説明

チップ及び液体から成るスラリーの供給装置

本発明は、化学セルロースパルプの製造のための連続蒸解処理において、ある容器から次の蒸解釜へチップ懸濁液を供給する方法及び装置に関する。ここで、容器(101)は、チップを導入するための入口部(107)と、チップ懸濁液を放出するための排出部(201)とを有する。容器(101)内のチップ懸濁液は、第二流体/木比率の上方で確立された第一流体/木比率を有し、第二流体/木比率は、容器の底部で確立される。第二流体/木比率は、少なくとも、第一流体/木比率と同じ大きさ、好ましくは、それより大きい。本発明は、容器(101)からチップ懸濁液を放出した後で、かつ、チップ懸濁液を加圧下で次の蒸解釜へ送り進める前に、流体の一部(Q2)をチップ懸濁液から引き出し、それにより、チップ懸濁液内で第三流体/木比率を確立し、この第三流体/木比率が、第二流体/木比率より低いことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1に記載したように化学セルロースパルプの製造のための連続蒸解処理において、ある容器から次の蒸解釜へチップ懸濁液を供給する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
化学セルロースパルプの連続蒸解において蒸解釜及び含浸容器の底部でスクレーパ装置を使用することは以前から知られている。これらのスクレーパ装置の目的は、容器からのセルロースパルプ又はチップの連続的な排出を保証することにある。スクレーパ装置は複数のスクレーパアームから成り、これらのスクレーパアームは、製造中に垂直になるよう配置されたシャフトに設けられている。パルプ又はチップの懸濁液中でのアームの動きは、障害物の形成、流路の形成及び他の望ましくない作用を無効にする。
【0003】
前記スクレーパアームを動かすための上述したシャフトは、以前から、蒸解釜又は含浸容器の下方部分に流体を添加するために用いられている。この場合、流体の添加は、シャフトを中空に形成し、この通路を通して流体を導き入れることによって行われる。流体を添加する第一の目的はパルプを洗浄することにあった。シャフトを通した流体の添加は、最近になって、容器からの排出を確実にすることを目的として、パルプの希釈のために用いられるようになった。米国特許第5,736,005号は、このような中空シャフトの改良を開示しており、前記中空シャフトを通して、蒸解釜からの排出を確実にするために連続蒸解釜に流体が添加される。
【0004】
希釈して、蒸解釜や含浸容器からのパルプやチップの排出を確実にすることを目的とした流体の上記添加方法の代わりの方法として、容器を貫通する流体供給装置を介して容器の下方部分に流体を添加する方法がある。この添加方法は、スクレーパ装置の近くで行われることが好ましい。スウェーデン国特許第180,289号は、セルロース繊維の妨害物の形成を防止するために、流体供給装置で容器の底部の近くに流体を添加する例を開示している。
【0005】
しかし、上述した方法で流体を添加すると、特に、含浸容器に添加する時に、多くの問題が生じる。
流体を含浸容器に添加する場合、追加で添加した流体を、次の蒸解釜のトップセパレータで処理しなければならないため、トップセパレータで相当な追加費用が必要になる。
さらにまた、添加された流体により、システムで処理しなければならない流体の量が大量になり、言い換えれば、高価な投資と、ポンプ又は高圧タップ若しくはそれらの両方の高い作業コストが必要になる。
【0006】
必然的に、含浸容器の底部に流体を添加しない場合にも、チップ懸濁液の流体/木比率が、含浸容器からの排出を確実にするために流体を添加する必要がないほどに高くなることが原因で、同様の問題が生じる。
【0007】
【特許文献1】米国特許第5,736,005号
【特許文献2】スウェーデン国特許第180,289号
【発明の開示】
【0008】
本発明の最も重要な目的は、含浸容器から移送ラインへのセルロースパルプの排出に関する上述の問題又は欠点を排除するか又は低減させることにある。本発明によれば、以下のことが可能になる。
・含浸容器から蒸解釜へ送り出されるチップ懸濁液中の流体の量を減らすこと、即ち、流体/木比率を減らすこと。
・流体の量を瞬間的に増加させるだけで、含浸容器の底部からの安定した流出を初期に確立すること。又は、この理由のために輸送ライン内へポンプで送られる必要がある流体の量を増大させることなく、含浸容器の底部における希釈率を上げること。
・流体の量を減らすことによって、次の蒸解釜で、より小さく、かつ、より安価なトップセパレータを使用することを可能にすること。好ましくは、トップセパレータを完全に排除することを可能にすること。
・流体の量を減らすことによって、消費電力が少ない、より小さく、かつ、より安価なポンプ又は高圧タップ、若しくはそれら両方を使用することを可能にすること。
これらの目的は、請求項1に記載の装置によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
添付図面を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。
以下の本発明の詳細な説明では、「チップ懸濁液」の概念が用いられる。この用語は、本明細書では、流体と一緒になったチップを意味するものとして用いられ、セルロースパルプの製造のための連続蒸解処理において、懸濁液は含浸容器内で処理され、そして、前記含浸容器から次の蒸解釜へ供給される。
