JPH04502188A - 改良された品質のセルロースパルプの製造の方法及び装置 - 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】 改良された品　のセルロースバルブの製造の方法及び装置本発明は、清浄されて 凝縮されるセルロース繊維の処理のための方法及び装置に関する。その場合に、 クリーニングにより軽い不純物が減少される。

砂、樹皮及び短い結束繊維のような重い不純物からのセルロース懸濁液のクリー ニングは、現在通常は液体サイクロン内で行われ、その中で不純物が頂部の留分 内に純化された懸濁液が底部の留分内に取り出される。このようなりリーニング は低い繊維含有率、０゜１乃至３％、好ましくは０．２乃至２％を前提としてい る。

液体サイクロン手段による軽い不純物のクリーニングは、従来より、特に、しば しば相当量のプラスチック廃棄物やインクなどを含む再生紙の処理において知ら れている。この場合に用いられる液体サイクロンは底部の留分が軽い不純物を含 み、頂部の留分が入力されたセルロース繊維の大部分を含むように、寸法が決め られかつ配置される。この目的のための液体サイクロンでは、両方の留分が同じ 端部から別のアウトレットを介して取り出される。

最初に述べた種類の液体サイクロンは、以下ではＡサイクロンと称し、第２のも のをＢサイクロンと称することにする。

液体サイクロンは完全な分離装置ではないので、不合格材料から常に必要となる 。このような再生処理も既に知られている。Ｂサイクロンでの再生処理に関して は、１９８８年７月８日出願のスウェーデン国特許出願第８８０２５０８−４号 があり、そこにはかかる再生処理に特に好適な液体サイクロンが記載されている 。

紙を製造し、バルブを市場に出すために用いられるプラントでは、（再生紙の蒸 煮、繊維化、脱色、叩解）といった方法により生産された懸濁液が最初にスクリ ーン及び／又はサイクロン処理可能なように希釈化され、その後、クリーニング された懸濁液が中間的に蓄積可能なように濃縮される。この濃縮は通常は開口濃 縮器内で行われる。その後パルプをウェットマシンに導き、再び希釈化する必要 がある。この濃縮、中間蓄積及び希釈化には余分の費用が含まれ、それは、スエ ーデン国特許公開第８３０５０３６−９号に開示されているように、サイクロン 処理から送られてくるバルブを濃縮し、特に−次サイクロン処理のものと同じポ ンプと閉止濃縮器を用いることにより、ウェットマシンに直接送ることにより、 軽減可能である。

しかし、上述のように、特にプラスチックのような軽量の不純物を除去するため の必要が増大しており、これは再生紙のみならず、増大する量のプラスチック不 純物を含有する、特に居住地域に産する木材にもあてはまる。プラスチック粒子 はプラント内での処理の間にも生じる。非常に少量のこれらの不純物でも、紙生 産に困難をもたらすことになる。例えば、コーティングの際に紙ウェブのストラ イブが生じることがある。

本発明の目的は、高品質の、特に、重量及び軽量の双方の粒子の不純物が軽減さ れた紙パルプ製造のための改良されたシステムを提供することにある。（軽量粒 子とは、低密度の粒子のみならず、その形状のために、液体サイクロン内でセル ロース繊維よりも軽量なものとして動作する粒子をも含む。） 別の目的は、すでに清浄されたバルブ懸濁液の中間蓄積のための濃縮器の必要性 を減じるシステムを提供することにある。その代わりに、本発明は、ウェットマ シン又は抄紙器内で、一連の手順で、清浄、濃縮及び最終処理を実行するほぼ連 続したプロセスを提供する。

これらのおよび他の目的及び効果は、特許請求の範囲第１項に基づくプロセス及 び特許請求の範囲第８項に基づく装置による本発明に基づいて、達成される。

本発明の１つの特徴的な効果は、軽量の不純物からの清浄及び濃縮の機能を組み 合わせることにより達成される共動作用効果とともに、好ましくは中間蓄積ステ ップ及び希釈ステップを同時に軽減することである。

