辺円環内部（入口）へとスラリー化チ
ップを排出する。高圧スチームは蒸解槽３２の頂部に流
してよい。

分離器３６によって分離されるｌｒｌは、蒸解槽３２か
ら非圧力導管４１により抜き出される。導管４１は槽３
４に溶接などによって取り付けられ、蒸解槽３２の全高
に沿って分離液を流下させ、底部３５から排出し、導管
４２を通じ、高圧フィーダー１６と関連する高圧ポンプ
２３へと分離液を送る。導管４２には、管３４の底部の
ところで固定スクリーン（図示せず）を予備抽出のため
に接続してもよく、こうすれば所望に応じて僅かな調整
を行うことが可能である。

蒸解槽３２には、その頂部近くに慣用のスクリーン４４
があり、ポンプ４６及び間接加熱器４７に至る抜きたし
導管４５が付いている。スクリーン４４から抜き出され
る循環ｉ（ｌは、導管４８を通り、管３４の頂部から排
出され、回転するスクレーパー４０によって分散されな
がら、チップと直ちに接触する。補充白波は、導管４つ
に添加される。

蒸解槽３２の下方には、抜き出しスクリーン５１が設け
られ、導管５２を経てフラッシュ　タンク２５へ至って
るが、典型的にはフラッシュ　タンク２６へも通じてい
る。別法としては、除去した黒液を高硫化蒸解に使用す
ることも可能である。

蒸解槽３２のもう一段下部には、円環型抜きだしスクリ
ーン５３が設けられていて、前記のポンプ２７′　に連
なっている。加熱された抜き出し液は、導管５４を経て
内部導管５５へと戻される。

導管５５は、連続型蒸解槽に普通のように蒸解槽に「ぶ
らさがって」いるのではなく、槽３４の外部に溶接など
によって取り付けられていて、ここからの液は５６の所
のチップ筒に戻されるが、５６のところは、少なくとも
半円環ヘッダーであることが好ましい。複数のこのよう
な内部導管５５が、循環液を流すために設けられている
。

蒸解槽３２の底部近くには、洗浄液抜き出しスクリーン
が設けられており、前記の加熱器２９とポンプ３０に連
なっている。蒸解槽３２の底部からの紙パルプの排出を
容易にするために、回転する小型スクレーパー５９が設
けられているのが好ましいが、これらはパルプを出口６
１へ強制的に送るのに補助的役目を果たし、槽３４のい
ずれかの側にあるノズル６２（第２図参照）へパルプを
送る。

第３図の態様は、第１図に示す態様に類似のものであり
、機能が類似の構成要素は、前に「１」を付けただけの
同じ参照数字を付けて示す。顕著に変わる構成要素につ
いてのみ第３図の態様に関して記載する。

第３図の態様においては、下部チップ貯槽７０がチップ
貯槽１１０の下部に設けられていて、各チップ貯槽１１
０．７０にはそれぞれ振動装置７１．７２が付いている
。貯槽７０は、その頂部にスチーム入口を有する直立槽
７４に接続されており、液面７５が示されている。粉砕
セルロース繊維材料（例えば、木材チップ）はこの樽で
スラリー化される。このスラリーは、回転する底部スク
レーパー７６を用いて槽７４から、高圧フィーダー１１
６に取り付けられている導管７７へと抜き出される。

導管８０．８１．８２及び８３は槽７４ヘスチーム及び
／又は黒液を供給するために設けられている。フラッシ
ュ　タンク１２５からのスチームは、導管８２を経てチ
ップ貯槽１１０へ入り、分離された黒液は導管８３に入
ってから槽７４に流れ、スラリー化液の一部となる。ス
ラリー化液は、高圧フィーダーのところで、大部分は抜
き出され、砂分離器１１９を経由して導管８０に入るが
、導管８０は黒液を戻して蒸発及び／又は回収を行う。

黒肢の一部は、導管８１を経由して、導管８０から槽７
４へ分岐し、必要に応じてさらにスラリー化液を追加す
ることができる。導管８４は、フラッシュ　タンク１２
５のところで分離された黒液を、スラリー化液として使
用するのではなく、蒸発及び／又は回収域へ伸びる導管
８５へ直に流すために用いることができる。

