JPH05503739A - 連続式ダイジェスターにおける加熱方法と装置 - 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】 発−朋−少−名」 連続式ダイジェスタ−における加熱方法と装置艮−術−分一野 本発明は、連続的に供給される破砕されたセルロース繊維材を蒸解用リカーによ って繊維遊離式蒸解を行い、それから遊離した繊維材を洗浄する装置と方法の改 良に関する。特に、本発明は、熱エネルギーの節約のためチップの加熱に使用済 みブラックリカーを使用し、バルブの機械的特性を改善し、バルブの歩留まりを 上げ、かつ脱リグニン化（ｄｅｌｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を向上させるため そのシステムの総値化物のバランスを変えることなしに高度の硫化物による蒸解 処理を行う改良された装置と方法に関する。　砦、ト Ｒｊｒ。

光：ヨー肢−街 化学的ウッドバルブを製造する際、パルプ繊維を遊離するために種々の蒸解用化 学物質を含む楚解用リカーを使用することは通常行われるようになっている。

いわゆるクラフト或いは硫酸パルプは、基本的な繊維遊離用化学物質として水酸 化ナトリウムや硫化ナトリウムのような物質が使用されるリカー中で未処理のチ ップウッドを蒸解処理することによって製造される。いわゆるソーダパルプは、 苛性ソーダを含む蒸解用リカー、即ち、パルプ化する化学物質として主として苛 性ソーダを含むリカーを用いることからその名前が由来している。苛性ソーダと 硫化ナトリウムを含むリカー、又は苛性ソーダを含むリカー及び硫化ナトリウム を含むリカーを使用したこれらのプロセスには多くの変形例がある。しかしなが ら、これらの変形例は全て、同様に、そのプロセスを約１７０’Ｃの適切な蒸解 温゛度に保持するため熱を補給しながら成る時間にわたってリカーを使用するや り方で芸解を行っている。

チップの蒸解を行うために、従来２つの基本的なプロセスが使用されてきた。

その第１はハツチクツキングと言われるものであって、ダイジェスタ−にチップ が入れられ、リカーが注入され、温度と圧力が上昇され、そして所望の脱リグニ ン化の段階に達するために“ハンチ”が高温、高圧に保持される。ダイジェスタ −はそれから空にされ、次のハツチのために次のチップの充填がスタートする。

連続的な蒸解、即ち、第２の基本的なプロセスにおいては、チップの柱状体（コ ラム）は、熱いリカーが循環されているダイジェスタ−を通って連続的に移動す る。そのプロセスの状態は、チップがダイジェスタ−から流出する時所望の脱リ グニン化段階が生しるように制御される。

チップに熱を伝達する際、使用済みのりカー即ちブランクリカー（黒液）を使用 したパンチ式蒸解プロセスでは、種々の進歩が得られたが、連続式の蒸解に有効 な熱保存の方法においては最大の熱エネルギーの保存ができるような進歩した段 階には達していない。

従来の連続式ダイジェスタ−では、使用済みリカーはフラッシュされ、スチーム が発生する。このスチームは、通常チップを前もって加熱し、また熱水を発生さ せるために使用される。熱と蒸解用化学物質は、その使用済みリカーがチップを 予加熱し予処理調整するために、また、例えば、クラフトプロセスのホワイトリ カー（白液）のようなプロセスへ入る蒸解用化学物質を予加熱するために使用さ れる場合には一段と効果的に利用することができる。

発−咀一〇−閲−示 そ丘で本発明の目的は、熱エネルギーを節約できる連続的蒸解処理方法を提供す ることである。

本発明のもうひとつの目的は、熱エネルギーが節約され、製造されるバルブの品 質が改善される独特の方法で使用済み蒸解用ブランクリカーとホワイトリカーを 使用する連続的な蒸解方法を提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、その蒸解システムの総値化物のバランスを大きく 変化させないで高度の硫化蒸解を行い、連続的蒸解システムにおいて大きく脱リ グニン化（ｄｅｌｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が行われ、しかも現存の連続的蒸 解システムよりバルブの生産性が高い方法を提供することである。

