(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細砕セルロース繊維材を処理する槽において、
頂部と、底部と、入口と出口と、更に円筒形の壁とを備え、該槽を通過して、細砕セルロース繊維材が流れの方向に流れる垂直の槽と、
細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大する円環型スクリーン表面を備え、スラリーと接触し、その上の繊維材半径方向圧縮を減少させるスクリーンであって、流れの方向に一定のスクリーン表面開口寸法を有する複数のスクリーン表面開口を備えるスクリーンと、
を備えることを特徴とする細砕セルロース繊維材を処理する槽。
【請求項２】
前記槽が、前記入口と出口との間に直径が変化する遷移部少なくとも一個とを備え、前記スクリーンが、前記遷移部のところ、またはそれを過ぎたところに設けられることを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項３】
前記出口が、前記槽の前記底部に近接し、前記入口が、前記頂部に近接し、前記スクリーン表面が、垂直に対して一定の角度０．５〜１０°で下向きに拡大するようになっており、その際、前記スクリーン表面が、流れ方向に一定の開口面積比を有していることを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項４】
前記スクリーン表面が、垂直に対して０．５〜５°の角度で拡大することを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項５】
前記円環型スクリーン表面が、連続であることを特徴とする請求項４記載の槽。
【請求項６】
前記スクリーン表面が、第一スクリーン表面を備え、さらに、流れの方向に前記第一スクリーン表面の直下に第二の円環型スクリーン表面を備え、前記第二スクリーン表面も、流れの方向に拡大し、その際、前記第一と第二スクリーン表面が共に、垂直に対して０．５〜５°の一定の拡大角を有することを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項７】
前記第一と第二スクリーン表面が、各々第一と第二端を有し、その際前記第一スクリーン表面が、前記第一端のところに第一直径を有し、前記第二端のところに、前記第一直径より大きい第二直径を有し、前記第二スクリーン表面が、その前記第一端のところに前記第二直径を有し、前記第二端のところに、前記第二直径より大きい第三直径を有することを特徴とする請求項６記載の槽。
【請求項８】
前記スクリーン表面が、均一の寸法と密度を有する穿孔を有する多孔金属板表面であることを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項９】
前記スクリーン表面が、流れの方向に平行な互いに間隔をもって配置された複数の棒で構成され、前記棒と棒との間の間隙が、流れ方向の棒の全長さ方向に沿って一定であることを特徴とする請求項１記載の槽。
【請求項１０】
細砕セルロース繊維材を処理する槽において、
頂部と、底部と、入口と出口と、更に円筒形の壁と、前記入口と出口との間で直径が変化する遷移部少なくとも一個とを備え、該槽を通過して、細砕セルロース繊維材が流れの方向に流れる垂直の槽と、
前記遷移部のところ、またはそれを過ぎたところに設けられるスクリーンであって、細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大する円環型スクリーン表面を備え、スラリーと接触する際に、該表面に加わる半径方向への繊維材圧縮を減少させ、同じ構造の直円筒径表面に比較して、繊維材を通過しスクリーン表面を通過して除くことができる液の容量と流量とを増加させるスクリーンと、
を備えることを特徴とする細砕セルロース繊維材を処理する槽。
【請求項１１】
少なくとも二個の円環型スクリーン表面を有し、垂直の連続式蒸解缶において蒸解条件で細砕セルロース繊維材を処理する方法において、
（ａ）頂部近くから蒸解缶へ細砕セルロース繊維材スラリーを導入し、第一直径を有する第一流路に蒸解缶の下向きに流すステップ；
