JPS60500578A - 繊維パルプ製造の方法と装置 - 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】 繊維）９ルプ製造の方法と装置 本発明は、例えば針葉樹、広葉樹、竹、麦わら、バガスなどの、リグノセルロー ス含有材料から繊維ノぐルブを製造する際供給される、熱および電気エネルギー を、全体的または部分的に回収するための方法と装置に係り、その方法は、化学 的に処理した材料まだは未処理材料をリファイナーの中で、高温で機械的に分解 することから成り、また前記リファイナーは、互いに関して回転可能であって耐 圧ケーシングの中に格納されている少なくとも２つの精砕部材から成っており、 またこれらの精砕部材の精砕面は、平坦または円錐形または球形、あるいはその 組合わせとなっている。相対して配置される精砕部材は反対方向に回転可能とし ても良いし、あるいは一方を回転可能とし、他方は静止部材としても良い。

材料の機械的分解は、材料が精砕部材の入口に供給されて、精砕部材の間に維持 される調整可能な空隙を通って次々と吐出されることで行なわれる。

このような材料の分解または精砕には、通常１００〜２５０℃の処理温度で、製 造される繊維パルプの種類により異なる倉の電気エネルギーおよび蒸気エネルギ ー（５０〜３５００　ｋｗｈ／　ｔｏｎ　）を必要とする。

このような量で供給されるエネルギーは、精砕作業において発されて、被処理材 料から出て行く。内容物が高度に乾燥して分解行程（精砕処理）に障害を及ぼす のを防ぐため、精砕作業中に一定量の水分が加えられる。これによって、精砕さ れるべき材料の濃度が所望のレベルに調整されるのと同時に、精砕作業中に蒸発 した水分の補充も行なわれる。

現在の技術水準によれば、分解で製造される繊維・Ｑルブが耐圧リファイナーケ ーシングから別の受入れ手段へと、処理中に生成および／または供給された水蒸 気と一緒に吐出され、その受入れ手段の中では最大限の水蒸気画状が行なえるよ うに、蒸気圧はり７アイナケーシングの吐出口領域で維持される圧力に等しいか これよりわずかに低いところに維持される。

現在の技術水準によれば、この受入れ手段には、繊維、ｅルプおよびそれに付随 して来る水蒸気をリファイナケーシングから分離するだめの装置と、受入れ手段 の中に蒸気圧を維持しながら繊維パルプを受入れ手段から放出するための装置と が備えられている。

このようにして分離された水蒸気は行程に再利用するために、圧力を維持しなが ら受入れ手段から取り出されるが、そうすることによって精砕プロセスに供給さ れたエネルギーの大部分が回収できる。

上記のような受入れ手段は従って、圧力槽すみなすことができる。このことは、 水蒸気と精砕製品の分離を効果的に達成するためには比較的容量の大きな槽が必 要であること、また制御装置や耐食性材料も必要となることを考え合わせると、 このような方法による装置は非常に高価となることを意味している。

本発明の目的は、繊維（精砕製品）とりファイナケーシングの中で既に過圧下に ある水蒸気とを、もつと効果的に分離することを可能にして、繊維と水蒸気の分 離用にリファイナの外側に別途受入れ手段を配置する必要を全くなくすることで ある。

従って本発明によれば据付けおよび組立てコストが低減される。

本発明の特徴となる点については、後記の請求の範囲から明らかである。

本発明のいくつかの実施態様について、以下、添付図面を参照しながらより詳細 に説明する。

第１図は本発明の処理に適用し得るリファイナの概略的断面図であり、繊維と水 蒸気の分離用装置を、リファイナケーシングに連結されたスクリュー型式の耐圧 排出装置と組合わせたものから成っている。

第２図も同じ分離用装置を示しているが、ここでは少量の付随水蒸気と共に高濃 度で放出するかあるいは液体を加えた低い濃度で放出するだめの放出手段と共に 示されている。

第３図も同１じ分離用装置を示しているが、ここでは圧力下で動作する攪拌器付 きの液体希釈および回収用槽と、放出手段と共に示されている。

第４図も同じ分離用装置を示しているが、ここではりファイナケーシングの出口 において維持される圧力より高い圧力に逆らって放出する遠心ポンプその他の型 式の比較的低濃度用の手段と共に示されている。

第５図も同じ分離用装置を示しているが、ここでは弁型式の手段と共に示されて いる。

図中、参照符号１０はリファイナを示しており、リファイナは送り込みコンベヤ １２と、耐圧リファイナケーシング２０と、その中に封入される精砕用要素２２ ．２３から成っておシ、ここに示した実施態様の要素のうち、静止要素２２はリ ファイナケーシング２０に固定連結されており、回転式精砕用要素２３はロータ ２４上に支持され、ロータ２４は軸方向に可動の支持車軸２６により駆動モータ （図示せず）に連結されている。

