JPH05500242A - 繊維状又は微細片物質の懸濁液を連続的にろ過し且つ液体置換するプロセス及び装置 - 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】 繊維状又は微細片物質の懸濁液を連続的にろ過し且つ液体置換するプロセス及び 装置技術分野 本発明は、連続的に進行しているフィルタ表面上に、繊維状又は微細片物質の懸 濁液を連続的に濾過させることにより、濾過物質からなる濾過ベッドを形成し、 且つ、少なくともｔ濾過ベッドの液体成分の一部分が、上記物質の導入方向に垂 直な流体の流れによって他の流体に置換されるように、清適ベッドが流体置換を 行うため前方に搬送されるプロセス及び装置に関する。

背景技術 懸濁物質の濾過、及び流体置換オペレーションは、極めて重要な地位をしめてお り、それらは通常、プロセス工業特に木材プロセス工業におけるパルプ生産プロ セスでの種々の行程において、共通して使用されている。

−すなわち、パルプの洗浄行程において、繊維状物質は、消化プロセスにおいて 使用された化学薬剤から及び溶解した物質から分離するのに使用される。

−パルプ洗浄と同様にパルプの漂白行程において、また、いわゆるダイナミック （置換）漂白において、繊維状物質内に漂白化学薬剤を導入するためにも使用さ れる。

−クッキング（ｃｏｏｋｉｎｇ　）化学薬剤の準備で、例えばホワイトリカーを 石炭性から分離する際の、硫酸パルプ工業のカセイアルカリ化プロセスにおいて も使用される。

初期においては、上述したオペレーションにおいて、バッチプロセスが用いられ ていた。例えば、パルプの洗浄は、いわゆるディフューザすなわちスクリーンボ トムのタンクの中で行われていた。このスクリーンボトムのタンクは、蒸煮釜か らのパルプが詰まったスクリーンボトムのタンク内において、パルプをリンスす ることにより、またはパルプをその中に押し込めることにより、行われていた。

しかるのち、消化プロセスにおいて使用された化学薬剤及び溶解物質を含む、い わゆるパルプの基礎流体は、洗浄流体をディフューザの上方部分に加えることに よりディフューザのスクリーンボトムを通してパルプから置換される。

パルプかこのような方法で、十分にクリーンに洗浄されたとき、パルプはディフ ューザよりリンスされ、取り出される。この後、再び、次のバッチのパルプを洗 浄するなめに受け入れることかできることになる。

パルプのこのタイプの単一のバッチ洗浄は、いわゆるマルチステージプロセスを 使用することにより、より効率的にすることができる。マルチステージプロセス において、各段階のステップが上述したように基本的に行われる。異なる点は、 第一のステップにおいては洗浄水は使用されず、洗浄流体は洗浄水に希薄され、 洗浄流体は前のパルプバッチの第二の洗浄ステップからリカバーされて使用され 、且つ、純粋の洗浄水は最後のステップまで使用されないことである。

かかるバッチディフューザ洗浄においては、繊維ベッド内の流体の置換は垂直方 向の流体の流れによって行われ、この場合、繊維ベッドの両側において、重力に よる水圧差を利用した下方への流れによって行われる。繊維ベッドは固定されて いるので、水平方向のいづれの次元（ディメンション）も置換においては作動的 には用いられない、それらは、洗浄装置の物理的な寸法（サイズ）を提供し、且 つ従って、所望のパルプ洗浄能力を達成するためにのみしか使用されない。

バッチ濾過すなわち流体置換においても、もちろん、流体のなめに任意に選択さ れた流れ方向を使用することは可能である０例えば、適当なポンプ配置及び装置 を用いることにより、この選択された方向に沿って必要な圧力差が繊維ベッドの 両側にできる。この方向は、例えば、重力に対し任意の方向に向けられた半径に 平行なものとすることができる。しかしながら、バッチ洗浄プロセスにおいては 只一つの次元方向のみしか作動的に使用されず、つまり、パルプベッド内の流体 置換では、他の二つの次元方向、そのうちの一つは接線方向であろう方向は、装 置のサイズを提供するのみであるのが通常である。