【0010】
また、「流体/木比率」の用語が用いられる。この用語は、この明細書では、チップ懸濁液中にある流体と木との間の関係を意味するものとして用いられる。
【0011】
さらにまた、ストレーナ表面の説明中に、「穴あきストレーナ孔又はスリット」の用語が用いられる。この用語は、この明細書では、表面にある貫通開口を意味するものとして用いられ、それらの形状について条件はない。従って、これらの開口は、円形、四角形、三角形等であり得る。さらにまた、打ち抜き孔が真っ直ぐな貫通スリット、湾曲した貫通スリット、又は曲がった貫通スリット等から成ると考えることも可能である。
【0012】
最後に、「供給装置」の概念が用いられる。この用語は、この明細書では、圧力を用いて、チップ懸濁液を含浸容器から蒸解釜へ送るための装置を意味するものとして用いられる。このような供給装置の例は、ポンプ及び高圧タップである。
【0013】
図1は、主として円筒形で垂直に配置されたチップを含浸するための含浸容器101の下側部分を示している。化学セルロースパルプの製造のための連続蒸解処理において、含浸容器は蒸解釜401の前に置かれる。含浸容器は、直径D1を有する。また、含浸容器は、その頂部に未処理のチップが供給される入口部107を備えている。さらに、含浸容器は、その底部にバケット型排出部201を有し、この排出部201からチップ懸濁液、即ち、流体に含浸されたチップが送り出される。含浸容器内のチップ懸濁液は、第一流体/木比率を持ち、この第一流体/木比率は好ましくは2〜7の範囲内にある。
【0014】
含浸容器101からのチップ懸濁液の排出を促進するために、チップ懸濁液を攪拌するための機械式攪拌機102が、含浸容器101の底部に配置されている。この攪拌機102は、複数、好ましくは二つのスクレーパアーム105を有する。これらのスクレーパアーム105は、垂直に配置されたシャフト106の上端に設けられている。シャフト106は、その下端で、直接作用する駆動装置107によって、駆動される。チップ懸濁液の攪拌は、含浸容器からの排出を促進するように、排出処理に関連して、チップの配向を破壊する。
【0015】
含浸容器101からのチップ懸濁液の放出をさらに確かなものにするために、少なくとも一つの希釈液供給ノズル103を用いて、公知の方法で、底部の近くにQ1の量の希釈液が添加される。希釈液供給ノズル103は、殆どの場合、含浸容器101の壁を貫いて配置されるか、又は、スクレーパアーム105内に配置される。希釈液供給ノズル103がスクレーパアーム105内に配置された実施例では、希釈液は、希釈液が流れるシャフト106の孔(図示せず)を通してスクレーパアーム105まで導かれる。以下、希釈液供給ノズル103から含浸容器101に添加される希釈液の総量は、Q1として参照される。希釈的を添加した後のチップ懸濁液は、第二流体/木比率を有する。第二流体/木比率は、含浸容器内で第一流体/木比率より高い。また、第二流体/木比率は、障害がない均一な放出を保証するために確立される。この第二流体/木比率は、好ましくは、6〜10の範囲内にある。しかしながら、Q1=0、即ち、希釈液供給ノズル103を通して希釈液が添加されないという運転条件が存在し得る。この場合、第一及び第二の流体/木比率が等しくなり、この比率は6〜10の範囲に入る。
【0016】
第一流体/木比率と第二流体/木比率との関係を簡単にまとめると、容器101内のチップ懸濁液は第二流体/木比率の上方で確立された第一流体/木比率を有し、第二流体/木比率は容器の底部で確立されると言うことができる。第二流体/木比率は、少なくとも、第一流体/木比率と同じくらい大きく、好ましくは、第一流体/木比率より大きい。
【0017】
チップ懸濁液、即ち、流体が含浸したチップは、続けて、バケット型排出部201を通して含浸容器101から送り出される。バケット型排出部201は、含浸容器101の底部における攪拌機102の下方に配置されている。バケット型排出部201の直径はD2であり、この直径D2は、含浸容器の直径D1より小さく、即ち、D2<D1となる。3〜5mの直径D1を有する含浸容器101に対するバケット型排出部の直径D2は、約1〜1.5mである。10mの直径D1を有する含浸容器に対しては、バケット型排出部の直径D2は、約2mの寸法を有する。このように、直径D2は、直径D1の50%より小さく、好ましくは、直径D1の15〜40%の範囲にある。バケット型排出部の壁の一部又は壁全体は、穴あきストレーナ孔又はスリットで構成される。ストレーナ孔又はスリットは、排出部の外壁にある引出空間(withdrawal space)206によって囲まれている。引出空間206を通して、ポンプ303を用いて、チップ懸濁液から部分的な液量Q2が引き出され、その後、チップ懸濁液の残りが、圧縮装置302による加圧下にある蒸解釜401に繋がる排出ライン301へ送られる。排出ライン301は、バケット型排出部の壁部分に接続されている。排出ライン301の直径はD3であり、ここで、直径D1,D2及びD3はD1>D2>D3の関係を有する。流体を引き出した後のチップ懸濁液は第三流体/木比率を有し、この比率は、第二流体/木比率より低い。この第三流体/木比率は、5〜9の範囲内にあり、6〜10の範囲内にある第二流体/木比率より、少なくとも1ユニット、好ましくは2ユニット低い。
【0018】