（ｂ）第一流路にある、一定のスクリーン開口寸法と開口面積比を有するスクリーン表面を用いて、スラリーから液をスクリーン分離するステップ；
（ｃ）ステップ（ｂ）の際に、第一流路から初期第二直径を有する第二流路へ細砕セルロース繊維材スラリーを遷移させるステップ；および
（ｄ）生成した化学パルプを蒸解缶の底部近くから抜き出すステップ；
を連続的に行うものであり、
前記スクリーン表面は、細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大しており、
前記第一流路および第二流路にあるスクリーン表面は、各々第一と第二端を有し、
第一流路にあるスクリーン表面は、第一端のところに第一直径を有し、第二端のところに第一直径より大きい第二直径を有し、
前記第二流路にあるスクリーン表面は、第一端のところに第二直径を有し、第二端のところに第二直径より大きい第三直径を有するものであること
を特徴とする細砕セルロース繊維材を処理する方法。
【請求項１２】
ステップ（ｃ）の後で、ステップ（ｄ）の前に、（ｅ）下向きに移動するスラリーを初期第三直径を有する第三流路へ移動させるステップを更に含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
第二流路が、垂直に対して０．５〜１０°の角度で拡大し、ステップ（ｂ）が、連続のスクリーン表面を用いて行われることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
第二流路が、垂直に対して０．５〜５°の実質的に一定の角度で拡大することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｃ）を行って除いた液を加熱し、加熱された液を、液を除いた場所近くで蒸解缶へ再導入するステップを更に設けることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ｄ）の前に少なくとも一度ステップ（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）を繰り返すステップを更に設けることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
第二流路と第三流路とが共に、垂直に対して０．５〜１０°の実質的に一定の角度で拡大することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも一個の円環のスクリーン表面を有する垂直の槽で細砕セルロース繊維材のスラリー液を処理する方法において、
（ａ）スラリーを槽へ導入し、流れの方向に垂直に流すステップ；
（ｂ）スラリーを流れの方向に流しながら、一定のスクリーン表面開口寸法を有するスクリーン表面の少なくとも一個を用いて、スラリーをスクリーン分離し、スラリーから液を取りだし、その間、０．５〜１０°の角度で流れの方向にスラリー液を拡大させるステップ；および
（ｃ）流れ方向のステップ（ｂ）の下流で、槽からスラリーを抜き出すステップ；
を包含する細砕セルロース繊維材のスラリー液処理方法。
【請求項１９】
ステップ（ａ）からステップ（ｃ）が、連続に行われ、流れ方向は、下向きであることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
槽が、少なくとも二個の直径遷移部を備え、ステップ（ｂ）が、ステップ（ｃ）を行う前に、各直径遷移部のところ、またはその直下で行われることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、セルロースパルプ蒸解缶に用いるスクリーンに関する。特に、本発明は、先端がテーパ状になっているスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