技術の発展に伴い、かかるオペレーションに対し連続的な方法が採られるように なってきた。この連続的な方法は、長い年月に渡って、極めて経済的に競争力の ある方法であり、したがってパルプ製造産業において独占的に使用されることと なっていた。上記濾過及び流体置換オペレーションに使用された連続的方法にお いて、二つの次元方向はそのオペレーションそのものにおいて作動的に使用され る必要かあった。一つは、バッチプロセスにおいて繊維ベッドを通る流体の流れ 方向のものであり、もう一つの付加的なものは前記方向に垂直な繊維ベッドの連 続的な搬送方向である。

理論的には、連続プロセスにおいて繊維ベッドの流体置換は只一つの次元方向を 使用することにより実行することかできると推測される。すなわち、いわゆる対 向流方法を使用することによりベッドを流体の流れとは正反対の方向に搬送する 。しかしながら実際は、このタイプの対向流方法は非繊維状のパルプベッドにお ける流体置換には適用することは不可能である。というのは、パルプベッドの機 械的な強さに比べて、流体の流れを形成するために必要な圧力差は極めて大きく 、パルプベッドの繊維上に、それによって引き起こされる機械的な力は、ベッド を圧縮させてしまう程のものであり、ベッドを通しての十分な流体の流れを妨げ る。しなかつて、ベッドを前方に搬送するための技術的な装置を開発することは 不可能である６ 現在までのところ、連続プロセスとしてのセルロースパルプの洗浄に使用される 最も普通の装置は、回転ドラムを基本とする洗浄フィルタであった。

現在、これに基礎をおいな種々のタイプの装置が使用されている０例えば、吸引 フィルタ、圧力フィルタ、洗浄プレスである。それらすべてが共通して持ってい るものは、水平軸を中心として回転するドラムが用いられており、且つパルプベ ッド（ウェブ）か、ドラムの上部に形成されていることである。このドラム上部 は、しかる後、ウェブ上に洗浄流体を加えることにより且つドラムのスクリーン 表面を通してベッドからＰ液を吸引することにより洗浄される。

原理的には、このタイプの一つの洗浄フィルタは、同じドラムで複数回の置換を 実施することが予想されるが実際には最大で二回の置換ステップを行える有利性 を持つにすぎない。今日、パルプの十分に効率的な洗浄を達成するためには、通 常四つの洗浄フィルタか要求されている。これら四つの洗浄フィルタは、対向流 原理にしたがって連結され、全洗浄デパートメントを形成する。

一つの装置を使用することにより、パルプの洗浄を十分効率的に実行することか できるように、いわゆるフラットワイヤ洗浄機が開発された。その原理は、パル プ乾燥装置のウェットエンドと同じ物である。すなわちワイヤ強さを増強するこ とにより、複数の流体置換ステップ、すなわち十分な洗浄効能を達成するのに必 要な洗浄ステップを行うことができるようにする。

上述したドラムフィルタにおいて、パルプウェブは接線方向に移動し、流体はパ ルプウェブを通って半径方向に流れる。フラットワイヤ洗浄機において、パルプ ウェブは、ワイヤに沿って水平方向に連続的に移動し、洗浄流体は、パルプウェ ブを通って、上方から垂直下方に置換される。

これら装置に加えて、連続作動のディフューザ、及び圧力ディフューザは、極め て普通に使われているパルプ洗浄装置を提供している。これら装置において、パ ルプは垂直方向に移動し、洗浄流体は装置内に形成されたパルプベッドを通って 水平方向且つ半径方向に置換される。

パルプの洗浄のために現在までに開発され且つ使用されてきたこれらの装置にお いて、水平な次元方向の一つだけではなく垂直次元方向も常に作動的に使用して いることに気付かれるであろう、それら方向は、パルプベッドの移動、または流 体置換のいづれかまたは両方に使用される。

現在までに使用されてきた、連続洗浄装置は、それらの中で達成される置換効率 が、バッチ置換工程で可能な効率のせいぜい１／２程度であるということからも あまり効率的ではない０例えば、普通、吸引フィルタ、またはドラムフィルタの 場合、置換効率はバッチ置換プロセスの効率のなったの１／４である、この理由 により、上述したように、リカバされた化学溶液が不必要に希薄されることなく パルプ洗浄を十分効率的に行うように、複数の洗浄装置を直列に連結することが 必要になる。