その後、引き出された流体Q2は、以下のいずれか一つ又は組み合わせに送られ得る。
【0019】
・Q2は、循環ラインへ送られる。循環ラインの第一入口端は、バケット型排出部(201)に配置された少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、循環ラインの第二端部は、再生処理(REC)に接続される。正常な状態では、消費した含浸流体を引き出すことが望ましく、その一部は蒸解釜から引き出される。
【0020】
・Q2は、循環ラインへ送られる。循環ラインの第一入口端は、バケット型排出部(201)に配置された少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、循環ラインの第二端部は、希釈液供給ノズル(103)に接続される。この場合、それは、もっぱら重要な局部希釈に用いられる。
【0021】
・Q2は、循環ラインへ送られる。循環ラインの第一入口端は、少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、循環ラインの第二端部は、含浸容器(101)の頂部に近い位置(A)に接続される。
【0022】
・Q2は、循環ラインへ送られる。循環ラインの第一入口端は、少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、循環ラインの第二端部は、次の蒸解釜(401)における位置(B)に接続される。これは何らかの蒸解状態において、蒸解条件を変更し、できれば、硫化度を高めたい場合、又は、蒸解釜内の繊維に先に溶解したキシランを沈殿させたい場合になされる。
【0023】
図2a及び2bは、バケット型排出部201の第一の好ましい実施例を示している。この実施例では、排出部の表面204の一部、好ましくは全体に、ストレーナ孔又はスリット205が開けられている。そして、穴あき表面204から、チップ懸濁液内の流体の一部Q2が、外側表面204のストレーナ孔又はスリットの周りに配置された引出空間206を通してポンプ303によって引き出される。シャフト106(図2には示されていない)は、バケット型排出部201の貫通孔202を通過する。
【0024】
図3a及び3bは、バケット型排出部201の第二の好ましい実施例を示している。この実施例では、排出部201の表面204に、周囲角αに亘ってストレーナ孔又はスリット205が開けられている。周囲角αは、90度から270度の間であり、好ましくは180度である。そして、穴あき表面204から、チップ懸濁液内の流体の一部Q2が、外側表面204のストレーナ孔又はスリットの周りに配置された引出空間206を通してポンプ303によって引き出される。シャフト106(図3には示されていない)は、バケット型排出部201の貫通孔202を通過する。
【0025】
図4a及び4bは、バケット型排出部201の第三の好ましい実施例を示している。この実施例では、排出部201は底部表面203を有する。底部表面203の一部、好ましくは全体に、ストレーナ孔又はスリット205が開けられている。穴あき底部表面203から、チップ懸濁液内の流体の一部Q2が、引出空間206を通してポンプ303によって引き出される。シャフト106(図4には示されていない)は、バケット型排出部201の貫通孔202を通過する。
【0026】
図5a及び5bは、第4の好ましい実施例を示している。この実施例では、排出ライン302の表面に、部分的に、又は全体的に、ストレーナ孔又はスリット205が開けられている。穴あき表面から、チップ懸濁液中の流体の一部Q2が、排出ラインの外面におけるストレーナ孔又はスリット205の周囲に配置された引出空間206を通して、ポンプ303によって引き出される。
【0027】
図6aは、ストレーナ孔又はスリット205から成るバケット型排出部のストレーナ表面の見え方の第5の好ましい実施例を示している。この場合、全面に穴が開けられている。
図6bは、ストレーナ孔又はスリット205によって、ストレーナ表面の一部に穴が開けられている第6の好ましい実施例を示している。
図6cは、ストレーナ孔又はスリット205によって、ストレーナ表面の一部に穴が開けられている第7の好ましい実施例を示している。
【0028】
図7a及び7bは、バケット型排出部の側面図及び平面図を示しており、この実施例では、ストレーナ表面のストレーナ孔又はスリットが詰まらないように、バケット型排出部のストレーナ表面におけるストレーナ孔又はスリットをきれいに維持するために、シャフト106上にスクレーパアーム207が設けられている。
【0029】
図8a及び8bは、バケット型排出部201の第8の好ましい実施例を示している。この実施例では、排出部201は、図4a及び4bに示した底部表面と同じ底部表面203を有する。底部表面203の一部、好ましくは全面に、ストレーナ孔又はスリット205が開けられている。穴あき底部表面を介して、ポンプ303によって、引出空間206を通して、チップ懸濁液から流体の一部Q2が引き出される。底部表面203には、底部表面の下方に配置された空間を有する放出部801が設けられている。仕切り弁(sluice valves)802が、放出部801の内部に設けられている。これらの弁802は、動作中にこの空間に収集される粗い材料804を取り除き得る。放出部を排出ライン301の近くに配置すると、チップ懸濁液がその放出部を通り、大きな又は粗い材料が放出部801内に落とされるので有利である。ポンプ303を経て放出部801の空間部に流体ライン803を設けると有利である。この方法では、希釈することができるので、放出部803からの放出が容易になる。図7に示されたスクレーパアーム207が、排出部801に材料804を運ぶのに役立つ。
