JPH10509484A - 単槽水力学的消化槽における黒液しみ込ませ処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は単槽システム（１）、好ましくは単槽水力学的消化槽の中で連続的にクラフト・パルプを煮炊き処理するための方法に関しており、この場合チップ（２）が消化槽（１）の第一端（３）に送り込まれ、白液が前記第一端（３）における、またはその近くの少なくとも一つの部分において添加され、チップが共存するしみ込ませ処理領域（５）においてしみ込ませ処理され、そのチップがしみ込ませ処理領域の下流側の煮炊き処理領域（６）において煮炊き処理され、高温の黒液（７）が少なくとも一つの抽出スクリーン部分（８）から抽出され、そしてその高温の黒液（７）が前記しみ込ませ処理領域（５）に添加され、そして煮炊き処理されたパルプが消化槽の他端から排出され（９）、そして高温の黒液（７）が前記しみ込ませ処理領域（５）に添加され（１１），（１２）、そして前記高温の黒液（７）の添加位置（１１ａ）の下流側に配置されている第一スクリーン部分（１４）からの抽出液（１３）が消化槽から多量に除去される。

Description

【発明の詳細な説明】 単槽水力学的消化槽における黒液しみ込ませ処理 技術分野 本発明は単槽システムにおいて好ましくはクラフト・プロセスによりセルロー ス含有の繊維材料を連続的に煮炊き処理するための方法に関しており、その際、 繊維材料は、主として良好なパルプ強度を達成させる目的のために、また好まし い実施例においては比較的低いエネルギー消費量を達成させる目的のために、煮 炊き処理プロセスの開始に当たって黒液でしみ込ませ処理される。 技術の現状と問題 現存のクラフト消化槽においては、黒液はほんの制限された量だけ、すなわち しばしば実質的に消化槽のしみ込ませ処理領域における全液含有量の５０％より 少ない量だけ使用される。外部から添加された液体の残量は通常主として白液か ら成っている。煮炊き処理プロセスにおけるこのような初期のこの大量の白液の 添加は完全に煮炊き処理された繊維の引裂抵抗にマイナスの効果を有することが わかっている。 特許明細書ＵＳ３３０３０８８（ゲスナー）は単槽システムにおけるセルロー ス含有の繊維材料を連続的に煮炊き処理するための方法を開示しており、その際 、チップが消化槽の第一端に供給され、白液が前記第一端の或位置に添加され、 チップが共存するしみ込ませ処理領域においてしみ込ませ処理され、そのチップ がしみ込ませ 処理領域の下流側の煮炊き処理領域において煮炊き処理され、高温の黒液が少な くとも一つのスクリーン部分から抽出され、黒液が前記しみ込ませ処理領域に添 加され、そして煮炊き処理されたパルプが消化槽の他端から排出される。ゲスナ ーはさらに、高温黒液の添加の位置の下流側に配置されている第一スクリーン部 分からの抽出液が白液と、抽出された、しみ込ませ処理され、そして煮炊き処理 された液が混合される容器にまず移送されることにより消化槽に返送されること を示している。この循環のため、とりわけ揮発性硫黄とテルペン化合物の高含有 量形成が、しみ込ませ処理され、そして煮炊き処理された液の中に得られる。加 えて、ゲスナーによる手順は最適処理条件を達成するために十分早い煮炊き処理 液の加熱速度を可能にしない。セルロース含有の材料を連続的に煮炊き処理する ためのゲスナーの手順は、例えば消化槽内のチップ・コラムの望まれる運動を得 るための正しい液／木材比のような最適条件を達成するに必要な処理パラメータ ーを含まないことも明らかである。 解及び利点 本発明の目的は繊維含有のセルロース材料を連続的に煮炊き処理するための改 良された方法を提供することであり、その方法は上記の欠点を排除し、黒液が全 液量の４０％、好ましくは５０％、そしてより好ましくは６０％を超えた量だけ 前記しみ込ませ処理領域に添加されること、前記しみ込ませ処理領域における液 ／木材比は３： １を超え、好ましくは３．５：１を超え、そしてより好ましくは４：１に等しい かそれを超えること、及び前記黒液の添加の位置の下流側に配置されている第一 スクリーン・ガードルからの抽出液は消化槽から大量に、すなわち、５０％を超 えた、好ましくは７０％を超えた、そしてより好ましくは９０％を超えた量まで 除去されることを特徴としている。 本発明の別の局面は、少なくとも一つの煮炊き処理循環が前記第一抽出スクリ ーンの下流側に設けられ、その結果として循環される煮炊き処理液のあらかじめ 決められた加熱が得られ、そして好ましくは煮炊き処理の最適の前提条件が達成 されるように白液のあらかじめ決められた添加がまた得られることである。 