したがって、パルプの洗浄のため現在必要とされる装置は、比較的複雑で且つ高 価なものであった、さらに、種々の実際的な問題を共通して持っていた６例えば 、泡の問題は、硫酸パルプの洗浄の場合とくに極めて重要であった。これら０趙 のために、消泡化学薬剤を使用することが必要であり、その使用は普通のことで ある。エネルギー必要量も、また一般的にパルプの搬送及び流体置換を実施する のに必要とする理論エネルギ要求量に比べて複数倍となっており、したかって、 パルプ洗浄のオペレーテインクコストはかなりのものとなっていた。

発明の開示 本発明の目的は、バッチプロセスと同様の効率で、且つ他のものも含め泡問題を 減少させる連続プロセス及び流体置換を提供することにより、現在の方法及び装 置に付随した、上述した欠点を解消又は少なくとも減少させることにある。

本発明の主たる特徴は、添付の請求の範囲に規定されている。

本発明によれは、もし垂直次元方向が作動的に使用されたままで残されており、 且つ実在する二つの水平次元方向のみが、パルプベッドを前進させるため且つそ れを通して流体の置換を行うために使用され、そして、パルプを前方に搬送する スクリーン表面であって、そこを通して、パルプベッドから流体を置換するスク リーン表面が流体内に全体的に浸漬されている場合、現在の装置が持っている上 述した欠点を解消する装置システムを見付けることができる、ということが理解 されるであろう。

本発明の原理は以下の通りである。

フィルタ表面、すなわちスクリーン表面は、各点において、移動方向に垂直な断 面か垂直を向くように配置される。このフィルタ表面上には、その上に送り込ま れた繊維物質懸濁液を堆積させることにより、繊維物質のベッドか最初に形成さ れる。このフィルタ表面は、流体置換を実行するためパルプベッドを前方に搬送 するスクリーン表面はエンドレスの広いバンドすなわちワイヤまたは好ましくは 薄い穴付きスチールバンドからなる流体は通すが繊維は通さないバンドから作ら れている。

スクリーンバンドの軌道プロファイルは、基本的には任意である０例えば、垂直 方向に配！された支持ロール及び牽引ロールを用いることにより形成することか できる。しかしながら、すべての中で最も単純で且つ一般的にプロセス及び装置 技術の点で最も有利な軌道プロファイルは、丸いプロファイルである。この場合 スクリーン表面は、マントルの中心軸に位置する想像上の垂直軸を中心として回 転する丸いシリンタ状のマントルとなる。

この場合、強さ等を考慮にいれると、繊維物質のパルプウェブがマントルの内側 表面に形成されるとき最も有利なシステムか得られる。

スクリーン表面か、形成する軌道プロファイルのタイプがどのようであれ、スク リーン表面の全幅に渡って一定の圧力差を形成し、それにより、カス、空気その 他のカスか流体及びパルプ上部と混合しないようにし、そして、所望の流体流れ 状態を形成且つ維持できるように、スクリーン表面及びその上に形成されるパル プウェブは、連続的に流体表面よりも下に維持される。

このシステムの原理において、流体の流れを引き起こすのに必要とされる圧力差 は、スクリーンマントルの内側の流体表面をスクリーンマントルの外側よりも高 く維持することにより形成される。この流体の流れは、スクリーン表面上にパル プベッドの形成を行い、しかるのち、パルプウェブ内の所望の流体置換を行う。

以下に、本発明にかかるプロセスを実行するための最良の実施例を詳細に説明す る０本発明は添付した図面を参照することにより以下より詳細に記載される。

発明を実施するための最良の形態 パルプ懸濁液を装置内に搬送し且つそれから取り出すのに必要な、また流体の移 送に必要な、ポンプ１．２．３．４．５の他に、本発明装置は、固定の支持構造 ６に加えて具部つの移動部分を含んでいる。すなわち、（スクリーンマントル７ に接続された）駆動手段８を備えた回転するスクリーンマントル７と洗浄された パルプウェブのための攪拌ａ９とである。