本発明を可能ならしめていることは、軽量な不純物を軽減させるために設計され た液体サイクロン内の頂部からの懸濁液留分が、多くの水が底部の留分内に軽量 不純物を伴うために、供給される懸濁液のコンシスチンシーに関連して増加する あるコンシスチンシーを有している、という事実である。

あるセルロース繊維は底部留分を伴うということを受け入れることができるなら ば、特に高いコンシスチンシーを、非常に良好な軽量不純物の分離と共に獲得可 能であり、これにより、回収が、スエーデン国特許出願第８８０２５８０−４号 （まだ広〈実施はされていない）に記述されているような液体サイクロンを用い ることにより、リサイクルステップの数を減じることにより簡略化される。

本発明によれば、軽量の不純物の清浄と濃縮を組み合わせた後に、ｌ乃至３％の フンシスチンシーを達成可能であり、これは、多くの型のウェットマシン又は抄 紙器に関して、好適な開始フンシスチンシーである。液体サイクロンは、もちろ ん、はぼ一定の液体フローで動作される必要があり、出力フンシステンシーはバ ルブフロー供給のコンシスチンシーにより決定される。ウェットマシン又は抄紙 器に対するフローは、清浄システムの入力側に対する出力フローの制御可能部分 を供給するフィードバックにより付加的に変化させることができる。

水のレベルを一定に保つために、余水吐きを備えたウェットマシン又は抄紙器の 白水タンクを儲け、そこから処理のために必要な希釈水を得ることが好適である 。

一般に、液体サイクロンは、液体の流量及び圧力の割合が定格値で一定に保たれ る場合に、最高に機能する。しかしながら、異なる動作条件では、ウェットマシ ン又は抄紙器に対するフローを変化させることが必要である。従って、処理済懸 濁液の分水路を調整して、未使用であるが、清浄されて濃縮された懸濁液を戻す ようにすることが好ましい。この再循環は、ウェットマシン又は抄紙器に対する 繊維のフローを変更させずに、結果的にヘッドボックスへの懸濁液のコンシスチ ンシーが増加するように、主ポンプの直前で完了可能である。代わりに、フィー ドバックを第１の希釈に関連するフンシスチンシー制御の前に行い、ヘッドボッ クスへの懸濁的のコンシスチンシーを一定に保ち、ヘッドボックスへのフローを 減じることも可能である。

本発明は、図面中のブロック図に概略的に示されるような、非限定的な事例を参 照しながら説明される。

概略図は、本発明に基づくプラントの機能の実施例である。プラントを通過する 繊維材料の主要部分は、従来のサイロｌから、太線で示した主経路にそってウェ ットマシン又は抄紙器９に流れる。１０〜１２％のコンシスチンシーを備えたバ ルブは、約３．５％にサイロ１の下方部分で希釈化され、さらにポンプ１０３の 入力端で３゜０％に制御されたフンシスチンシーにまで希釈化され、さらに、サ イロ２に導かれて、そこで水準を一定に保つ。希釈水は、ポンプ１２を介して、 ウェットマシン又は抄紙器の白水から取られる。当業者であれば、サイロ２内の 水準及びコンシスチンシーがいかにして制御されて、従って、センサ１０２によ りバルブ１００及び１０１が活動されることにより希釈率が制御され、また水準 がポンプ１０３に対する調速器１０４を制御する水準センサ２００により制御さ れるかを、理解するであろう。１０５は、バルブ１００及びＬＯＩを平行に開放 し、そこを通って流れる流量を所定の率に制御する制御装置である。サイロ２に おいては、懸濁液に関する一定の水準及び一定のコンシスチンシーを達成可能で ある。

ポンプ３の吸込側はサイロ２に接続されて、ポンプ３の圧力側から排出される懸 濁液のフンシスチンシーを感知するセンサー３０１により制御されるバルブ３’ ００を介してポンプ１２から希釈水を受け取る。コンシスチンシーはそれにより ２．５％に制御される。供給される懸濁液のフローは、所望の水準のフローセン サ４０１の制御によりバルブ４００を介して導かれる。バルブ４００を通る繊維 のフローはこのようにして一定に保持される。

