JPS59137589A - 木質チツプの如き細かく分割されたセルロ−スを含む物質の連続蒸解方法 - 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、含浸シーツの温度を蒸解ゾーンより低く保っ
た状態で、細かく分割されたセル１７−スを含む物質を
、供給ゾーン、含浸ゾーン（ｉｍｐｒｅｇ−ｎａｔｉｍ
　ｚｏｎｅ　）　＊蒸解ゾーン（ｄｉｇｅｓｔｉｎｇ　
ｚｏｎｅ　）及び可能ならば洗浄ゾーンにまで至る連続
したチップの柱状層（ｃｈｉｐ　ｐｉｌｌａｒ　）とし
て、液体で充たされた処理容器に供給する木質チップな
どの細かく分割されたセルロースを含む物質の連続蒸解
方法に関する。

本発明の目的は、連続的にバルブを蒸煮（Ｃｏｏｋ−ｉ
ｎｇ　）する際、蒸解反応が起る前に細かく分割された
セルロースを含む物質の蒸煮化学薬品による効率的な含
浸を遂行させる為に、供給ゾーン及び含浸ゾーンと蒸解
ゾーンとの間に充分に明確な温度の境界域と充分に大き
な温度差とを可能な限り維持すると共に、細かく分割さ
れた物質中に供給する為に用いられる液体の温度を大気
圧下でその沸点以下に維持することにある。

木質チップからバルブを生産するにおいては。

該チップの温度が蒸解反応の割合が有意となる程の水準
に上昇する前に、チップを蒸煮化学薬品により充分に含
浸させることが極めて重要である。

温度の上昇に伴い拡散の度合いが増大するので。

含浸中の温度は一定で且つ出来るだけ高く、シかし蒸解
反応が有意となる温度よりも低く維持されるべきである
。均質で高品質且つ望ましい特性を有するパルプケ得る
為に、チップとチップを含浸する液体との温度は、最適
の含ｉ温度にまで上昇されなければならないし、又温度
が蒸煮温度１で上昇する前に既知のこのレベルで且つ充
分長い時間保たれなければならな込。

連続的に作動しているパルプ蒸解鑵の中で、そのような
温度曲線を維持することは重要な問題であった。特に、
チップが頂部で供給され、含浸ゾーンが蒸解ゾーンより
上部に位置し且つその温度か蒸煮温度より低く維持され
ることが望ましい蒸解鑵においては、熱い液体及びおそ
らくチップもまた様々な予想し得ない状態ア蒸解シーツ
から含浸ゾーンへ押し上げられる為、温度曲線が安定し
ないことがある。温度曲線や化学特性（ｃｈｅｍ　ｉｃ
ａ　１ｐｒｏｆｉｌｅ　）におけるこの不安定性は、含
浸及び蒸煮時間の変化をもｋらすばかりでなく、チップ
への供給に用いられる液体の温度変化が結果としてその
供給をむずかしくさせる原因ともなるのである。

フィンランドの特許出願Ａ　５２３６６　ｉ−ｉ　、チ
ップの柱状層の周囲で液体を回収し、それを冷却しＪ柱
状層の中央にそれを戻すことにより含浸ゾーンのより低
い部分におけるチ、アブの柱状層の断面全域を冷却し得
る液体の水平流を基本的に維持することによって、この
問題を軽減させる方法を述べている。しかしながら、こ
の方法はとりわけ蒸煮工程の為に増熱する必要性が当然
に生じると云う欠点を有する。なぜなら蒸解ゾーンから
液体とチップと共に逃げる熱及び冷却によって収り去ら
れる熱は蒸解ゾーンにおいて付加的な加熱によって元に
戻さなければならないＡ・らである。このことと△ 他の理由によって、生産設備にコストの掛るセパレート
形の含浸容器を用いているのが現状である。

連続的に作動している蒸解鑵の中□で、安定した温度と
化学特性とを維持するための必須条件は。

個々のチップの相対的な動きの自由度が除去される程度
までチップを連続した柱状層に充填することと、該柱状
層を辿して液体が安定して流れるようチップの供給が整
然となされることである。