本発明によるさらに別の局面は、チップの供給の方向の、煮炊き処理循環に含 まれる、前記スクリーン・ガードルの下縁と次のスクリーン・ガードルの上縁の 間の距離が、煮炊き処理のための最適条件を早く達成することができるように、 ５ｍより小さいことを保証することである。 詳細な説明 本発明は、本発明による繊維材料の連続煮炊き処理のための好ましいフロー計 画の線図表示である図面を参照して以下により詳細に説明されるだろう。 図面に示される装置はチップ容器（Ａ）、水平蒸気タンク（Ｂ）及び消化槽（ １）を含んでいる。好ましくは 木材チップにより成る破砕された繊維材料はチップ容器（Ａ）から蒸気タンク（ Ｂ）を経由して高圧フィーダー（Ｃ）へ既知の方法で送られ、その助けによりチ ップはライン（２）を経由して消化槽頂部（３）へ送られる（例えば特許ＳＥ− Ｂ−４６８０５３参照）。消化槽の頂部（３）においてはチップとともに頂部に 送られる液の或量を分離するためのスクリーンがある。この液は既知の方法で高 圧フィーダーを経由して返送され、そして循環される。 図面に示されるように、本発明による好ましい実施例は、蒸気／液相消化槽と 対照的な、つまり水力学的に液で満たされた水力学的な消化槽の使用を含んでお り、したがってチップを排出するために頂部スクリーンの中に下方供給スクリュ ーを使用している。次にチップはおよそ２．０：１から４．５：１までの、好ま しくは３：１から４：１までの液／木材比でチップ・コラムの状態でゆっくり下 方に移動する。消化槽のこの上部（３）の温度は通常約１１０°〜１２０℃であ るが、時には１３５℃まで上昇する。この上部において、液がチップ・コラムと の関係で共存して移動する。或時間経過後、チップは第一中央パイプ（１１）が 開口する（１１Ａ）レベルまでチップ・コラムとして下降している。この中央パ イプ（１１）は抽出スクリーン部分（８Ａ），（８Ｂ）から高温の黒液を抽出す る循環ループ（８Ａ），（７），（１２），（１１）に接続され、黒液の一部は 第一フラ ッシュ・サイクロン（１８）にライン（７）を経由して送られ、残りの黒液は中 央パイプ（１１）にポンプ（１２）の助けにより送られる。したがって、高温の 黒液は同時に送られる。黒液はおよそ１５５℃〜１６５℃の温度を持ち、液／木 材比が好ましくは少なくとも１ユニットの1／2、好ましくは１ユニット、そして 或場合は１ 1／2ユニットだけ増加するような量で送られる。本発明の最も好ま しい実施例によれば、４：１から５：１までの液／木材比を得るために高温黒液 の十分多量の添加がなされる。４：１においては、液は好ましい例によれば、白 液１部以下、木材液１部そして黒液２部以上により構成する。 しみ込ませ処理領域においてこの場合得られる温度はおよそ１２０℃〜１４０ ℃である。流れの方向に見られる前記中央パイプ（１１）のマウス（１１Ａ）か ら或距離において、第一抽出スクリーン（１４）がある。スクリーン（１４）は 好ましい場合には、チップがマウス（１１Ａ）のレベルからスクリーン（１４） の上縁まで移動するのに少なくとも１０分を超える滞留時間を得るためにマウス （１１Ａ）から十分離れた位置に設けられている。これは実際上、その距離が好 ましくは４ｍを超え、より好ましくは５ｍを超え、さらにより好ましくは６ｍを 超えることを意味する。この第一スクリーン・ガードル（１４）において、しみ 込ませ処理液の、白液の添加後の望まれる液／木材比が得られるような量が抽出 される（１３）。放出材料の形成を十分最小にするために、この抽出された液（ １３）のすべてが、示された好ましい実施例にしたがって、第二フラッシュ・サ イクロン（２０）に送り出され、そこから液（２１）が回収のために取り出され る。第二フラッシュ・サイクロン（２０）からの蒸気は通常のようにシステムに おける別の場所で使用される。 第一スクリーン・ガードル（１４）を通過した後、チップ・コラムは下降し続 け、この第一スクリーン・ガードル（１４）のすぐ下で第一煮炊き処理循環（１ ５）に到達する。煮炊き処理循環（１５）の目的は煮炊き処理液の温度を適当な 煮炊き処理温度、すなわち、好ましくは１５０℃を超えた、より好ましくは約１ ５５℃を超えた温度まで上げることである。大概の場合、十分万遍なくチップ・ コラム内の好ましい温度を達成するために少なくとも二つのそのような煮炊き処 理循環（１５），（１６）を持つことが必要である。第一の煮炊き処理循環（１ ５）は前記第一スクリーン・ガードル（１４）の全く近くに、すなわちすぐ下に 設けられている。その抽出スクリーンの下縁（１４）と消化槽スクリーンの上縁 の間の距離は、十分迅速に望まれる温度を達成するために、５ｍより小さく、よ り好ましくは３ｍより小さく、さらに好ましくは１．