蒸解槽３２．１３２は、水圧型蒸解槽もしくはスチーム
相蒸解槽のいずれでもよいが、スチーム槽蒸解槽３２は
第１図に示され、水圧型蒸解槽は第３図に示される。

第１図又は第３図の装置のいずれかを用いて、紙パルプ
を製造するために粉砕セルロース繊維材料を連続的に蒸
解する方法が提供されるが、この方法を第１図を参照し
て説明する。シュート１５からの粉砕セルロース繊維材
料スラリー液を導管３１、高圧フィーダー１６を経由し
て含浸槽３４の底部へ供給する。槽３４の底部から頂部
へと上方にこの材料を流す。液の一部は、分離器３６に
よって槽３４の頂部でスラリーから分離される。

この材料は、槽３４の底部から蒸解槽３２の頂部まで移
動する間に、材料に対する機械的作用は最小限に抑えら
れる。槽３４は頂部では解放されていて蒸解槽３２の圧
力に等しくなっている。分離器３６で分離された液は、
蒸解槽３２から抜き出されるが、その経路は、槽３２の
中の導管４１（導管４１の頂部は解放されていて蒸解槽
圧力に等しい）の内部を下方へ流れ、蒸解槽３２の底部
へ出て、導管４２を戻り高圧フィーダーポンプ２３への
経路である。チップは、蒸解液（白液）を用いて蒸解槽
３２で蒸解され、製造されたパルプは蒸解槽３２の底部
で導管６１を経由して抜き出される。蒸解液は少なくと
も一部分は、管３４に取り付けられた導管５５から供給
され、チップ筒へ５６の点で入る。

槽３４の中での含浸中は、材料の温度は約１００〜１１
０℃の間に維持される。槽３２の中での蒸解中は、温度
は約１６０〜１７０℃の間に維持される。

このように製造されたパルプは、従来法のものより品質
劣化が少なく、費用も消費馬力も少ない。

従って、本発明によれば、セルロース繊維材料を効果的
連続的に蒸解する方法及び装置が提供される。本発明は
、現在において最も実際的であると考えられるもの、及
びその好ましい実施態様が本明細書に示され、記載され
たのであるから、本発明の特許請求の範囲内にて多くの
改変が可能なことは当業者には明らかである。従って本
発明の範囲は、これらの均等な方法及び装置を全て含む
ように前記特許請求の範囲を最も広く解釈して定めるも
のとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、セルロース繊維材料を連続的に蒸解するため
の本発明の例示的装置の概略図である。 第２図は、本発明の槽の底部から見た断面の概略図であ
る。 第３図は、本発明の装置の別の態様の概略図である。 １０．１１０・・・チップ貯槽、１１・・・空気ロック
、１２・・・スチーム口、１３・・・チップ計量器、１
４・・・低圧フィーダー、１５・・・チップ　シュート
、１６・・・高圧フィーダー、１７・・・インライン　
ドレン抜き、１８・・・レベル　タンク１．１つ・・・
砂分離器、２０．２１．２２．２３．２７’　、３０．
４６・・・ポンプ、２４．２８，３１，４１．５４．５
５゜７７、８３・・・導管、２５，２６．１２５・・・
フラッシュタンク、２７．　２９．・・・加熱器、３２
・・・蒸解槽、３４・・・含浸槽、３５・・・底部、３
６・・・固／液分離器、３７・・・スクリュー、３８・
・・スクリーン円筒体、３つ・・・モーター、４０・・
・スクレーパー、４２゜４９．８０，８１，８３．８５
・・・ライン、４４゜５１．５３・・・スクリーン、４
５・・・抜き出し導管、４７・・・間接加熱器、６１・
・・出口、６２・・・ノズル、７０・・・下部チップ貯
槽、７１．　７２・・・振動体、７４・・・直立槽、７
５・・・液レベル、７６・・・底部スクリーンく−