チップがその頂部で導入される蒸解鑵の中のチップは９
通常順次層積してい（（ｏｖｅｒｌｙｉ＋Ｔｇ）チップ
の正味の重さによってのみ充填されるので、チップの柱
状層の上部での充填圧ばかｂへん低ｂ０その上液体の流
速はたいへん小さいので層流がおこる。周知のように液
体の温度の上昇と共に流れの抵抗が減少する食めに７層
流を伴う流れの抵抗は流体の粘性に依存する。又一方で
ｌＩ′ｊ、液外の乱流ケ伴う流れの抵抗は液体の粘性と
は無ｂＵ係である。

熱い液体が、低い充填圧下にあり且つそれケ通る通学の
液体の流れが少ないチップの柱状層からの冷たい液体へ
置換する機会を与えられた時、たいへん不安定な流れの
状態が作り出される。祈る事実が現在一般に使われてい
る（　ｃｕｒｒｅｎｔ　）蒸解鑵において、蒸解ゾーン
の上に、より低い温度のはっきり区別されに含浸ゾーン
全維持しなければならない問題の明らかな原因なのであ
る。

本発明によれば、頂部でチップが導入される蒸解鑵にお
いては、温度上昇に応じ明確に区分されたゾーンが安定
した温度と化学特性を伴う注入（ｃｈａｒｇｉｎｇ　）
、含浸及び蒸解等について以下の方法で得られる。

本発明の王な特徴は、特許請求の範囲第１項から明白と
なるであろう。

チップの含浸のｋめに意図された液体は、含浸ゾーンの
排出端に供給される前に要求される含浸温度より幾分高
め温度にまで加温される。この加温は、蒸解ゾーンの出
口エリ回収された液体からの熱を用い間接的な逆流熱交
換によって、又、可能な場合混合によって成し遂げられ
る。チップの柱状層の断面全域（ｗｈｏｌｅ　ｃｒｏｓ
ｓ−ｓｅｃｔｉｏｎ　）　Ｉｃ亘り均一な化学濃度（ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｉｏｎ　）と
温度を達成するために、含浸液体は１．柱状層の周囲で
液体を回収し且つ、柱状層の中央にそれをもどすことに
よって、含浸ゾーンの出口で循環される。含浸ゾーン中
での含浸液の流れは、含浸液の熱保有量（ｈｅａｔ　−
ｃａｐａｃｉ　ｔｙ　ｆ　ｌｏｗ　）が少くとも供給チ
ップの熱保有量と同じ大きさとなるよう連続したチップ
の柱状層を通る逆流状態に多く維持される。これは、そ
の熱保有量が少くとも、蒸解鑵に供給されるチップ及び
それら七−緒に供給される液体の熱保有量と同じくらい
大きくなる程多量の液体の流れを含浸ゾーンの入口から
回収することによって成し遂げられる。安定しに液体の
流れは、乱流状態が液体の流れの中で問題になる程その
断面を小さくすることによって含浸ゾーンの中において
維持される。含浸ゾーンの中において９個々のチップの
自由な動きが除去され、且つそのゾーンを通って含浸液
に逆流状態で連腐的に供給され、又さらに進んで蒸解ゾ
ーン、洗浄ゾーンを通って排出ゾーンに供給される連続
したチップの柱状層を維持するために、チップは含浸ゾ
ーンに供給される前に圧縮され、供給方向に充分な力が
付与される。これは、チップと共に供給される液体を、
該液体が含浸ゾーンの入口に近接したチップの柱状層の
周囲で回収される前に、充分な速度を伴つに充分に長い
チップの柱状層を通るチップの供給方向に流れせしめる
ことによって成し遂げられる。

含浸液は、チッグベ供給する斤めに使われた液体とは別
個に大部分が回収され、従って含浸ゾーンを通過中チッ
プから含浸液に移る抽出物は液体の比較的小さな流れか
ら分離され得る。供給されるチップや液体の流れの断面
積は、該液体が回収・される点まで連続して増加し、そ
してその結果として、充分な供給力が、該液体の比較的
低い流れであっても得られる。このことは、又チップの
柱状層のレベルが上昇すると共に供給された液体の流れ
が自動的に下がるので、蒸解鑵におけるチップの柱状層
のレベルの自己平衡性を高度に約束させるのである。