【0030】
背景技術として上述した従来の技術に比べて、本発明によれば、とりわけ、以下の利点が得られる。
・先行する含浸容器から蒸解釜のトップセパレータへの流体の流量を減らすことができ、その結果、より小さく、かつ、より安価なトップセパレータを利用することが可能になる。最適な実施例によれば、蒸解釜のトップセパレータを完全に無くすことが可能になる。
・含浸容器から出るチップ懸濁液の流体容量を減らすことができ、その結果、より小さく、より安価で、かつ、よりエネルギ消費量が少ないポンプ又は高圧タップ若しくはそれら両方を利用することが可能になる。
【0031】
本発明は、上記した実施例に制限されることなく、添付した特許請求の範囲の範囲内で様々な変形が可能である。例えば、以下の全ての組み合わせが、単独で、又は組み合わせで適用することができる。
(1)ストレーナ孔又はスリット205をバケット型排出部の外側表面204に配置すること。
(2)ストレーナ孔又はスリット205をバケット型排出部の底部表面203に配置すること。
(3)ストレーナ孔又はスリット205を排出ライン301の外側表面に設けること。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明による装置を備えた含浸容器の好ましい一実施例を示している。
【図2a】図2bにおけるA−A断面の側面図である。
【図2b】バケット型排出部201の第一の好ましい実施例の上面図である。
【図3a】図3bにおけるB−B断面の側面図である。
【図3b】バケット型排出部201の第二の好ましい実施例の上面図である。
【図4a】図4bにおけるバケット型排出部201の側面図である。
【図4b】バケット型排出部201の第三の好ましい実施例の上面図である。
【図5a】図5bにおけるC−C断面の側面図である。
【図5b】バケット型排出部201の第四の好ましい実施例及び排出ライン301の上面図である。
【図6】a〜cは、バケット型排出部の異なるストレーナ表面の外観の異なる実施例を示している。
【図7】a及びbは、ストレーナ内の孔又はスリットをきれいに保つためにシャフト106にスクレーパアーム207をどのように設けるかの一実施例を示している。
【図8】a及びbは、図4の実施例の変形例を示しており、この実施例では、残骸捕捉手段が底面に設けられている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
チップを送り込むための入口部(107)と、チップを送り出すための排出部(201)とが本質的に垂直に配置された容器(101)と、
加圧装置(302)による加圧下におくことでチップ懸濁液を次の蒸解釜(401)へ輸送するために排出部に接続された排出ライン(301)と
を備え、
化学セルロールパルプの製造のための連続蒸解処理で容器から次の蒸解釜へチップ懸濁液を供給する供給装置において、
容器(101)が直径D1を有し、
排出部(201)が直径D2を有し、
排出ライン(301)が直径D3を有し、
これらの直径の関係が、D1>D2>D3であり、
加圧装置(302)の前にある排出部(201)の少なくとも一部に、ストレーナ孔又はスリットを開け、
希釈されたチップ懸濁液における流体の一部Q2を、残ったチップ懸濁液を加圧装置(302)による加圧下において排出ライン(301)を通して次の蒸解釜(401)に送る前に、排出部(201)におけるストレーナ孔又はスリット(205)から引き出す
ことを特徴とする供給装置。
【請求項2】
チップ懸濁液を攪拌するために、攪拌機(102)を容器(101)の底部に配置した
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項3】
引出空間(206)を排出部(201)の外側に配置し、
ポンプ(303)を用いて、前記引出空間(206)を通して流体の一部Q2を、ストレーナ孔又はスリット(205)から引き出す
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
【請求項4】
少なくとも一つの希釈液供給ノズル(103)を容器(101)の底部の近くに配置し、
前記ノズル(103)が前記容器(101)にQ1の量の希釈液を添加する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の装置。
【請求項5】
排出部(201)が円筒状バケット型である
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の装置。
【請求項6】
バケット型排出部の外側表面(204)の少なくとも一部にストレーナ孔又はスリットが開けられ、
穴あき外側表面(204)からチップ懸濁液中の流体の一部Q2が引き出される
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の装置。
【請求項7】
バケット型排出部の外側表面(204)の少なくとも一部に、90°〜270°の範囲、好ましくは180°の範囲に亘って、穴が開けられ、
穴あき外側表面(204)からチップ懸濁液中の流体の一部Q2が引き出される