ロータ２４の後ろ側には、実質的に半径方向に配置された翼部材４０が備えられ ており、これが精砕部材２２，２３．２４の周辺の外側にある空間２７の中に開 いており、そこで日影ショルダ２９によってリファイナケーシングに対して密封 されている。実質的に半径方向に延びる閉鎖溝が翼部材と翼部材の間に形成され るように、翼部材４０がシールド４３と連結されている。

リファイナで処理された材料は、発生および／または供給された水蒸気と共に、 空間２７内に集められる。処理済材料は前記の空間からロータ２４に周方向に連 結された１つまたは数個の回し金２８を経由して、リファイナケーシング２ｏの 周囲に耐圧式に連結された放出装置５０．６０，７０．８０．９０まで送られる 。

本発明によれば、行程において発生する、および／またはこれに供給される水蒸 気が、精砕部材の外側にある空間２７がら押出されて、ロータ２４の後ろ側に当 該ロータの回転中心に向かって取付けられた翼部材４０を通過して、リファイナ ヶーシングの中で回収用を間２７から遮断された水蒸気出口４２に至る。

こうして翼部材４０を通過する間に、水蒸気が行程から出て行くため、その中に 懸濁している繊維はロータ２４の回転速度に対応する回転速度を帯びて、遠心式 による清浄化にかけられる。このことによって、水蒸気に付随する精砕製品は遠 心力の効果によって、水蒸気吐出口４２から分離されている空間に有効に戻され て、さらに排出装置５０，６０，７０，８０．９０へと送られる。

水蒸気の中で出て行く分、従って遠心力により清浄化された分は、行程中に生成 される蒸気圧により押されて、ロータ２４の回転により生まれる遠心力（現在の 技術水準では、直径および回転数により異なるが５００〜３５００．９　）に逆 らって、半径方向に空間４１へと流れる。空間４１は出口ダクト４２に接続され ている。

この出口ダクトには、行程に最適な蒸気圧全維持するために、弁４４と制御手段 ４８．４９が備えられており、そこを超えて導き出されて圧力制御された水蒸気 は、導管４６を通って排出されて、行程内で再利用されるか、あるいは他に熱を 必要としているところで使用される。

第１図に示しだ実施態様にはスクリュー５２が備えられており、これが繊維／？ ルプ（リファイナ製品）を回収して、材料がそこを通って通過する際にこれを圧 縮する。スクリューは耐圧ケーシング５４の中に格納されている。このケーシン グ５４は、放出ノズル５５を介して出口導管５８の中に開口しており、その排出 ノズルの中での押さえ部材５６による材料の圧縮は、行程中に供給される。ある いは行程で発生する水蒸気が流出するのを防ぐ密度の程度にまで調整される。耐 圧排出を維持するために必要な速度を超える制御されていない放出速度で、リフ ァイナケーシング内に維持されている蒸気圧が処理済の精砕製品に分は与えられ るのを防ぐために、スクリューコンイヤのねじに適合させたウオームホイル５３ が、スクリュー５２と契合するように配置されている。これによって自由流れ区 域の生じるのが防止されるのと同時Ｋ、ウオームホイル５３の契合が放出される リファイナ製品が放出用スクリュー５２と共に回転するのを防いでいる。もしリ ファイナ製品がスクリューと一緒に回転すると、放出装置５ｏがこね混ぜたり詰 まシ過ぎる結果となり、それによってリファイナヶーシング全体が溢れたり詰ま ったりすることになってしまう。

凝縮され圧縮された液体を放出するために、ケーシング５４には凝縮物出口５１ と流れ制御用の弁５７とが備えられている。

放出される材料を一時的に冷却するために放出導管５８全体に水を満たしても良 い。こうすると、材料に付随する液体が急激に蒸発することも同時に防止できる 。このような急激の蒸発が起こると、放出される材料の乾燥し過ぎを招き、この ことは後の処理をより困難なものにすることになる。

第２図に示される実施態様では、繊維ｌ？ルプ（精砕製品）が濃厚／々ルプポン プを用いて放出される。このことによって、高濃度で放出することの他、少量の 水蒸気が付随することが可能となっている。この実施態様においては、選択的に 、液体を加えて濃度を低くしたものも使用できる。

第３図による実施態様では、比較的低い濃度用の放出装置７０が使用されておシ 、放出装置７０は、液体希釈７２と攪拌器７３とを有する、圧力下で作動する回 収槽７１から成っている。この槽７１はまた、液位制御手段７４，７５．７６も 含んでいる。槽からの排出は、ポンプ７７または通常の弁を経由して、所望の液 位が当該槽内に維持されるように制御されて行なわれる。