本発明の特徴は、複数の容器が連続して使用され、第１容器が予め処理調整され たチップを受入九チッブが低温ブランクリカーにより第１容器内で予含浸、加熱 される連続蒸解方法を提供することである。チップの次の加熱は、第２容器と第 ２容器に続く容器内でより高い温度のりカーで行われ、チップが所望の高温に達 したのち、ホワイトリカーが痕解温度と蒸解圧力でチップを通って循環される。

チップは、連続的に予含浸用容器の最後の容器から蒸解処理のためダイジェスタ −へ送られる。蒸解処理され脱リグニン化されたチップは、バルブとしてダイジ ェスタ−の底部から最終的洗浄のために取出される。ウオッシャ−からの洗浄用 リカーは２つ以上の段階で利用さ娠ダイジェスタ−から遊離リカーとチップ内の リカーとが除去される。

本発明の原理に従えば、熱い使用済みリカーが連続ダイジェスタ−への流入する 材料を加熱するために使用される。ダイジェスタ−から引き抜かれた使用済みリ カーは、実質的にダイジェスタ一温度で圧力容器内に貯留される。最終の除去段 階からのより低温のりカーも貯留される。流入するチップは、はしめに低温リカ ーにさらされ、それから、より高温リカーにさらされる。ホワイトリカーは、熱 い使用済みリカーの一部を利用して熱交換器で予加熱される。ホワイトリカーを 熱いホワイトリカーアキュムレーターに貯えることができ、熱い使用済みリガー はホワイトリカーにエネルギーを与えたのち、低温アキュムレーターへ流れる。

実際上、この方法は、チップを下方へ押圧するためねじコンベアフィーダーによ って材料が供給されるようにした第１室、即ち第１容器を使って行うことができ る。容器は、頂部に引抜きスクリーンを配置し、その下方に再循環スクリーンを 配置することができ、再生リカーは、このスクリーンの高さの位置で終わってい る中心管を通って流れる。低温リカーは、低温タンクから循環ポンプへ供給され 、同リカーは容器の部分にわたって均等に拡散する。頂部スクリーンからりカー を引抜くことによって、追加されるリカーの一部はチップの動きに向流（逆流） の道路を流れるので、リカー中の熱と残留化学物質がチップへ移行する。チップ がその区域に滞留する時間とりカーの流量は熱移動の効率を決定する。頂部スク リーンから引抜かれるリカーの量は、ホワイトリカーの投入量、ウッドの湿気及 び希釈要素に一般に対応する量とする。引抜かれたりカーは芸発器へ流れる。同 リカーの残りの部分は、前記の室内をチップと共に下降する。

熱い使用済みリカーによる処理は、主としてダイジェスタ−圧をもつ容器内で生 じる。好ましくは、この高圧容器は第１容器の下に位置し、材料の移行は高圧フ ィーダーを利用することによって行われる。熱交換のための装置は、基本的には 、第１の低温容器の場合と同しである。熱い使用済みリカーは再循環回路に流入 し、リカーの一部は頂部スクリーンから引抜かれてチップと向流するように流れ る。かくして、低温リカーは熱い使用済みリカーにより置換される。頂部スクリ ーンを出た低温リカーは、低温タンクへ戻される。

熱い使用済みリカーの一部は、高圧容器の底部に導入されたホワイトリカーを予 加熱するために使用される。チップを高圧容器から流出させるために機械的装置 が使用される場合、ホワイトリカーはその機械的装置の後で投入され、バルブの 質の低下を防ぐ。これは、連続的ダイジェスタ−の一部を構成し、かつ、そのダ イジェスタ−装置自体と一体化した容器を使用することによって行うことができ る。

本発明の他の目的や効果、特徴は、明細書の好ましい実施例、特許請求の範囲及 び図面に関連して説明される本発明の原理により一層明らかとなるであろう。

凹皿Ω囚単左説朋 図〕は本発明の原理に従って操作される工程の系統図であり、図２は高圧予含浸 容器が連続ダイジェスタ−の一部を構成する図１に示す工程の変形を示す系統図 である。