スクリーンマントルの円形形状は、上側の支持リング１０と下側の支持リング１ １によって維持される。所望の回転速度は、スクリーンマントル牽引リング１２ 及びそれに連結された駆動手段８によってスクリーンマントルに与えられる。

スクリーンマントルが回転している場所である内側及び外側支持構造体１３．１ ４の間の液体容積は、分離した流体チャンバーが異なる置換ステップの為に形成 されるように隔壁１５．１６．１７．１８．１９．２０．２１．２２．２３．２ ４．２５．２６．２７、によって分割されている。

スクリーンマントルは、支持リングに固定されたガスケット２８．２９によって シールされており、それにより、パルプウェブ３２が、スクリーンマントル上に 存在するときに、スクリーンマントルの外側よりもスクリーンマントルの内側に 高い流体表面３０．３１を形成することかできる。

洗浄すべきパルプ懸濁液は、ウェブ形成領域のフィード容器３３内に圧入される 。ウェブ形成領域において、パルプ懸濁液と一緒に入る流体の一部が、スクリー ンを通って、ウェブ形成領域のスクリーンマントル外側の枦液容器かうなる第− 室３４内に流れ込むときにスクリーンマントル上に均一の厚さのパルプウェブ。

を形成する。Ｆ液は、始め上方に向かって流れ、泡及びガスは、Ｐ液がＰ液容器 からなる第二室３５に流れ込む前に分離される。第二室３５からＰ液は装置の外 側に圧出される。

このように形成されたパルプウェブはスクリーンと一緒に次の領域、すなわち第 一に流体置換が行われる領域に移動する。この領域において、次の洗浄領域から 得られたＰ液か置換流体または洗浄流体として使用されるｌ後の洗浄領域におい て、純粋の水が洗浄流体として通常利用される。

図面に示された装置は、二つの洗浄領域のみを有しているが、本発明によれば、 この装置及び同様の装置は、必要であれば、多数の流体置換領域を有することが できる。ｆｉ！後の流体置換の後、パルプウェブはスクリーンを通して、外側か ら置換流体３６によって、スクリーンから剥離される。流体は、剥離されたパル プと一緒に撹拌機９によって混合され、しかる後、装置の外へ圧出される。

パルプウェブの隔離の後、裸となったスクリーンは、ウェブ形成領域に進み、そ こで新しいパルプウェブが再び上述したのと同様の方法によって、その上に形成 される。

一つの洗浄領域から、他の洗浄領域へのポンプによる流体移動は、Ｐ液容器と前 の洗浄ステップから洗浄流体のためのフィード容器との間のパイプを介して、支 持構造を貫通して下側から装置内において起こる。

ウェブ形成領域内のパルプ懸濁液が、スクリーンと同じスピードで常に移動する ため、ウェブ形成領域は、可撓性の隔壁２５によって分割されている。隔壁２５ からのスクリーンの距離は、パルプ懸濁液内の流体かスクリーンを通って流れる に従って減少する。

上述した可撓性の板の他の側における流体表面がパルプ懸濁液の表面よりも高く 維持されるために、その様に要望されるとき、パルプウェブの為に、ウェブ形成 のため使用されるフィードされたパルプ懸濁液及び圧力差によって通常与えられ る密度よりも高い密度が得られる０種々の流体置換領域において洗浄流体がスク リーンおよびパルプウェブに接触する前にそれらと同じスピードになるようにす るため、各々、可撓性の板２６．２７、か存在している。

可視性の板が緊張を失って不必要な混合を引き起こすことがないように、同じ濃 度を有する流体が上述した可撓性の板の両側において使用される。

ウェブ形成領域内のパルプ懸濁液及び洗浄領域内の洗浄流体が共にパルプウェブ の移動スピードと上述したように同じスピードで流れるようにするため、パルプ 懸濁液フィード容器３３及び洗浄流体フィード容器３７．３８は第２図に示され るようなスパイラル状のデザインをもっている。さらに、上述した可撓性の板は 、スクリーン表面からのそれらの距離か常にパルプ処理能力の相違にも拘らず、 常に正しくなるように機械的装置によって移動可能となっている。