５ｍより小さくさえすべき である。 消化槽スクリーン（１５）からの抽出液は熱交換器（１５Ｂ）を経由して煮炊 き処理液を圧送するポンプ （１５Ａ）により既知の方法で循環され、その熱交換器においては望ましい加熱 が得られ、そしておよそ実際のスクリーン・ガードル（１５）のレベルの位置に 開口するマウス（１５Ｃ）を持つ中央パイプにより好ましくは新たに添加される 白液とともに消化槽内に再導入される。図面の中に示される第二の煮炊き処理循 環（１６）は対応する方法で機能する。示された好ましい場合においては、二つ の消化槽スクリーンを使用することが選ばれてきた。次にチップ・コラムとそれ を囲む液が望まれる煮炊き処理温度に到達し、その温度でそれは煮炊き処理領域 （１６）に入り、そして下降し続ける。約２時間の滞留時間に対応するかなり長 い距離を経て、チップはすでに上に述べた抽出スクリーンの第二セットのレベル まで下降している。これらの抽出スクリーンは通常常に連続消化槽に設けられて いる抽出スクリーンの種類と一致する。この抽出液のより多くの部分はかくして 第一フラッシュ・サイクロン（１８）に送られ、その後回収のため前方へ送られ る。抽出スクリーン（８Ａ）及び（８Ｂ）のレベルの下方で、チップ・コラムは 対向流の煮炊き処理領域に入る。ここでチップは、下部スクリーン（１７）にお いて抽出され、下部熱交換器（１７Ｂ）で加熱され、そしてポンプ（１７Ａ）の 助けによりスクリーン（１７）のレベルで開口するマウス（１７Ａ）を持つ中央 パイプを経由して循環された煮炊き処理液と合流する。本発明によれば、白液は 少なくとも二つの位置で、すなわち、 一つは消化槽頂部（３）の位置で、そして他の一つは少なくとも一つの煮炊き処 理循環の中に添加される。二つの煮炊き処理循環がある場合において、それは一 つの煮炊き処理循環または両煮炊き処理循環に添加することができる。アルカリ 濃度が対向流領域内で増大するように白液を下方の循環（１７）に添加すること は勿論可能であり、我々の特許の方法ＩＴＣ(商標)が使用されるようにほぼ同じ 温度が煮炊き処理領域全体に都合よく維持される。 洗浄液が消化槽の下端（１０）に添加され、かくしてその洗浄液は従来の方法 で対向流として移動し、繊維材料から高温液を移動させる。そのことは次のコー ルド・ブローを可能にする。次にパルプがそれ自体知られている供給装置を介し て供給され、別の処理（９）のためのラインを経由して送り出される。 その技術分野の専門家は、本発明が上に示したものにより制限されず、その代 わり、次に示す請求の範囲の範囲内で変化させることができると認識するだろう 。したがって例えば、もし望むなら、偶数のより低いカッパ・ナンバーになるよ う煮炊き処理するために、底部に今一つの循環、例えばいわゆるＩＴＭ(商標)循 環を上記の方法に従って消化槽に備えることは可能である。我々の特許出願ＳＥ ９２０３４６２を参照するとよい。ＭＣＣデザインはまた勿論その技術分野の専 門家にとって考えられることである。加えて、その技術分野の専門家は、例 えば正確な温度、アルカリ濃度などのような多くの変更が本発明の範囲内でなさ れ得ることを認識するだろう。 また、抽出スクリーン（８）からしみ込ませ処理領域（５）へ直接高温の黒液 を圧送する代わりに、第一フラッシュ・サイクロン（１８）からしみ込ませ処理 領域（５）まで集められる高温の黒液を圧送することは可能である。その際黒液 の温度は低めであるが、得られる利点は黒液が空気を少なく含んでいることであ る。そのことは消化槽内の発泡問題を排除することと関連して大きな利点となり 得る。加えて、或る現存の消化槽において、現存のスクリーン装置を使用して上 方のスクリーン・ガードルからの抽出液の一部のみを導き出すこと、そして従来 の煮炊き処理循環と同じ方法で、残りを再循環させ、同時にまた都合よく白液を 加熱して添加することは可能である。この最後に述べた原理が新しい消化槽の建 設との関連で使用されることもまた勿論可能である。単槽蒸気相消化槽をもまた 使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．