細砕セルロース繊維材、例えば、木材チップから化学パルプを製造する技術においては、該セルロース材を、蒸解缶として知られる一基以上の円筒形の槽で圧力をかけ、温度を上げて蒸解薬剤で処理するのが普通である。この処理は、連続的にも、回分式にも行うことができる。連続式では、チップは、連続式蒸解缶の一端へ連続的に供給され、処理され、他端から連続的に排出される。回分式方法では、一基以上の回分式蒸解缶にチップと蒸解薬剤とを充填し、蓋をして、次いで処理を始める。処理が終了した後、回分式蒸解缶の中味を排出する。回分式または連続式いずれの蒸解缶にあっても、細砕セルロース繊維材と蒸解液とのスラリーが、一基以上の円筒形の槽で処理される。
【０００３】
連続式および回分式蒸解缶では、温度と蒸解液とを共に均一に分散するために、蒸解液を、チップと液とのスラリーを通過するように循環するのが普通である。なお、チップの液スラリーは、普通、「チップカラム」と称される。この循環は、円筒形槽の内部表面に沿って配置されるスクリーン、ポンプ、ヒーター、戻り導管を用いて行われるのが普通である。スクリーンの作用によって、繊維材は、蒸解缶内に保持され、液は、抜き出され、加圧され、加熱され、次いでスクリーンの近くなどでスラリーに戻される。場合によってはこの液に、他の液および／または除去液の一部を補充する。蒸解缶を適切に運転し、最も優れた性質、例えば、強度を有する均一な製品を製造するには、この液循環工程の効率に依存することが極めて大である。
【０００４】
液を半径方向に抜き出すと、スクリーンの近くでチップカラムの半径方向圧縮が起こるのが普通である。更に、スクリーン近辺のチップより上のチップカラムの重量が、チップ圧縮のもう一つの圧縮源となる。その上、チップカラム中の遊離液の流れが、上向きにしろ、下向きにしろ存在すると、チップカラムの圧縮荷重が変化することになる。当該技術に知られているのは、この半径方向および垂直方向の圧縮荷重によって、チップカラムの均一な移動が妨げられるということである。チップカラムが均一に移動するということは、チップの均一処理に必須である。この理由ゆえに、従来の蒸解缶およびスクリーンアセンブリの設計では、流路の直径は、スクリーンの真下の所で大きくなるようにしている。この直径のステップ的拡大または「ステップアウト」のお陰で、チップカラムの圧縮の程度が軽減（レリーフ）され、チップカラムのより均一な移動が得られている。このステップアウトにより、半径は普通約６インチ（０．１５ｍ）から２フィート（０．６ｍ）増加する。１９９７年９月２３日出願の米国特許出願第０８／９３６，０４７号明細書には、この「カラムレリーフ」を採り入れ、一方では槽の胴の直径を比較的均一に維持する新規な方法が幾つか開示されている。
【０００５】
チップカラムが、液の半径方向への流れによって、スクリーン表面に対して半径方向に圧縮されると、スクリーン表面の閉塞を減少する助けになる。例えば、チップカラムの下向きの運動に関連して生じる、スクリーン表面に対する通常の圧力荷重は、スクリーン表面を摺る、または「擦る」作用がある。この「擦り」作用は、異物、例えば、チップやパルプや他の破片がスクリーンの開口に詰まらないようにする助けになっている。例えば、垂直配列の棒状スクリーンに対しては、上記の垂直方向の擦り作用は、スクリーン棒間に溜まるおそれのあるチップ破片を剥がす補助作用となる。
【０００６】
しかし、半径方向圧縮が過度であると、液をスクリーンから均一に抜き出すのに邪魔になる恐れがある。半径方向の流れが増すと、チップカラム中の流れによって引き起こされる圧縮作用で、チップカラムが緊迫されるので、液がカラムを通過するのが難しくなってしまう。従って、薬剤と温度とを均一に分散するのに必要な液の流れが制限を受けてしまうのが普通である。従って、スクリーン表面に通常の圧力をかける半径方向圧縮は、ある程度は望ましいものであるけれども、この半径方向圧縮とはいえ、液の半径方向流れを減少させたり、チップカラムの軸方向流れを妨げてしまう程の圧縮を超えてはならない。
【０００７】
普通、従来技術のスクリーンには、比較的均一の直径の直円筒系スクリーン表面が備えられている。これらのスクリーン表面は、スロットや孔を開けた多孔板タイプや平行な棒で構成して棒の間が開口になるようにしたタイプを備えたり、あるいはこれらから構成されている。これらの棒は、普通は垂直方向に配列されるが、多種の配列も可能であり、水平配列も、傾斜角の、例えば、垂直に対して４５°の配列もこれらに含まれる。
【０００８】