パルプベッドを通る流体の流れを引き起こすのに比較的高い圧力差（約３ｍの水 頭）か使用されるが、流れ率は、スクリーン及びパルプウェブの移動速度に比較 して比較的低く、わずか１／Ｚｏｏの大きさのオーダーである。

スクリーンを通って流れる流体の濃度プロファイルを維持するため、異なる洗浄 領域を相互に分離する垂直の隔壁１６．１７は、流体がスクリーンを離れるとき 流体の流れ方向にほぼ平行にすなわちスクリーンマントルにほぼ接する方向に配 置される。

洗浄領域は、前記隔壁に対して相互に緊密に隔離されていない、隔壁の壁は、回 転するスクリーンドラムに対して均一の幅のスリット３９．４０だけ離れている 。このスリットにより、Ｐ液容器内の第−室４１．４２．４３は相互に連通して いる。このように、流体表面は、別の流体液表面制御装置を設置することなく全 てのＰ液容器内において同一に維持される。流体表面は、第一の洗浄領域からの ＰＨの引き抜きを制御することによってのみ制御することができる。

洗浄効率という意味において、このような配置は極めて有利である。すなわち例 えば、置換流体の容積が最高条件と異なったために間違った′Ｐ液液室−流れ込 んでしまったＰ液は、それが、他のＰ液部分と混合する前に自動的に正しい室内 に通過することができる。

この構造はまた、スクリーンに作用する力のバランスを取る可能性を提供し、し たがって回転によって引き起こされる摩擦及びそれに必要なモーメントを最小に することができる。さらにこの構造を使用することにより、全能力レンジにおい て単純な測定及び制御により最小の希薄でもって所望の一定の洗浄損失を自動的 に得ることが可能となる。

これを達成するため、最後の洗浄領域のＰ液容器は、隔壁１７によって２つの部 分に分割されている。隔壁１７は、異なる洗浄領域からなるＰ液容器を前述した ように相互に分離している隔壁と同様のものであるｌ後の洗浄領域には、ポンプ ４のみだけでなく、他のポンプ構造５も設置されている。このポンプ４は、流体 をＰ液容器の先端側の容器４４から前の洗浄領域の洗浄水フィード容器３７内に 圧入し、ポンプ構造５は、それによってＰ液をｔ液容器の最終端の容器４５から 最後の洗浄領域の洗浄水フィード容器３８に圧入し、そして、このＰ液の正確な 量は、上記隔壁の位置においてスクリーンマントルを通って流れるＰ液の濃度を 測定することによって調節される。

剥離領域の後露出した回転スクリーンは、ウェブ形成領域に到達したとき、ウェ ブ形成領域の先端において、繊維を透過させないパルプベッドが形成される前に 、パルプ懸濁液内からの流体のみならすいくらかの繊維かそれを通って通過する 。装置を離れるＰ液４６は、このＰ液の次の処理（蒸発）に有害な繊維を含む液 へきではないため、ウェブ形成領域の先端の位置においてスクリーンマントルを 通過して通る泗液４７は、パルプ懸濁液か装置のウェブ形成領域のフィード容器 内に圧入される前に、パルプ懸濁液を希薄するためその全部を使用することによ り分離処理される。

このような構成を提供するため、ウェブ形成領域のｆ液室の先端は、ＰＲ収集箱 ４８によってＰ液室の残りからシールされている。このＰ液収薬箱４８はスクリ ーンマントルに対してシールされている。このように、この箱を二つの部分４９ ．５０に有利なことに分割しているため、前端の表面制御により、高い流体表面 を維持することかでき、それによってスクリーンマントルを横断する圧力をウェ ブ形成領域及び洗浄領域に於けるそれぞれの圧力差さよりもかなり低くしている 。このように、パルプ繊維は裸のスクリーンマントルの穴の開口率にも拘らず、 詰まらないように補償されている。

繊維物資の連続的な濾過又はそのウェブ形成に関する限り、形成されたベッドの 厚さは、繊維表面の移動スピードに反比例して変化するのではなく、そのスピー ドの平方根に反比例して変化する。すなわち濾過能力は、圧力差及びフィード濃 度を一定に維持した場合、フィルタ表面のスピードの平方根に正比例して変化す る。