チップが消化槽（１）の第一端（３）に送り込まれ、白液（４）が前記第 一端（３）における、またはその近くの少なくとも一部において添加され、チッ プが共存するしみ込ませ処理領域（５）の中でしみ込ませ処理され、そのチップ はしみ込ませ処理領域の下流側の煮炊き処理領域（６）の中で煮炊き処理され、 高温の黒液（７）が少なくとも一つの抽出スクリーン部分（８）から抽出され、 そして煮炊き処理されたパルプが消化槽の他端から排出される（９）、単槽シス テム（１）、好ましくは単槽水力学的消化槽内で連続的にクラフト・パルプを煮 炊き処理する方法において、黒液（７）は全液量の４０％を超え、好ましくは５ ０％を超え、そしてより好ましくは６０％を超える量だけ前記しみ込ませ処理領 域（５）に添加されること（１１），（１２）、前記しみ込ませ処理領域内の液 ／木材比は３：１を超え、好ましくは３．５：１を超え、そしてより好ましくは ４：１に等しいか、４：１より大きいこと、及び前記黒液（７）の添加位置（１ １ａ）の下流側に配置されている第一スクリーン・ガードル（１４）からの抽出 液（１３）は消化槽から多量に、すなわち５０％を超え、好ましくは７０％を超 え、そしてより好ましくは９０％を超える程度まで除去されることを特徴とする 方法。 ２．前記抽出スクリーン（８）からの前記抽出液（７）は第一フラッシュ・サ イクロン（１８）へ少なくとも部 分的に送られること、及び前記第一スクリーン・ガードル（１４）からの前記抽 出液（１３）は少なくとも主要部だけでも第二（２０）または第三フラッシュ・ サイクロンへ送られることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された方法。 ３．高温の黒液は中央パイプ（１１）により消化槽のしみ込ませ処理領域（５ ）に再循環される前記抽出液（７）の一部により添加されることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載された方法。 ４．前記抽出液は抽出スクリーン（８）からしみ込ませ処理領域へ直接（フラ ッシングなしに）高温の黒液を圧送するポンプ（１２）により再循環され、その 際前記高温の黒液の温度は１４０℃を超え、好ましくは１５０℃を超え、そして より好ましくは１５５℃を超えることを特徴とする請求の範囲第３項に記載され た方法。 ５．前記抽出液は第一フラッシング・サイクロン（１８）から、すなわちフラ ッシング後に、しみ込ませ処理領域へ高温の黒液を圧送するポンプにより再循環 され、その際前記高温の黒液の温度は１３５℃を超え、好ましくは１４５℃を超 え、そしてより好ましくは１５０℃を超えることを特徴とする請求の範囲第３項 に記載された方法。 ６．少なくとも一つの煮炊き処理循環（１５），（１６）が前記第一抽出スク リーンの下流側に設けられ、その手段により再循環される煮炊き処理液のあらか じめ決 められた加熱と好ましくは白液のあらかじめ決められた添加が得られることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載された方法。 ７．前記スクリーン・ガードルは煮炊き処理循環内に含まれ、その手段により その液の再循環部分のあらかじめ決められた加熱と好ましくは白液のあらかじめ 決められた添加が得られることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された方法 。 ８．少なくとも１０℃の温度上昇が各循環内で得られるように加熱の必要性が 好ましくは一様に分布している、少なくとも二つの下流側煮炊き処理循環（１５ ），（１６）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載された 方法。 ９．前記あらかじめ決められた加熱量は少なくとも１５０℃まで、好ましくは 少なくとも１５５℃まで、そしてより好ましくは少なくとも１６０℃までである ことを特徴とする請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一つに記載された 方法。 10．第一スクリーン（１４）からの抽出液（１３）の中の残留アルカリ量は２ ｇ／ｌ(リットル)、好ましくは４ｇ／ｌ(リットル)を超えることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載された方法。 11．前記消化槽はＩＴＣ（商標）煮炊き処理に適用されることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載された方法。 12．前記消化槽は変更された連続煮炊き処理に適用さ れることを特徴とする請求の範囲第１項に記載された方法。 13．前記第一抽出液（１３）及び第二抽出液（７）の中の残留アルカリ量が測 定されること、及び消化槽へのアルカリ添加がこれらの測定値の関数として行わ れることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載された方法。