るための　の７社 図１に示すように、ウッドチップはねじ式送り機構１１を通って第１室、即ち、 容器１０へ送られる。それらのチップは供給容器１２内で例えばスチームで加熱 することによって前もって処理調整される。

リカーの温予含浸容器としての第１容器において、低温ブラックリカータンク１ ３から供給ライン１４を通って供給される低温ブラックリカーによって予加熱が 行われる。このブランクリカーは再循環ライン１５と再循環ポンプ１６とを存す る再循環機構を通ってチップ間を循環する。

余分のブラックリカーは、その熱エネルギーと残留化学！ｉ！Ｆｌ質とを消費し たのち、弁１８によって制御されるライン１７を通って容器ｌＯの頂部近くで取 出され、蒸発器１９へ送られ、そこでブラックリカーはこの技術に熟達した人に とって認識され、理解される方法で再処理され、再生される。スクリーン１．Ｏ ａ、　１．Ｏｂはそれぞれ、蒸発器１９と再循環ライン１５へのリカーの出口と なる。

図１に示す工程において、予加熱されたウッドチップは第２容器２１へ下向きに 強制的に運ばれる。この第２容器２１は熱いリカー予含浸容器であって、その容 器内でつ・ノドチップは第１容器より高温高圧で所定時間だけりカーに浸される 。ウッドチップを第２容器２１へ送るために、例えば、回転送り弁２０のような 機構が使用される。そのような弁は、この技術に熟達した人にとってよく知られ たものであるので、これ以上の説明は省略する。

前記の熱いリカー予含浸容器内のチップを蒸解温度に予加熱するために、ブラン クリカーがライン２３によって第２容器へ送られ、この第２容器は圧力ポンプ２ ２ａにより送り出される熱いブランクリカータンク２２から熱いブラックリカー を受容れる。その熱いブラックリカーは、ポンプ２４ａによって再循環ライン２ ４により移動するチップを通って再循環される。リカーの一部は弁２４ｃによっ て’Ｍｌａｌされるライン２４ｂを通って送られ、そして低温ブラックリカータ ンク１３へ、好ましくは、低温ブラックリカーを第１容器１０へ吐出する吐出ポ ンプ１３ａの上流へ供給される。

第２容器２１には、リカーを除去するスクリーン２１ａ、２１ｂ、２１ｃが配設 され、スクリーン２１ａはライン２４ｂを通って余分のブラックリカーの除去を 容易にし、スクリーン２１．ｂ、　２１ｃは２本の再循環通路において高温ブラ ックリカーの再循環を容易にする。

蒸解工程では、ホワイトリカーがライン２５を通って第２容器２１へ送られる。

また、ホワイトリカーは、チップが第２容器から出る時、図１の点線で示す線２ ５ａを通って供給される。

ホワイトリカーは高温ホワイトリカータンク２７から得らワヘそれはポンプ２７ ａにより同タンク２７から吐出される。ホワイトリカーは、第２容器２１へ吐出 される前に熱交換器２８内で予め加熱されている。そのホワイトリカーは図示し ていない供給源及び供給ライン２９から熱交換器へ送られる。この熱交換器は、 高温ブランクリカータンク２２から伸長するライン３０を通って供給される熱い ブラックリカーにより加熱され、その熱交換器を通ったのち、ブラックリカーは ライン３１を通って低温ブランクリカータンク１３へ流れる。

予め含浸されたチップ及び蒸解用リカーは、第２容器２１の底部をダイジェスタ −３３の上端に接続する排出ライン３２を通って第２容器２１の底部から排出さ れる。

蒸解用リカーは、再循環ポンプ３４ａとダイジェスタ−内の抜き取りスクリーン ３４ｂとを存する回路３４を通ってダイジェスタ−の頂部で再循環する。１解用 リカーの温度調整はスチーム源３４ｄからのスチームによって加熱されるトリム 熱交換器３４ｃで行われる。蒸解用リカーの一部は、ポンプ３８ａによりライン ３８を通ってダイジェスタ−から取り出され、ライン３９を通って送られ、チッ プが第２容器を出る場所へ送られる。この再Ｖ＆環蒸解用リカーは、さらに、千 ンブがダイジェスタ−へ滑らかに移動し易くなるために第２容器から出たチップ とりカーとを薄める。