第４図は、比較的低い濃度用の、遠心ポンプ８０その他の型式における放出装置 を示している。繊維ノＲルプの濃度は、リファイナケーシング２０の出口にある 供給用導管８１ｆｃ通じての液体希釈によシ調整される。この場合、す７アイナ ケーシングの出口で維持される圧力よシ高い圧力に逆らう形で放出が行なわれる 。

第５図は、例えば放出弁あるいはその他の弁型式の放出装置で、リファイナケー シング２０の出口に液体供給導管９１を有する、または有さないものを示してい る。

本発明と本発明から生まれる構造的解決法は、精砕行程に供給され、および／ま たはこれによって生成される水蒸気が、リファイナケーシングの中に含まれる回 転部材のみ使用することによって、より効果的にり７アイナ裂品から導き出され て分離されるという利点を提供する。それにより従来方法では生じる熱損失なし に、またリファイナヶーシング外側に分離システムを備えることなしに〜最適な 蒸気圧で水蒸気を利用することが可能になっている。

本発明自体は、制限付ながらリファイナ製品に使用される放出装置の型式によっ て決まるものではないが、しかし使用される放出装置は、リファイナヶーシング の中に所望の蒸気圧を維持できるものである。従って、ここに示されたもの以外 の放出装置も想定できる。

このように放出装置は、完全に耐圧式の装置から成るものから濃厚パルプポンプ 、通常のポンプ、または弁などの型式の装置まで、いろいろと可能であυ、また 水蒸気あるいは供給される液体の一部が流れ促進物として使用される時にも使用 できる。

熱論本発明は、ここに示した実施態様に制限されるものではなく、発明の思想の 範囲内で変化することができる。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに関して回転可能でありかつ耐圧リファイナケーシングの中に格納され た少なくとも２つの相対する精砕部材を有するリファイナの中で、材料が前記精 砕部材の間にある空隙を材料が外に向かって通過する間に分解されて、その後リ ファイナケーシングから放出される、リグノセルロース材料から繊維ノ２ルプを 製造するための方法であって、少なくとも一方の精砕部材が回転することによっ て生成される遠心力の反対効果で、前記空隙通過後リファイナケーシング内の繊 維／でルプから水蒸気が分離され、その水蒸気が制御された圧力でリファイナケ ーシングから別途導き出され、Ｍｆ４ノξルプはリファイナケーシングにおいて 所望の圧力を維持しながら別途放出されることを特徴とする方法。 ２、精砕部材の回転で生成される遠心力の作用により水蒸気と繊維パルプが分離 され、蒸気圧が水蒸気をまず遠心力効果に逆らって内方向に流れさせた後、す′ 、７アイナケーシングの外に流れさせ、それと同時に付随して来る繊維ノＲルプ は戻されて、リファイナケーシングから別途放出されることを特徴とする請求の 範囲１に記載の方法。 ３、水蒸気が繊維、Ｑルプと共に流れ出ないように、放出中繊維・？ルプが圧縮 されることを特徴とする請求の範囲１または２に記載の方法。 ４、互いに関して回転可能でありかつりファイナケーシングの中に格納されてい る少なくとも２つの相対する精砕部材から成り、前記精砕部材がその間にその中 でリグノセルロース材料を繊維パルプに分解するだめの空隙を形成している、リ グノセルロース含有材料から繊維ノ９ルプを製造するだめの装置であって、少な くとも一方の回転式精砕部材の後ろ側に、遠心力効果により繊維パルプが内方向 に流れるのを防ぐことのできる実質的に半径方向の翼部材が備えられており、リ ファ、イナケーシング内に所望の圧力を維持しながら繊維ノｇルプを放出するた めにリファイナケーシングの周辺部に繊維ノ？ルプ用放出装置が連結されており 、前記翼部材の内側に半径方向にある空間と連絡する蒸気出口がりファイナケー シングに連結されていることを特徴とする装置。 ５、翼部材の周辺部分がリファイナケーシングに対して密封されていることを特 徴とする請求の範囲４に記載の装置。 ６、翼部材が少なくとも１つのシールドにより連結されているため、翼部材の間 に実質的に半径方向に延びる閉鎖された通路が形成されていることを特徴とする 請求の範囲４または５に記載の装置。 ７、水蒸気出口に、リファイナケーシングの中に所望の圧力を維持するための制 御手段が備えられていることを特徴とする請求の範囲４〜６の何れかに記載の装 置。 ８、放出装置が放出ノズルを有する耐圧クーシング内に納められたスクリューか ら成り、スクリューが押さえ部材と協働可能であることを特徴とする請求の範囲 ４〜７の何れかに記載の装置。 ９、放出装置がポンプまたは弁手段から成ることを特徴とする請求の範囲４〜７ の何れかに記載の装置。 １（Ｌ　放出装置が液位制御手段と共に圧力下で動作する回収槽から成ることを 特徴とする請求の範囲９に記載の装置。