本発明を添付図面を参照して昼下にさらに詳細に述べる
に、第１図は、含浸が蒸煮用薬品の新しい液体によって
遂行される際の本発明の実施例における蒸解鑵を断面図
で例示しｋものであり、第２図は、含浸が蒸煮用薬品の
新しい液体と適宜混合された蒸解シーツからの回収液に
よって遂行された態様の蒸解鑵の同様図を示し、第３図
は、注入ゾーンの出口でのチップの柱状層の圧ねと供給
との相対的な圧力がチップと一緒に供給される液体の注
入ゾーンにお″ける相対的な圧力の降下に如何に依存す
るかをグラフにて例示するものであり第４図は、注入ゾ
ーンにおけるチップの柱状層の相対的レベルがチップと
共に供給される液体の注入ゾーンにおける相対的圧力の
降下に如何に依存するかをグラフにて例示するものであ
り、第５図は、チップと共に供給される液体の流れが、
蒸解鑵の注入ゾーンにおけるチップ柱状層のレベルに如
何に依存するかｔグラフにて例示するものである。

第１図に示され女蒸解罐は、抽出濾過器２１，２２゜２
＆　２４．２５．２６によって、６つのゾーン即ち注入
ゾーンＡ、供給ソーンＢ、　反ゾーンＣ２蒸解ゾーンＤ
、洗浄ゾーンＥ、排　ゾーンＦに区分されり縦長の円筒
形圧力容器１１かＨ−、でいる。

チップ５０はチップの柱状層を　　バー１５内で液レベ
ルより上位に維持するよう該注入用水ツノく−１５内に
非加圧下で調製され、これにより該チップは、循環ポン
プ５Ｂによりパイグア０ｉ経てホッパーに導入された液
体と共にパイプ６０を介し、更に仕切り弁穴供給器１４
に移送させる為の排出器（不図示）に押上げられる。よ
く知られたタイプの仕切り弁穴供給器においては、チッ
プはパイプ６１に移送され、循環ポンプ５１によって仕
切り弁穴供給器に供給された液体と一緒に、連結点３８
を経て蒸解鑵の注入ゾーンに供給される。パイプ８０ヲ
経て導入され仕切り弁穴供給器にチップを供給する為循
環される蒸煮用液体と、循環ライン８１から循環ライン
７１へ移きれる注入液体とは、仕切り弁穴供給器中のチ
ップがパイプ６０からパイプ６１へ供給される時、ポン
プ５２によってチップを仕切り弁穴供給器から蒸解鑵に
供給する為パイプ７２を経てポンプ５１の吸入側に移送
される。この液体の輸送は、注入用水気ツバー１５内で
の液体レベルによって調整される。

バイブロ０と６１ｉ経るチップの輸送ＶＣおいて、液体
の流量は、チップの流れと比較して充分に多く。

流れの速度は充分に大きいので、チップに仕切り弁穴供
給器の入口と蒸解罐へ自由に、又液体とほぼ同じ速度で
流れることができる。

このようにして、チップ並びに注入液体は蒸解鑵の注入
シーツＡｉ経てチップの柱状層のレベル２９に回って流
れ、この柱状層では、該液体がチップの柱状層の周囲で
濾過器２１ｉ介して回収され且っポンプ５１によってバ
イブロ２ヲ経て仕切り弁穴供給器に逆送される前に、注
入されたチックは充填され注入液体４１ヲ注入されたチ
ップの柱状層中で乱流状態に流れるよう調整することに
よって該柱状層の供給方向に更に押出される。

チップの充填に関する新る方法において、測定しｆｃ９
調整したりすることが容易である高い圧縮供給圧は、柱
状層が含浸シーツへ移行される前に。

チップ柱状層に付加され得る。この圧力がチップの柱状
層の断面全域に一様に付加されると共に。

その含浸ゾーンＣへの入口で最大値となるよう調整する
ことによって、チップの機械的な変形を避けることがで
きる。注入液の比較的少ない流れにおいても高い供給圧
を得るために、又蒸解鑵のチップの柱状層のレベルの調
整を容易にするために。