制御されたコンシスチンシー（繊維濃度）を有する懸濁液の逝去されたフローは 、このようにして、ポンプ４の吸込側に導かれる。

例えば、さらに詳細に後述される本発明の特別な観点により、管路１３を無視す ることも可能である。濃縮ポンプであるポンプ４は、主に一定の流量を供給し、 吸込側の圧力は白水タンク１０内の水準により決定され、白水タンクの水準は所 望の方法で一定に保持される。ポンプ４は、その背圧が一定に保たれる限り、バ ルブ４００を貫通する単位時間当たりの繊維量により決定されるコンシスチンシ ーを備えた所定のフローを供給する。実施例に基づく値では、０゜５％のフンシ スチンシーがポンプ４の圧力側で獲得され、この値はサイクロン処理に好適なも のであるが、もっと薄い及び濃いコンシスチンシーで動作させることも可能であ る。

こうして、希釈化された懸濁液は、底部留分がさらに処理されるＡサイクロンを 備えた多重液体サイクロン装置６に、サイクロンに損傷を与えるような、スクラ ップ粒子その他の大型粒子をまず減じるためのスクリーン５を介して導入される 。底部留分のコンシスチンシーは０．４５％、すなわち、供給された懸濁液より もいくぶん薄い。この底部留分は、Ｂサイクロンを備えた多重液体サイクロン７ に中間ボンピングされずに移動される。Ｂサイクロンでは、繊維が頂部留分とし て除去され、軽量の粒子が基部留分に送られる。この頂部留分においては、セル ロースｍ維が、例えば、濃縮係数３゜３３で、１．５％の高い濃度にまで濃縮さ れる。このコンシスチンシーは、懸濁的かセンサ８０１、この場合には圧力セン サにより制御されてバルブ８００を介して導入された懸濁液が処理される、次の ウェットマシーン又は抄紙器９のヘッドボックス８に送るのに適切なものである 。ヘッドボックスは、このように、制御された圧力で懸濁液を受け取る。所望の 場合には、センサ８０１はレベルセンサ又はフローセンサとすることも可能であ る。

回収装置は、多重液体サイクロン装置６及び７に接続される。回収装置は、ここ では、インレットにおいてそれぞれのポンプと、タンク１０内の共通水準に接続 されたアウトレットと、カスケード接続された装置として示されている。各装置 については、２つのステップのみが示されているが、ステップの数は回収及び純 化の所望の程度によって決定される。装置６に対する回収装置はＡサイクロンか ら成り、装置７に対する回収装置はＢサイクロンから成る。装置７からの回収の ステップ数は、装置内の個々のサイクロンがスエーデン国特許出願第８８０２５ ８０−４号に基づいて構成されている場合には、装置内の個々のサイクロンの数 に非常に影響される。

実施例では、装置７は、軽量不純物からの清浄及び清浄された懸濁液の濃縮の両 方が可能であり、これらの組合わせが本発明の大きな効果である。この濃縮は、 サイクロンの寸法、圧力降下及び入力された懸濁液の頂部及び底部のフローの分 布に依存して、異なる程度になり得る。濃縮係数、常に１以上であり、例えば３ ．３３であり、必要に応じて、例えば５にまで、増加可能であり、これは、軽量 不純物の分離に否定的な影響を与えずに、むしろ分離効果を増加させる。底部留 分内の繊維含有率は、回収装置内の処理作業を増加させるように、増加可能であ るが、これは、スエーデン国特許出願第８８０２５８０−４号に基づく液体サイ クロンを用いて処理可能である。

上述の濃縮は水と繊維の分離の結果である。液体サイクロン内の濃縮の程度はこ の分離の効果により決定される。高い濃縮を達成するために、液体サイクロンは 、頂部開口よりも底部開口が小さくなる用に製造される。分作業のために、円錐 状分離室は、１２５ミリメートルよりも、好ましくは１００ミリメートルよりも 小さな最大径を有するべきである。さらに、底部開口の直径は、分離室の最大径 の５倍以下にすべきである。