形成されたベッド内において流体置換か行われたとき、流体の流れ率は、対応し て、したかって流体置換効率は一定のままとなる。能力か変化した場合、上述し た理由により最も有利なことであるが、フィルタ表面の速度５１を第一に変える のみである。その場合、リカバされるＰ液の希薄度は一定に維持され、また洗浄 損失はほぼ一定に維持される。

流体置換効率は、ウェブ形成領域で形成されるベッドの厚さに依存し且つその一 部のためのベッドの厚さは、主として、フィードされた懸濁液の濃度に主として 依存するなめ、懸濁液濃度は、所望の流体置換率か達成され且つ維持されるよう に主として選択且つ制御される。

実際は、優れた制御システムを用いても、フィード濃度はいくぶんか変化するな め、選択された平均フィード濃度は、所望の流体置換率によって得られるものよ りも幾分か低くくなる。従って、変化によりフィード濃度が最高値に近付いた時 、それはなお所望の効率を達成する可能性を有している。濃度の変化による流体 置換効率のこの過剰分は、ｉ＆後の流体置換領域において後ろのｒ液部分５２を 洗浄流体として、同じ領域にリサイクルさせることにより上述のようにして除去 することかできる。

パルプ懸濁液の濃度の測定は、一般に問題が多く且つ漠然としている。これは、 正しい且つ実際のパルプ生産量を決定するなめ重要であるだけではなく、濃度の 正しい決定は洗浄のため極めて重要であり、従って、所望の洗浄損失ができるだ け低い希薄係数で得ることかできる。

本発明の装置システムにおいてウェブ形成領域内の流体表面５３．５４．５５を 計測し且つ調節することにより、ウェブ形成領域のスクリーンマントルの両側の 有効圧力差を、例えは、正確に測定及び制御することが可能である。この理由の ため、フィードされるパルプ懸濁液の濃度とフィードされるパルプ懸濁液の全量 との間に曖昧ではあるが、依存関係が存在する。従って、パルプ懸濁液の濃度が 増加する傾向にあるときパルプの量も増加するため、その全量は自動的に増加す る。すなわち、堆積されたベッドの厚さは、低い懸濁液濃度のときよりも早い割 合で成長し、従って、その流れ抵抗はそのなめにパルプ懸濁液の量を減少させ、 堆積するための時間を持つ、逆に、フィードされるパルプ懸濁液の濃度が、減少 する傾向の場合、その流れ率の容積は増大する。

フィードされたパルプ懸濁液の表面５３をフィード容器内において一定に維持す るようにフィードされるパルプ懸濁液の流量５６を調節することにより、且つフ ィードされるパルプ懸濁液の流量５９を一定に維持するように流体がフィード容 器内にフィードされる前に、パルプ懸濁８！５８と混合される流体の量を調節す ることにより、フィードされるパルプ懸濁液の濃度は、濃度を別個に測定するこ となく所望の最高条件のレベルに標準化させることができる。パルプ懸濁液に混 合される流体は、ウェブ形成領域からのＰ液である。

この測定及び制御は、出来るだけ正確且つ迅速に行われなければならないため、 ウェブ形成領域のフィード容器に接続された表面制御容器の横断面は比較的小さ く、すなわちパルプ懸濁液フィードパイプの横断面と同じオーダのものでなけれ ばならない。

乱れた状況下においてもできるだけはやく洗浄する最高条件のレベルに、種々の 洗浄領域の洗浄流体の正確な量を調整するなめ、これら領域の選択流体のための 表面制御容器の横断面は同様に比較的小さくなければならない、その代わりとし て、乱れた状況下において、パルプウェブの剥離及び希薄水の調節に時間かかか り、したかって装置システムを離れる洗浄されたパルプ懸濁液の濃度を一定に維 持できるように、剥離領域のパルプ懸濁液表面制御容器の横断面を比較的大きく する。

上述した事実の他に、効率的な洗浄を達成するため、一つの洗浄領域から他の洗 浄領域にパルプウェブ形成領域を搬送する装置はそれと共にできるたけ少ない流 体を保持するような形状を持っていることか重要である。と言うのは、効率的な 置換と言う意味において、かかるパルプ移動装置の流体室における流れ条件は、 最高の条件であっても、理想的な混合に対応するからである。その効率は、よく 形成されたパルプベッドにおける流体置換効率の約１／１０に過ぎない。