注入チップと液体に対向する流れは、注入ポイント３８
から注入ｔＬ４１′ｔ−抽出する為の濾過器２１へ回っ
て連続的に増大する。

第８図は、含浸ゾーンの入口でのチップの柱状層の供給
圧ＰＦと、供給ゾーンにおける供給液の圧力降下との相
互依存性全示しており、ここでＲは供給ゾーンにおける
全圧力降下であり、　Ｊｌは抽出濾過器２１に近接する
供給ゾーンの部位における圧力降下である。

第４図は、供給ゾーンにおけ不チッグ柱状層のレベルＨ
が、如何にこれらの圧力降下の影響のもとに決定され得
るかということを示している。このレベルはバルブの排
出６８ヲ変化させるかチップ６０の注入の仕方を変える
かのいずれかによって調整される。

含浸ゾーン（１通る含浸液４２の流れは濾過器２２から
回収された液体の量を変化させることによって、又熱交
換器１２ヲ経六ポング５４による循環液（ｃｉｒｃｕｌ
ａｔｉｏｎ　）　ＶＣよって調整され、この熱交換器で
は蒸解鑵の出口から回収される熱い液体６７によって加
熱がなされるのであり、又、この循環液は含浸ゾーンよ
り回収された液体６５と共に該含浸ゾーンの出口に供給
されるものである。加熱されに含浸液７５の流れは、そ
の熱保有量が注入されるチップ５０や蒸煮液８０の熱保
有量よりも幾分大きめに、しかし蒸解ゾーンの出口から
抽出され％　ｔｒｉ体の熱保有量と同じかそれより幾分
少なめであるようｌ／１ｍ調整される。

抽出物８２は、加熱後含浸ゾーンの出口へもどされる前
に回収される含浸液から分離１６されるものである。

含浸ゾーンから蒸解ゾーンへ供給される含浸されたチッ
プと液体は、蒸煮液６６を回収し、１８によって蒸煮液
を加熱し、蒸解ゾーンの入口３４にそれをもどすことに
よって蒸煮温度まで加熱される。

第２図に例示され介蒸解偏において・含浸は蒸解ゾーン
の出口から回収され女液体１０１及びこの液体１月の流
れの調整によって得られた望ましい濃度の新しい蒸煮薬
品と共になされる。この場合含浸ゾーンを通った含浸液
４２の流れは、使い果した含浸液８９の流れを部分的に
変えることによって調整される。

本発明による方法は次のときき多くの利点をもたらす。

１、明確な温度の境界が、注入ゾーンと含浸ゾーンの間
で、又含浸ゾーンと蒸解ゾーンの間で。

これらのゾーンがその上部で注入されるＰ：：ａの圧力
容器の中に存在する場合でも維持され得るのである。

２、含浸ゾーン内の温度とは無関係に、注入液の温度は
食いへん低く保たれ得るので、仕切り弁穴供給器の上部
に位置する注入用装置は加ＦＥ−ｊることを要しない。

８、　効果的な含浸のための充分高く且つ一定した温度
が、このゾーンにおいて望ずしくないリグ−ニン溶解を
開始せしめる程に温度が高くなることなく含浸ゾーンに
おいて維持され得る。

４、細かく分割された物質と蒸煮液と全含浸温度から蒸
解温度へ加熱するためにのみ加熱を必要とするだけで、
工程中の外部加熱の必要性は少ない。

５、　チップ柱状層に対する高い充填圧は、チップが連
続柱状層の状態で蒸解鑵を通って連続的に供給され得る
ため、又充分な量の液体が含浸ゾーンと洗浄ゾーンを通
って逆流状態で供給され得るために必要とさ五る以上の
蒸煮されたチップに対する過度に高い圧縮力？要するこ
となしに、含浸ゾーン内で維持され得る。