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の装置。
【請求項8】
バケット型排出部の底部表面(203)の少なくとも一部に、ストレーナ孔又はスリット(205)を開け、
穴あき底部表面(203)からチップ懸濁液中の流体の一部が引き出される
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の装置。
【請求項9】
バケット型排出部に接続された排出ライン(301)の外側表面の少なくとも一部に、ストレーナ孔又はスリット(205)が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の装置。
【請求項10】
循環ラインの第一入口端部が、バケット型排出部(201)に配置された少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、
循環ラインの第二端部が、再生システム(REC)に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の装置。
【請求項11】
循環ラインの第一入口端部が、バケット型排出部(201)に配置された少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、
循環ラインの第二端部が、希釈液供給ノズル(103)に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の装置。
【請求項12】
循環ラインの第一入口端部が、少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、
循環ラインの第二端部が、容器(101)の頂部に近い位置(A)に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の装置。
【請求項13】
循環ラインの第一入口端部が、少なくとも一つの引出空間(206)に接続され、
循環ラインの第二端部が、次の蒸解釜(401)内の位置(B)に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の装置。
【請求項14】
バケット型排出部の底部表面(203)に、底部表面の下方に空間を有する放出部を設け、
動作中に前記空間に集まる粗い材料を仕切りを通して放出できるようにした
ことを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の装置。

【図1】
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【図2a】
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【図2b】
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【図3a】
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【図3b】
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【図4a】
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【図4b】
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【図5a】
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【図5b】
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【図6a】
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【図6b】
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【図6c】
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【図7a】
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【図7b】
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【図8a】
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【図8b】
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【公表番号】特表2008−534796(P2008−534796A)
【公表日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−502950(P2008−502950)
【出願日】平成18年3月21日(2006.3.21)
【国際出願番号】PCT/SE2006/050037
【国際公開番号】WO2006/101449
【国際公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【出願人】(591014190)メッツオ ファイバー カルルスタード アクチボラグ (19)
【Fターム(参考)】