カラム内の液の流れによって引き起こされるチップカラム内の力の分布を本発明で分析することによって判明したことは、スクリーンを設計する際に、スクリーンを均一に円筒形とするのではなく、少し拡大する形にすれば、チップカラムとスクリーン表面にかかる半径方向圧縮荷重が減少し、チップカラムを通過して流れ、スクリーンから抜き出される液の容積や流量を増大させることができるということである。例えば、チップ流の方向に直径が少し大きくなるスクリーン表面とすると、チップコラム内の圧縮荷重が減少し、スクリーンの性能と、さらに蒸解缶一般の性能を改良することができる。
【０００９】
拡大円筒形のスクリーン表面は、化学パルプ製造技術に未知のものではない。例えば、連続萬液式蒸解缶は、過剰の液をスラリーから抜き出したり、これを蒸解缶供給システムへ戻したりするために、蒸解缶の頂部に円錐形のスクリーン表面を備えている。なお、セルローススラリーは、上記円錐形スクリーン近くに導入される。二槽式蒸解缶システムでは、これらのスクリーンは、普通、「底部循環」または「ＢＣ」スクリーンと称されており、これらのスクリーンは形状が円錐形であるが、本発明のスクリーンが有する機能は果たしていない。つまり、ＢＣスクリーンは、普通、チップ山の上に位置しているので、蒸解缶の下部に位置しているスクリーンに加わるような圧縮荷重はＢＣスクリーンには加わらない。また、上記のＢＣスクリーンは、普通、蒸解缶を通過するチップスラリーの移動を妨げない。円錐形ＢＣスクリーンは、本発明のスクリーンのようには、蒸解ゾーンや抽出ゾーンには用いられない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の態様の一つは、スラリーの移動方向に拡大する直径を有する円筒形槽中において細砕セルロース繊維材スラリーから液を取り出す円筒形スクリーンを備え、またはこれから構成される。このスクリーンが持ち得る拡大角は約０．５から４５°である。しかし、約１５°より大きい拡大角を用いると、スクリーン閉塞を防止するに望ましいスクリーン上のチップカラム擦り作用が無くなってしまうと信じられている。拡大角が大きなスクリーンを用いることもできるけれども、スクリーンの拡大角は、約０．５から１０°、好ましくは約０．５から５°の範囲に限定するのが好ましい。そうすれば、少なくともある形の通常の擦り力がスクリーン表面に確実に働く。
【００１１】
本発明の他の態様では、液をスクリーン分離するのに用いられるスクリーン自体が提供される。前記スクリーンは、液を固形物からスクリーン分離する円環型スクリーンを備える。前記スクリーンは、頂部と、底部と、第一内径と第二内径とを有するスクリーン表面を有し、また、前記スクリーンは、スクリーン表面の外に円環容積部を規定する外径を有する。スクリーン表面は、実質的に連続円筒形スクリーン表面でよいが、スクリーン表面自体として、特に化学パルプ蒸解缶のスクリーンとして従来行われているように、他の多様な構成をとることもでき、流れの方向に実質的に一定の開口寸法と開口面積比とを有する。
【００１２】
本発明の別の態様では、化学パルプを製造するために、少なくとも二個の実質的円環型スクリーン表面を有し、頂部と底部とを有する実質的垂直の連続式蒸解缶において蒸解条件で細砕セルロース繊維材を処理する方法が提供される。本方法は、次の諸ステップ、すなわち、
（ａ）頂部近くから蒸解缶へ細砕セルロース繊維材スラリーを導入し、第一直径を有する第一流路を蒸解缶の下向きに流すステップ、
（ｂ）第一流路にある、一定のスクリーン開口寸法と開口面積比を有するスクリーン表面を用いて、スラリーから液をスクリーン分離するステップ、
（ｃ）ステップ（ｂ）の際に、第一流路から初期第二直径を有する第二流路へ細砕セルロース繊維材スラリーを遷移させるステップ、および
（ｄ）生成した化学パルプを蒸解缶の底部近くから抜き出すステップ
を実質的に連続的に行うものであり、
前記スクリーン表面は、細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大しており、
前記第一流路および第二流路にあるスクリーン表面は、各々第一と第二端を有し、
第一流路にあるスクリーン表面は、第一端のところに第一直径を有し、第二端のところに第一直径より大きい第二直径を有し、