６、蒸解鑵に入り込もうとするチップはす早く圧縮され
且つ最密充填状態に達するので、それらが注入液のため
の抽出濾過器を通過する時、該抽出濾過器への細かい固
形物（おがくず）の移送は減少する。このように不方法
を使うと、注入の為の調製原料（ｃｈａｒｇｉｎｇ−ａ
ｒｒａｎｇｍｅｎｔ　）中の細かい物質の循環を最小限
にすることが可能である。これは注入容量を増加させ且
つ精製の必要性を減退させるのみならず、細かい物質の
不必要な分解が縮減されるので収率を増加させることに
なる。その結果操作上の困難性を発生させることなしに
、比較的低品質のチップを用いることができる。

７、　蒸煮過程の加圧部位では、チップは液体によって
終始取り囲まれる。従ってチップの含浸は効果的且つ均
一である。なぜならガスの吸収が回避されるからであり
、又含浸ゾーン中のチップを取り囲む含浸ｇ、が該液体
とチップとの間の高次の相対的な流れ故、に連続的に丁
早く変化するからである。

８、　チッグ’ｋＥ＆ｆＬ供給する力と蒸解鑵への入口
におけるチップ柱状層のレベルとはいずれも容易に定め
られ且つ調整され得る。

９、　チップは蒸解鑵に注入されるとどのような段階に
おいても連続し均一なチップの供給全実現するに必要と
される以上に高い機械的な圧力下におかれることがない
から、チップの機械的々変形は最少限にくいとめられる
。