ダイジェスタ−３３では、チップは連続的に下方へ移動し、所望の程度まで脱リ グニン化（ｄｅｌ　１ｇｎ１ｆｉｃａｔｉｏｎ）されるように蒸解される。引抜 きライン３５゜引抜きスクリーン３５ａ、再循環ライン３６及びポンプ３６ａを 通って再循環が生しる。再循環されるリカーの一部分は弁３６ｂによて制御され て熱いリカータンク２２へ送られる。

ダイジェスタ−の下方部分では、ライン５０からの洗浄（ウオンシャー）濾液が ポンプ５４によって回路５２を通って再循環され、それによって、温度勾配と消 費されたりカーの濃度の勾配とを消失させる。引抜かれたりカーの量は回路５２ を通ってダイジェスタ−へ流入する流れより少量であり、ダイジェスタ−の底部 で濾液の上昇流を生じさせるように、前記濾液がスクリーン５６とポンプ５４の 間に供給される。ポンプ６２を含む第２再循環回路６０が備わっており、それは 残りの熱い使用済みのブラックリカーと共に引抜きスクリーン６４の所で上昇す る濾液の一部分を引抜く、引抜かれた濾液とリカーとの一部分は、弁６８によっ て制御されるライン６６を通って低温タンクＩ３へ送られる。

ダイジェスタ−からウオッシャ−へバルブを移動させるためにブローライン８０ が配設される。バルブがダイジェスタ−から送られる二次的希釈を含む方法は連 続ダイジェスタ−の技術分野でよく知られているので、それについてはこれ以上 説明しない。

操作時、予め調整処理されたバルブはねしコンベア１１を介して第１のチンブ予 加熱容器１０へ送らねへそこで、低温ブランクリカータンク１３から得られた低 温ブラックリカーによって加熱される。予め加熱されたチップは回転送り弁２０ を通って第２室２１へ下方へ送ら瓢そこでチップはさらに、高温ブラックリカー タンク２２から流入する高温ブラックリカーによって予加熱される。

高温及び低温ブラックリカーはバルブウオッシャ−から得られ、その高温リカー は、また、熱交換器２８を通ってホワイトリカーを加熱するために利用される。

ホワイトリカー供給ライン２５からスクリーン２１ｃを通って送られるホワイト リカーはチップに付加され、その後、チップはダイジェスタ−３３へ送られる。

ダイジェスタ−では、チップの柱状体（コラム）とりカーとが下降する時脱リグ ニン化（ｄｅｌｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が生じる。供給ライン５０を通って 付加される濾液の量は、スクリーン３５ａを通って引抜かれる熱い遊離したブラ ンクリカーとスクリーン６４を通って引抜かれる温いリカーとを移動させるのに 十分な量でなければならない。スクリーン３５ａとスクリーン６４との間とスク リーン６４とスクリーン５６との間の部分でリカーが向流することによって、チ ップによって保持されたりカーが移動し除去されるような状態を生じさせるので 、ブローライン８０を通ってそこから出ていくチップは、実質的に蒸解用リカー を含んでいない。

スクリーン６４とスクリーン３５ａとの間の向流領域は十分に長く形成されてい るので、前記濾液は実質的に蒸解温度までチップにより加熱され、ライン３５ａ を通って除去される濾液とリカーはその蒸解温度又はそれに近い温度に加熱され る。

蒸解処理前にチップが吸収した蒸解用リカー中の硫化物イオンはあとで蒸解処理 中にウッドチップから遊離するので、硫化物の約９０％が使用済みリカー中に残 留することはすでに知られている。従って、多量の脱リグニン化を行う前に、硫 化物でチップを選択的に予め処理することは蒸解処理にとって重要なことである 。