例えば吸引フィルタで現在まで使用されている洗浄装置においては、この流体室 は極めて大きく、さらに、パルプベッド内に含まれている流体の容積に比べてさ えも大きい。この理由は、基本的には、これら装置の置換効率か最高であるとし ても理想状態下において達成することができる効率の１／３に過ぎないからであ る。

一方、本発明の装置によれば、パルプベッドを前方に移動させる装置コンポーネ ントは、極めて小さな流体容積を含んでおり、それは、パルプベッド内に含まれ る容積の１／２００のオーダである。それというのは、コンポーネントは、約１ ｍｍの厚さしかない穴付き金属シートであり、その開口部の容積は約２０％であ るからである。この理由により、置換と言う意味での負の効果は、実際的ではほ とんど重要なものでない、この事実を上述したほぼ理想的なパルプベッドの形理 想的なパルプベッドで達成できるものに極めて近いと言うことができる。

上述した有効な流体置換及び洗浄を別としても、本発明によるプロセス及びその 好ましい装置システムは、以下の他の利点を提供する。

一つの装置で持って全パルプ洗浄を実行できると共に、現在使用されている洗浄 デパートメントと交換可能である。装置は、単純で、小さく且つ軽量であり、い かなる別の建物も必要としない。

電気の消費は現在の装置の約１／１０に過ぎない。

制御か、完全自動で、維持及び制御は現在の装置に比べて単純であり、且つ泡の 問題も存在しないなめ、オペレーティングコストもまた低くなる。

洗浄デパートメントにおける使用の他に、本装置は、複数の流体置換ステップを 同じ装置で行うことかできるため、パルプの漂白に特に適している２本発明装置 は、全てのタイプのパルプに適している。

２４時間当たり、１０００メートルトンのパルプの生産をするための装置は、そ の寸法か、全直径１０ｍで且つ高さが約１２ｍはどの小ささである。

パルプの洗浄に関するかき′す、極めて異なるプロセス条件のもとに適用するこ とかできるが、その好ましい実施例においては、プロセスの主たる変数は、以下 の大きさのオーダである。フィード濃度は２〜４％である。パルプベッドの厚さ は２０〜１００ｍｍ、好ましくは約５０ｍｍである。流体置換を達成するための 圧力差は水頭で１〜４ｍである。スクリーンの移動速度は０２／秒、好ましくは ０．５／秒である。流体置換効率すなわち一つの処理ステップの置換率は、約１ ．１である。上述した数値に基づいて一つの処理ステップにおける繊維ベッドの 全保留時間は、５〜１５秒、通常約１０秒である。

スクリーンドラム直径か約８メートルトンで高さ約６ｍ、そして、４つの洗浄ス テップを含む装置を用いた場合、−日当たり硫酸パルプを１０００メートルトン 処理することが可能であった。すなわち本装置だけで全洗浄デパートメントに対 応しているのである。