前記第二流路にあるスクリーン表面は、第一端のところに第二直径を有し、第二端のところに第二直径より大きい第三直径を有するものであること
を特徴とする。
【００１３】
本方法は、ステップ（ｃ）の後で、ステップ（ｄ）の前に、（ｅ）下向きに移動するスラリーを初期第三直径を有する第三流路へ移動させるステップを更に含むのが好ましい。ステップ（ｄ）の前に少なくとも一度ステップ（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）を繰り返すステップを更に設けることも好ましい。ステップ（ｃ）を行って除いた液を加熱し、加熱された液を、液を除いた場所近くで蒸解缶へ再導入する更に別のステップもある。従来のように、液流の一部を抜き出したり、蒸解缶へ戻す前に他の液を加えたりすることもできる。
【００１４】
本発明は、また、細砕セルロース繊維材を処理する槽を含む。この処理槽は以下の構成要素、すなわち、頂部と、底部と、入口と出口と、更に実質的に円筒形の壁と、好ましくは前記入口と出口との間で直径が変化する遷移部少なくとも一個とを備える実質的に垂直の槽であって、該槽を通過して、細砕セルロース繊維材が流れの方向に流れることを特徴とする実質的に垂直の槽と、前記遷移部のところ、またはそれを過ぎたところに設けられるスクリーンであって、細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大する円環型スクリーン表面を備え、スラリーと一緒になる（接触する）際に、該表面に加わる半径方向への繊維材圧縮を減少させ、（そして好ましくは、同じ構造の直円筒径表面に比較して、繊維材を通過しスクリーン表面を通過して除くことができる液の容量と流量とを増加させる）スクリーンとを備える。該スクリーンは、流れの方向に実質的に一定のスクリーン表面開口寸法（と好ましくは開口面積比と）を有するスクリーン表面開口を備える。
【００１５】
普通、出口は槽の底部に近接し、入口は頂部に近接し、スクリーン表面は下向きに拡大するようになっている。スクリーン表面は、好ましくは、垂直に対して実質的に一定の角度約０．５〜１０°で、最も好ましくは、約０．５〜５°で拡大する。スクリーンは、第一スクリーン表面だけでもよく、また、流の方向に第一スクリーン表面の実質的直下に第二の円環型スクリーン表面を更に備えてもよい。この第二表面も、流れの方向に（上記と同じ角度で）拡大する。円環型スクリーン表面は連続であることが好ましいが、「チェッカーボード」構成や他の既知の構成とすることもできる。スクリーン表面は、従来の構造のどんなものでもよい。例えば、多孔板でも、棒を並列に配置したものなどでもよい。例えば、このスクリーン表面は、実質的に均一寸法と均一密度を有する穿孔を有する多孔金属板である。別の例では、このスクリーン表面は、流れの方向に実質的に平行な互いに間隔をもって配置された複数の棒で構成される。これら棒の間の間隔は、棒と棒との間に関しても、流れ方向の棒の全長さ方向に関しても実質的に一定である。
【００１６】
本発明は、また、実質的垂直の槽（好ましくは少なくとも一個の遷移部を有する槽）において細砕セルロース繊維材のスラリー液を処理する方法を提供する。本方法は、次の諸ステップを行うものである。（ａ）スラリーを槽へ導入し、流れの方向に実質的垂直に流すステップ。（ｂ）スラリーを流れの方向に流しながら、第一流路にあるスクリーン表面（開口寸法（と好ましくは開口面積比）は実質的に一定）少なくとも一個を用いて、スラリーを（例えば、直径遷移部のところ、またはその下流で）スクリーン分離し、スラリーから液を取りだし、その間約０．５〜１０°の角度で流れの方向にスラリー液を拡大させるステップ。（ｃ）流れ方向のステップ（ｂ）の下流で、槽からスラリーを抜き出すステップ。ステップ（ａ）からステップ（ｃ）は実質的に連続に行われ、流れ方向は、実質的に下向きである。また、ステップ（ｃ）を行う前に少なくとも一度ステップ（ｂ）を繰り返すステップを更に設けることもできる。
【００１７】