そこで、本発明では、第１室の頂部から排出されるリカーは、蒸発処理へ向う従 来の方法における使用済みリカーと基本的には同量の硫化物を含む、低温タンク 中の硫化物の濃度は、第１室から排出されるリカーよりさらに高く、熱いブラフ クリカータンク内の硫化物濃度もさらに高い、これらの濃度は、高温であること と相まって、葵解処理前に行われる硫化物によるウッドチップの予処理を効率化 させる。

本発明の方法の種々の構成要素を組み変えることにより、適切な再循環と共に、 所望の予含浸や予加熱を行うことができる。付加される予含浸容器を、図１に示 すように結合して使用したり、他の適切な手段によって接続させて使用すること ができる、前述したような容器の２つの工程を変更することも可能である０例え ば、図２は第２室２工がダイジェスターに隣接している工程を示している。かく して、高圧予含浸工程と最終的蒸解工程の両方のための種々の引抜きスクリーン 、再循環回路ポンプ等は予含浸容器とダイジェスタ−容器とを組合わせたものの 中に含まれる。

かくして、本発明は前述の目的や効果を充足する連続蒸解工程の改良方法と装置 を提供する。そして本発明の原理から逸脱することなしに、本発明の本旨と範囲 内で本発明の方法と装置を種々変形することができる。