これまでは、繊維の主フローについて説明してきた。回収ステップからの戻りフ ローは、管路１１’　を介してポンプ４の吸込側に戻される。管路１３が存在し ない場合には、安定状態で弁４００を介して送られてくる繊維の全フローがヘッ ドボックス８に送り出される。フローは、従って、ポンプ４の容量によって決定 され、フローオフは、装置６の頂部留分と装置７の底部留分とにおける、通常の 一定圧力比により決定される。

最適な動作のために、液体サイクロンは所定の液体流れで動作する。しかし、フ ロー、圧力及びコンシスチンシーを変化させる必要がある場合のウェットマシン 又は抄紙器のヘッドボックスで用いる場合には、不確定である。一定のフローで のフンシスチンシーは、バルブ４００を介して供給される懸濁液のフロー及びコ ンシスチンシーを制御することにより制御可能である。この戻り管路１３は、第 １の実施例によれば、ポンプ４の吸込側に開口させることが可能であり、ポンプ ４はヘッドボックス８に向かう繊維のフローをコンシスチンシーが変化する間も 、変化しないようにする。

図中に点線で示された、第２の実施例によれば、戻りフローは、管路１３°を介 して、ポンプ３の前の地点に戻される。戻される地点は、この場合には、希釈制 御弁３００の上流であるが、いずれの場合にも、ポンプ４の吸込側に供給される 繊維フローを決定するコンシスチンシー及びフロー制御の上流の地点である。弁 １３０の手段によるヘッドボックス８に対する液体フローの制御は、懸濁液供給 のコンシスチンシーに影響を与えない。

本発明は、非限定的な事例を基礎に説明してきたが、それにより、かかるシステ ムが幅広い限界内で制御可能であることが明らかになった。サイクロン装置廖こ 関するフロー容量が設計により与えられている場合であっても、幅広い限界内で 、バルブフローの容量及び懸濁液出カフローのコンシスチンシーを変化させるこ とが可能である。

上述のように、本発明の範囲内で、制御測定を設計することにより、例えば、シ ステム内の濃度を変化させることも可能である。

特に、単一の主ポンプ４により、直列に接続された装置６及び７、さらにはヘッ ドボックス８に希釈された懸濁液を送ることが可能であることに留意すべきであ る。代表的な例においては、Ａサイクロン内のインレットと底部の間の圧力降下 は１　ｂａｒであり、インレットと頂部の間のＢサイクロンにおける圧力降下は １，５ｂａｒである。これらの圧力降下は概ねフローの関数である。ポンプ４は 、これらの圧力降下を補償して、ヘッドボックス８に対して十分な圧力を生じる ように寸法が決められる。

バルブ８００と１３０の制御は、多重液体サイクロン装置に関する動作条件に否 定的な影響が生じないように、行われる必要がある。

主ポンプ４は、フローが増加した時の圧力水頭を落として、はぼ一定の回転速度 で駆動される、濃縮ポンプである。システムは、定格フローで圧力水頭が通常の 作業点での多重液体サイクロン装置６と７及びバルブ８００内の圧力降下に関し て十分となるように、さらに、ヘッドボックス８内の圧力又は水準を保持するた めに行われるバルブ８００を通るフローの合理的な限界内への制御が認識可能な 混乱を含まないように、設計される。装置６及び７の動作条件に大きな影響が及 ぼされるので、バルブ８００をわたる圧力降下の大きな変化は許容できない。ヘ ッドボックス８に対する供給フローに大きな変化を作るために、懸濁液上の圧力 が合理的に一定に保たれるように、分路弁１３０を介する分路を設ける必要があ る。分路弁１３０は、圧力計に関して手動で制御するか、図示のように圧力制御 される。