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙パルプ製造のためのセルロース繊維材料連続的
   蒸解装置であって、（ａ）頂部及び底部を有する、一般
   に垂直な位置にある含浸槽（３４）、（ｂ）含浸槽の底
   部にセルロース繊維材料のスラリー液を供給する手段（
   １６、３１）、（ｃ）頂部並びに底部、及び頂部に設け
   られた入口部を有する、一般に垂直な位置にある蒸解槽
   （３２）、（ｄ）液を蒸解槽から抜き出すための、蒸解
   槽内に配設された抽出スクリーン手段（５１、５３）、
   及び（ｅ）蒸解槽の底部の近くに設けられたパルプ抜き
   出し手段（５９、６１）を包含するセルロース繊維材料
   連続的蒸解装置において、 （ｆ）液からセルロース繊維材料を分離してスラリーの
   含液比を減少させるために含浸槽の上部に配設された機
   械的分離手段（３６）、（ｇ）蒸解槽の頂部に近接して
   位置し、蒸解槽圧力に連通している含浸槽の頂部、及び
   蒸解槽内部に一般に同心円状に配設されている含浸槽、
   （ｈ）手段（ｆ）によって分離された液を戻して前記蒸
   解槽の底部から排出するための、蒸解槽圧力に連通し、
   前記含浸槽に近接し蒸解槽内に取りつけられた液戻し導
   管（４１）を特徴とするセルロース繊維材料連続的蒸解
   装置。
2. （２）蒸解槽内の少なくとも一つの高さ（５６）のとこ
   ろにある蒸解槽の材料カラムに処理液を分散する目的に
   、含浸槽の外部に配設された導管手段（５５）を有する
   ことを更に特徴とする請求項（１）記載の装置。
3. （３）含浸槽が断面において実質的に円形で、前記導管
   手段が含浸槽の外部にある個々の複数の導管からなり、
   各導管が含浸槽の頂点近くから含浸槽の長さ方向に沿っ
   て異なる高さまで伸びていることをさらに特徴とする請
   求項（２）記載の装置。
4. （４）前記の槽（ａ）が前記の槽（ｃ）の内部にその底
   部のところに溶接されていることをさらに特徴とする請
   求項（１）記載の装置。
5. （５）前記の槽（ｃ）の底部が一般に半円形で、しかも
   ここには実質的に充填物が詰まっていないことを更に特
   徴とする請求項（１）記載の装置。
6. （６）前記の手段（ｆ）が、液体を通すには十分大きい
   が、内部の材料を通すには十分に小さい孔が開いている
   穿孔円筒形分離板体（３８）内に配設された回転スクリ
   ュー型供給口（３７）を包含することを更に特徴とする
   請求項（１）記載の装置。
7. （７）高品質のパルプを製造するために、頂部及び底部
   を有する一般に垂直の含浸槽（３４）、及び頂部及び底
   部を有する一般に垂直の蒸解槽（３２）を用い、前記含
   浸槽をこの蒸解槽の内部にしかも一般に同心円的に配し
   て、粉砕セルロース繊維材料を連続的に蒸解して紙パル
   プを製造する方法であって、以下の工程、すなわち、（
   ａ）含浸槽の底部に粉砕セルロース繊維材料のスラリー
   液を供給する工程、（ｂ）蒸解液を用いて、蒸解槽中の
   材料を蒸解する工程、（ｃ）蒸解槽の底部（３５）から
   パルプを抜き出す工程を包含し、これらを実質的に逐次
   的かつ連続的に行う粉砕セルロース繊維材料連続的蒸解
   式紙パルプ製造方法において、 （ｄ）含浸槽の底部からその頂部（この含浸槽の頂部は
   蒸解槽圧力に連通している）へと含浸槽中にて材料を上
   向きに流す工程、（ｅ）含浸槽の頂部にてスラリー液か
   ら液のいくらかを分離する工程、（ｆ）材料に与える機
   械的作用を最小限に抑えながら、含浸槽の底部から蒸解
   槽の頂部へとこの材料を移動する工程、及び（ｇ）蒸解
   槽の圧力に連通している蒸解槽内を下方に液を流すこと
   によって蒸解槽から、工程（ｃ）において分離された液
   を蒸解槽の底部へと抜き出す工程を含むことを特徴とす
   る粉砕セルロース繊維材料連続的蒸解式紙パルプ製造方
   法。
8. （８）含浸槽の外側から蒸解液を添加することによって
   工程（ｈ）を実施し、液が含浸槽の外周の回りを上向き
   に均一に移動して蒸解槽の中の材料の流れに入っていく
   ことを更に特徴とする請求項（７）記載の方法。
9. （９）工程（ｄ）を実施している間に、前記材料の温度
   を約１００〜１２０℃の範囲に維持する工程を更に包含
   することを特徴とする請求項（７）記載の方法。
10. （１０）工程（ｂ）を実施している間に、温度を約１６
    ０〜１７０℃の範囲に維持することを更に特徴とする請
    求項（９）に記載の方法。