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Σ　Ｏ ａｏ　ｅｘ３　ゝ　ω ”　−用ユ°゛ ″′−−コ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成４年３月１９日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．第１室（１０）； 前記第１室（１０）ヘセルロースウッドチップを送る送り手段（１１）；前記第 １室（１０）に接続され、同第１室（１０）内のチップを通って低温ブラックリ カーを循環させ熱エネルギーの交換を行って前記チップの温度を上昇させ、残留 化学物質をチップへ運ぶようにする低温リカータンク（１３）；第１室（１０） に接続され、同第１室（１０）からの前記低温リカーにより予加熱されたチップ を受入れる第２室（２１）； チップを第２室（２１）へ送るため前記両室（１０，２１）間を配置された供給 機構（２０）；前記第２室（２１）に接続され、チップを通って高温ブラックリ カーを循環させ、熱エネルギーの交換により、チップの温度を蒸解温度近くまで 上昇させ、チップに残留化学的物質を運ぶ高温リカータンク（２２）；予加熱さ れたチップをダイジェスターへ連続的に送るため第２室（２１）から伸長する出 口手段（３２）； 及びパルプから出る前記ダイジェスター（３３）から運ばれる低温リカーと高温 リカーを、それぞれ前記低温リカータンク（１３）と前記高温リカータンク（２ ２）へ供給する手段（６４，６６，６８；３５ａ，３５，３５ｂ）；を組合わせ て成る高圧高温の連続工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロース繊維 材を遊離させるダイジェスター装置。
2. ２．前記低温タンク（１３）からの低温リカーを受容れ、前記第１室（１０）を 通るチップの連続的移動に対して向流して第１室（１０）内のチップを通ってリ カーを再循環させる第１室（１０）の再循環手段（１４，１５，１６）を有する 請求の範囲１に記載の高圧高温の連続工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプの セルロース繊維材を分離させるダイジェスター装置。
3. ３．高温タンク（２２）に接続されて同高温タンク（２２）からのリカーを受容 れ、第２タンク（２１）を通るチップの連続的移動に対して向流して同タンク（ ２１）を通って高温リカーを循環させ、同タンク内のチップの温度を上昇させる 再循環手段（２３，２４，２４ａ）を有する請求の範囲１に記載の高圧高温の連 続工程て蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロース繊維材を遊離させるダイ ジェスター装置。
4. ４．蒸解工程中、チップの移動に対し向流するようにホワイトリカーを再循環さ せるためダイジェスター（３３）に接続されたホワイトリカー再循環手段（３４ ，３４ａ，３４ｂ，３８，３８ａ，３９）を有する請求の範囲１に記載の高圧高 温の連続工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロース繊維材を遊離させ るダイジェスター装置。
5. ５．高温リカータンク（２２）に接続されると共にホワイトリカー容器（２７） に接続され、前記高温リカータンク（２２）内のりカーの熱エネルギーを利用し てホワイトリカーの温度を上昇させる熱交換器（２８）を有する請求の範囲１に 記載の高圧高温の連続工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロース繊維 材を遊離させるダイジェスター装置。
6. ６．脱リグニン化されたパルプをダイジェスターから移送するバルブウオツシヤ ーへ接続された接続手段（８０）を有する請求の範囲１に記載の高圧高温の連続 工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロース繊維材を遊離させるダイジ ェスター装置。
7. ７．低温リカーを除去するため第１室（１０）に接続されたリカー除去ライン（ １７）を有する請求の範囲１に記載の高圧高温の連続工程で蒸解用リカーを使っ て製紙パルプのセルロース繊維材を遊離させるダイジェスター装置。
8. ８．ホワイトリカーを前記ホワイトリカー容器へ供給する手段を有する請求の範 囲１に記載の高圧高温の連続工程で蒸解用リカーを使って製紙パルプのセルロー ス繊維材を遊離させるダイジェスター装置。
9. ９．ウッドチップを第１室（１０）へ送り；前記第１室（１０）を通って連続的 に前記チップを移動させ；前記チップを加熱し、残留化学物質を再利用するため 前記第１室（１０）を通って中程度の温度でブラックリカーを循環させ；予加熱 され、化学的に予め処理されたチップをより高温高圧で第２室（２１）へ連続的 に供給し； 前記中程度の温度のブラックリカーを熱ブラックリカーに置換し；チップの温度 をさらに上昇させ、残留化学物質をさらに再利用するため第２室（２１）のチッ プを通って熱いブラックリカーを循環させ；前記チップを連続波でダイジェスタ ー（３３）へ移送し；熱いブラックリカーと置換するため熱いチップ]ホワイト リカー≠■翌閨G前記チップが前記ダイジェスター（３３）内にある時、所望の 脱リグニン化を完了させる流量、温度及び圧力で前記ダイジェスター（３３）を 通って前記チップを移動させ； 予め定められた時間ホワイトリカーの作用を受けたのち、ダイジェスター（３３ ）から蒸解されたバルブを移動させる； 工程とで成るパルプを遊離させるため連続的な高圧，高温の蒸解工程でセルロー スウッドチップを処理する方法。
10. １０．蒸解されたパルプをウォッシャーへ送り、チップを予加熱するため洗浄リ カーを第１室（１０）で利用する請求の範囲９に記載のパルプを遊離させるため 連続的な高圧，高温の蒸解工程でセルロースウッドチップを処理する方法。
11. １１．チップを予加熱し、化学的に予め処理調整するため所定の時間第１室でブ ラックリカーを再循環させる請求の範囲９に記載のパルプを遊離させるため連続 的な高圧．高温の蒸解工程でセルロースウッドパルプを処理する方法。
12. １２．ホワイトリカーを予加熱するため熱いブラックリカーを利用する請求の範 囲９に記載のパルプを遊離させるため連続的な高圧，高温の蒸解工程でセルロー スウッドチップを処理する方法。
13. １３．リカーを再生するため第１室（１０）からブラックリカーを排出する請求 の範囲９に記載のパルプを遊離させるため連続的な高圧，高温の蒸解工程でセル ロースウッドチップを処理する方法。
14. １４．第２室（２１）で熱いプラックリカーを再循環させる請求の範囲９に記載 のパルプを遊離させるため連続的な高圧，高温の蒸解工程でセルロースウッドチ ップを処理する方法。
15. １５．プラックリカーをダイジェスター（３３）から排出し、前記リカーを第１ 室（１０）へ供給する請求の範囲９に記載のパルプを遊離させるため連続的な高 圧，高温の蒸解工程でセルロースウッドチップを処理する方法。