図面の簡単な説明 第１図は、好ましい実施例の垂直断面図を示している。

第２図は、好ましい実施例の対応する水平断面を示している。

第３図は、本装置の制御ダイアダラムの原理を示している。

Ｆｉｇ、　１ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．繊維物質又は微細片物質で移動するフィルタ表面上にベッドを形成すること により、そして、このベッド内に存在する流体を物理的及び／又は化学的特性の 異なる他の流体で置換することにより、前記繊維物質又は微細片物質内の流体を 少なくとも部分的に前記他の流体と置換する連続作動プロセスであって；ベッド 物質は、容器内の流体表面より下方に垂直に向けて設置され且つろ過及び１又は 複数の連続的な流体置換の実行のためにベッド物質を連続的に搬送すると共に、 形成されたベッドを横断しての静水圧差がある値に維持されているシリンダ状の フィルタ表面上に形成され；形成されたベッドは連続的に水平方向前方に搬送さ れ；そして、ろ過及び流体置換中、流体がベッドを通して水平に流れる；ことを 特徴とする連続作動プロセス。
2. ２．請求項１に記載の連続作動プロセスにおいて、シリンダ状のフィルタ表面が ろ過及び流体置換中、ベッド物質を搬送する軌道は一定又はほぼ一定の曲率半径 を有している連続作動プロセス。
3. ３．請求項１又は２に記載の連続作動プロセスにおいて、ベッド物質は、シリン ダ状のフィルタ表面の内側表面に形成される連続作動プロセス。
4. ４．請求項１から３のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、流体懸濁液 からベッド物質が形成される前の流体懸濁液の流れ方向は、形成されたベッド物 質内の流体の流れの方向と平行であり、そして、流体置換に使用される流体の流 れの方向は、流体がベッド物質と行き合う前に、形成されたベッド物質内の流体 の流れ方向と平行となる連続作動プロセス。
5. ５．請求項１から４のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、流体置換領 域の種々のろ液室は、隣接するろ液室同志が相互に連絡するように隔壁によって 相互に分割されており、従って、それらの中野ろ液の表面はほぼ同じレベルに維 持され、隔壁の点でフィルタ表面から離れるろ液部分はまずろ液室から隣接する ろ液室に移動する連続作動プロセス。
6. ６．請求項１から５のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、パルプベッ ドを形成し、また流体置換を達成するためのフィルタ表面を横断しての靜水圧は 、ベッド物質がその上に形成されるフィルタ表面のその側において、反対側より も高い流体表面を維持することにより維持される連続作動プロセス。
7. ７．請求項１から６のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、ベッド物質 が剥離される側と反対の側の流体表面を高く維持することにより、フィルタ表面 を通して剥離流体をフィードすることにより、最後の流体置換後、パルプベッド をフィルタ表面から剥離する連続作動プロセス。
8. ８．請求項１から７のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、ろ過にフィ ードされた繊維物質の量及び流体懸濁液内の繊維濃度は、流体懸濁液がろ過にフ ィードされる前に、繊維物質懸濁液と混合される流体の量を調節することにより 、一定のレベルに調節され、フィード容器内の懸濁液の表面又はろ過内のフィル タ表面を横断しての圧力差が一定のレベルに維持される場合、懸濁液フィード率 はほぼ一定にされる連続作動プロセス。
9. ９．請求項１から８のいずれかに記載の連続作動プロセスにおいて、最後の流体 置換領域のろ液は２つの部分に分割され、その後の部分は同じ流体置換領域の洗 浄流体の一部として使用され、この部分の量は、最大化学物質濃度が一定になる ように調節され、この最大化学物質濃度はこの部分に対してそのろ液部の濃度で あり、このろ液部はフィルタ表面からこの部分にきた第一のろ液部である連続作 動プロセス。
10. １０．繊維物質又は微細片物質の流体懸濁液をろ過し且つ懸濁液流体を物理的及 び／又は化学的特性の異なる他の流体で置換するための装置であって、ベッド物 質をその上に形成することができる移動するフィルタ表面と、そして、懸濁液及 び置換流体をフィードし且つフィルタ表面を通って流れる流体を収集するための 手段とを備えた装置において；フィルタ表面は容器内に配置された垂直のシリン ダとして形成され、従って、それは容器内の流体の表面よりも低くされており、 ろ過及び流体置換に関連するフィルタ表面及びその上のベッドを通る流体の流れ は水平方向に起こる装置。
11. １１．請求項１０に記載の装置において、フィルタ表面がベッド物質をそれに沿 って搬送する軌道上に位置するシリンダ状のフィルタ表面の曲率半径が実質的に 一定である装置。
12. １２．請求項１０又は１１に記載の装置において、懸濁液及び置換流体をフィー ドするための手段は、ベッド物質がフィルタ表面の内側に形成されるように、シ リンダ状のフィルタ表面の内側に配置されている装置。
13. １３．請求項１０から１２までのいずれかに記載の装置において、異なる流体置 換領域のろ液室は、隣接するろ液室同志が相互に連絡するように隔壁によって相 互に分割されており、従って、それらの中のろ液の表面はほぼ同じレベルに維持 され、隔壁の位置でフィルタ表面から離れるろ液部分はまずろ液室から隣接する ろ液室に移動する装置。