図中の各種制御は、相互に独立な局所制御であるように示されている。しかし、 かかる制御を共通のコンピュータを用いて行うことも可能であると了解されたい 。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に、プラスチック粒子などの軽量の固体不純物の含有率に関して、改良さ れた品質特性のセルロースパルプを製造するためのプロセスであって：低いコン システンシーの繊維懸濁液が、主ポンプ（４）により、重量粒子を分離するため の第１の多重液体サイクロン装置（６）と、パルプのコンシステンシーが第２の 多重液体サイクロンにおける処理の間に高くされると同時に軽量粒子を分離する ための同じポンプ回路に含まれる前記第２の多重液体サイクロン装置（７）とを 通過させられ、さらに、このように処理されたパルプ懸濁液の少なくとも一部が 、その後、中間ポンピングなしに、ウェットマシン又は抄紙器のヘッドボックス （８）に直接導かれることを特徴とするプロセス。 ２．前記懸濁液が制御可能バルブ（８００）を介してウェットマシン又は抄紙器 に導かれ、前記制御可能バルブ（８００）がウェットマシン又は抄紙器のヘッド ボックス（８）内の圧力、フロー又は水準に関するセンサにより制御されること を特徴とする、請求項１に記載のプロセス。 ３．前記第２の多重液体サイクロン装置（７）から清浄されて出されたフローの 一部が主ポンプ（４）の上流の取り入れ口に送られて再循環されることを特徴と する、請求項１に記載のプロセス。 ４．再循環されたフローはバルブ手段（１３０）により制御されて、前記第２の 多重液体サイクロン装置からの清浄された懸濁液を所望の圧力にすることを特徴 とする、請求項３に記載のプロセス。 ５．再導入が主ポンプ（４）の吸込側で行われることを特徴とする、請求項３に 記載のプロセス。 ６．再導入が主ポンプ（４）吸込側の上流の希釈装置（３００）に対して行われ ることを特徴とする、請求項３に記載のプロセス。 ７．流量及びコンシステンシーが制御された懸濁液が第２のポンプ手段（３）に より主ポンプ（４）の吸込側にポンピングされ、前記主ポンプ（４）がウェット マシン又は抄紙器の白水システムに含まれる水準調整タンク（１０）に接続され て、希釈がそこからの白水により行われることを特徴とする、請求項１に記載の プロセス。 ８．前記第２の多重液体サイクロン装置が、直径が１２５ミリメートル以下、好 ましくは１００ミリメートル以下の円錐状分離室と、及び前記分離室の最大径の ５倍以下の直径を有する底部開口と底部開口よりも大きな頂部開口とを有する液 体サイクロンを備えていることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。 ９．特に、プラスチック粒子などの軽量な固形不純物の含有率に関して改良され た品質特性を備えたセルロースパルプを製造するための装置であって：ポンプ（ ４）と、重量粒子を分離するための第１の多重液体サイクロン装置（６）と、軽 重粒子を分離するための第２の多重液体サイクロン装置（７）と、相互に直列に 接続されたウェットマシン又は抄紙器（９）のヘッドボックス（８）とを組み合 わせて成り、前記第２の多重液体サイクロン装置が清浄された懸濁液の濃縮手段 としても同時に機能することを特徴とする装置。 １０．第２の多重液体サイクロン装置（７）とヘッドボックスとの間に接続され た制御可能バルブ（８００）と、ヘッドボックス内の制御圧力、フロー又は水準 を感知して、バルブ（８００）を活性化することにより、それらを制御するため の手段とを備えたことを特徴とする、請求項９に記載の装置。 １１．第２の多重液体サイクロン装置（７）とヘッドボックス（８）の間の分流 地点に接続され、前記ポンプ（４）の上流に位置する導入地点に連通している、 分流懸濁液用の分路管路（１３，１３′）を備えたことを特徴とする、請求項９ 又は１０に記載の装置。 １２．分路管路（１３，１３′）内にバルブ（１３０）が設けられていることを 特徴とする、請求項１１に記載の装置。 １３．前記分路地点の圧力に応答してバルブ（１３０）を制御するように配置さ れた制御装置（１３１）を備えたことを特徴とする、請求項１２に記載の装置。 １４．前記分路管路（１３，１３′）がポンプ（４）の上流に配置された希釈装 置に連通していることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。 １５．前記第２の多重液体サイクロン装置は、直径が最大１２５ミリメートル、 好ましくは１００ミリメートルの円錐状分離室と、及び底部開口と頂部開口とを 備えた液体サイクロンから製造され、前記底部開口の直径は分離室の最大径の５ 倍以下であり、前記頂部開口は前記底部開口よりも大きいことを特徴とする、請 求項９に記載の装置。