１０、　　チップの中に含浸れる抽出されるべき物は含
浸液へ移送され、又含浸液が蒸罐ゾーンに供給される前
に比較的低温下の上述の（８）体から分離され得る。

１１、蒸気処理されなイ（ｕｎｓｔｅａｍｅｄ　）チッ
プであっても効果的に含浸され蒸解鑵を通つ女連続柱状
層として供給され得る。

１２、蒸煮工程全体が単一圧力容器中で遂行きれ得るの
で、必要な設備はジノプルである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、含浸が蒸煮用薬品の新しい液体によって遂行
される際の本発明の実施例における蒸解鑵を断面図で例
示したものであり、第２図ば、含浸が蒸煮用薬品の新し
い液体と適宜混合され穴蒸解ゾーンからの回収液によっ
て遂行された態様の蒸解鑵の同様図を示し、第８図は、
注入ゾーンの出口でのチップの柱状層の圧縮と供給との
相対的外圧力がチップと一緒に供給される液体の注入ゾ
ーンにおける相対的な圧力の降下に如何に依存するか全
グラフにて例示するものであり、第４図は注入ゾーンに
おけるチップの柱状層の相対的レベルがチップと共に供
給される液体の注入ゾーンにおける相対的圧力の降下に
如何に依存するか全グラフにて例示するものであり、第
５図は、チップと共に供給される液体の流れが、蒸解瀞
の注入ゾーンにおけるチップ柱状層のレベルに如何に依
存するかをグラフにて例示するものである。 （符号の説明） Ａ・・・注入ゾーン、Ｂ・・・供給シーツ、Ｃ・・・加
熱含浸ゾーン、Ｄ・・・蒸解ゾーン、Ｅ・・・洗浄ゾー
ン、１１・・・処理容器、１４・・・仕切り弁式供給器
、２１．２２・・・濾過器、２９・・・チップ柱状層の
レベル、４１・・・液体、４２−以上一 出願人 代理人　弁理士　松野英彦 ニｔＩｒコ Δｐ／Δρ１　　　　　　　　　　　１９丁 ｆ３″：Ｊ Ａし Δｐ／Δｐ１ ニ！５ ＠灯的　レベ１し 手続補正書（自発） 昭和５９年３月　７日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２３４９０７号 ２、発明の名称 木質チップの如き細かく分割されたセルロースを含む物
質の連続蒸解方法 ＆補正をする者 事件との関係　出願人 住所　　フィンランド国、ニスエフ−０２１５０ニスボ
ー１５、テクニーカンテイエ　４ 名　称　エコノ　オニ 代表者ヒー、→−，ヨハプロン、ニルスークリステイ５
、補正命令の１３け（自発） 明細書を下記の如く補正し′ます。 （１）第１５頁第２行目と第３行との間に次の文　　　
□言■を挿入します。 ■「第５図はチップを供給する為の注入液体の流れ６２
が、この液体を循環させる為に標準的特性プを用いた場
合及びこの流れが他の手段によって整流化されない場合
に、蒸解兎の注入ゾーンでのチップ柱状層の一レベル２
９に如何に依存するかを示す。従って、この液体の流れ
に係る数値は、蒸解吋中で望ましい注入度合が達成され
るようチップの注入６０に伴う適正なバルブの排出６３
状態を設定する為に用いられ得るのである。」（２）第
１５頁最終行乃至第１６頁第１行目に「１３によって」
とあるのを「熱交換器１３において」と補正します。 （３）第１６頁第９行目と第１０行目との間に次の文言
■を挿入します。 ■「尚、第１図及び第２図中、３１は含浸液を供は洗浄
液のパイプ、９３及び９４は圧力降下針、そして１０２
は高温の廃液を夫々示す。」−以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱含浸ゾーン（ｑの温度を、蒸解ゾーン０より低
   く保った状態で、細かく分割されたセルロースを含む物
   質を、供給ゾーンＢ）、加熱含浸ゾーン０．蒸解ゾーン
   の、及び可能ならば洗浄ゾーン（ト）にまで至る連続し
   次チップの柱状層として、液体で充たされた処理容器（
   ｌｔ）に供給する。木質チップなどの細かく分割され斤
   セルロースを含む物質の連続蒸解方法であって、チップ
   と共に供給される液体（４１）は、供給ゾーン（２）中
   のチップの柱状層を通り、チップの供給方向に流れ、該
   ゛液体が回収される（２υ前には、上記チップの柱状層
   を次の含浸ゾーン（Ｑにまで供給させる程の速度を伴い
   、該ゾーン（Ｃ）では、チップの柱状層に対し逆方向の
   含浸液体（４２）の流量が、該含浸液の熱保有量がそれ
   より先のチップの柱状層の熱保有量と少なくとも等しく
   なるよう調整されることを特徴とする木質チップの如き
   細かく分割されたセルロースを含む物質の連続蒸解方法
   。 λ　含浸ゾーン（Ｑにおけるチップの柱状層の速度に対
   する含浸液体（鉛の相対速度は、乱流状態が優勢である
   程度に高く維持されること全特徴きする特許請求の範囲
   ’＠１項記載の方法。 ８、含浸ゾーンの排出端に導入される含浸液体（６）は
   、加熱され、又可能ならば蒸解ゾーンの出口から排出さ
   れに液体（６７）で薄められることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４、供給ゾーンの）における液体と、細かく分割された
   物質は、注入された液体を抽出する濾過器（２１に交差
   し、連続的に増加する流れを伴い流れることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２、項又は第８項記載の
   方法。 ５、　含浸液体（４２）は、濾過器（２２）によって回
   収され。 注入された液体（４１）とは完全に、又は部分的に分離
   されることを特徴とする特許Ｍ求の範囲第１項。 第２項、第８項、第４項及び第５項のいずれか記載の方
   法４． ６．含浸液体の中の抽出物は９回収され斤含浸液体（６
   ９）がもどされるとき、又は他の液体と混ざる前に分離
   されること全特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
   法。 ７、含浸ゾーンの入口での細かく分割された物質の供給
   圧、及び連続したチップの柱状層のレベル（９）は、い
   ずれも注入ゾーン（５）の点（ｇ２）及び供給ゾーンＣ
   Ｂ）の点（９１）から注入された液体全抽出するｊ慮過
   器（ｚ）に隣接する点（９０）までの該注入液体の圧力
   降下を計ることによって決定されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項。 ％５項及び第６項のｂずれか記載の方法。 ８、　供給圧は、注入液体（８υのしぼり調節、又は該
   注入液体を輸送するポンプ（５υの循環のスピードの調
   節、又は連続したチップの柱状層のりベル（シ）の調節
   によって調整されること全特徴とする特許請求の範囲第
   ７項記載の方法。 ９、　連続したチップの柱状層のレベル（２９）は、仕
   切り弁穴供給器（１４）の細かく分割された物質全輸送
   する液体（７０）の調節によって、及び、もしくｉ−ｉ
   上記仕切り弁穴供給器の循環スピードの調節によって調
   整されることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   方法。