本発明の主な目的は、液の抜き出し量を増大し、繊維材の槽内移動状態を改良することができることを特徴とする細砕セルロース繊維材処理槽用の簡単なスクリーンを提供するものである。本発明のこの目的および他の目的は、本発明の詳細な説明を吟味し、前記の特許請求の範囲を読めば、より明快になろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、各スクリーンに関連する直円筒形スクリーン表面を示す従来技術の典型的な連続式蒸解缶１０を示す。「ここには垂直の連続式蒸解缶が示されているけれども、本発明は、連続式と回分式とを問わず、どんな形の円筒形蒸解缶にも適用できることを理解されたい。」細砕セルロース繊維材と蒸解液とのスラリーが、蒸解缶の頂部１１に導入され、完全に蒸解されたパルプと使用済み蒸解液とが底部１２から排出される。蒸解缶１０は、円筒形の胴１３と、多数の直円筒形スクリーン１４，１５，１６，１７とを備えている。直円筒形スクリーン１６の典型的形状は、より詳細に図２に示される。
【００１９】
図２は、上部スクリーン１８と下部スクリーン１９とを有する典型的な従来技術スクリーン１６を示す。これらのスクリーン１８，１９は、多種多様の構造を採ることができる。例えば、円形の孔やスロットなどを穿孔した多孔板でもよく、平行な棒で構成し、棒と棒との間に平行な開口を持たせたものでもよい。これらのスロットや開口は、多種多様に配置することができる。例えば、垂直や水平や斜めの角度に配置することもできる。例えば、平行な棒は、垂直に対して４５°の角度で配置することができる。
【００２０】
各スクリーン１８，１９の背面には、普通、円環の空洞部２０，２１があり、各スクリーン１８，１９から抜き出される液を集める役目を果たす。各円環空洞部２０，２１の下部には、普通、これらより小さな円環の空洞部２２，２３があり、これら小円環空洞部２２，２３は、一般に「内部ヘッダー」と称されているが、空洞部２０，２１から液を集め、これを液抜きだし導管２４，２５へ排出する役目を果たす。これらの空洞部は胴１３の内部に配置されているように図示されているけれども、胴の外部に配置することも差し支えない。すなわち、「外部ヘッダー」も用いることができる。空洞部２０，２２と空洞部２１，２３とは、普通、特別設計の寸法を有する開口、すなわち、オリフィス孔を通じて連通し、従来のように、各スクリーンからの均一液抜き出しを促進する。導管２４，２５は、普通、単一の導管２６に連なり、導管２６は再循環ポンプ３１と連なる。各スクリーン１６の下では、胴１３の直径はステップ状拡大部２７の所で大きくなる。このステップ状拡大２７があると、チップ重量による垂直方向圧縮とスクリーンから抜き出される液による半径方向圧縮との作用によってチップカラムに形成される圧縮力が、補助的に軽減される。この半径方向への径拡大は、１〜３６インチの範囲の程度であるが、普通は６〜２４インチである。
【００２１】
従来のように、図２には、例示のスクリーン１６に関連する液戻しシステムが示される。スクリーンの中の幾つかは、単に液の抜き出し用であるが、普通は、蒸解缶１０のスクリーンの二個以上は導管２６に接続しているポンプを備えており、液を導管２６へ抜き出し、図２の３２の箇所に略示されるように、液をある程度加えたり、図２の３３の箇所に略示されるように、液をある程度抜き出したりする余地を持たせている。３２の箇所に添加される液は、３３の箇所に抜き出される液よりも溶解有機物含有量が低い白液や補充液のことが多いが、技術に既知の他の組成の液でも差し支えない。
【００２２】
ポンプ３１からは、普通、加熱器３４経由で液が送られ、加熱された液は、内部導管３５を用いて蒸解缶１０内へ再導入される。従って、抜き出された液は、液が取り出された箇所（普通はスクリーン１８の直上）近くに戻される。この目的のためには多種多様にわたる異なる従来構造がある。
【００２３】
図３は、本発明の典型的な蒸解缶スクリーンアセンブリを示す。図３に示される機能の幾つかは、図１と２に示されるものと似ているか同一である。これらの機能の参照数字は、頭に「１」を付けて前の図のものと区別する。
【００２４】
胴１１３はスクリーン１１６を備える。このスクリーン１１６は、二段のスクリーン１１８、１１９を備えるものとして示されているけれども、スクリーン１１６は、スクリーンを、１段、２段または多段に備えているものと理解していただきたい。スクリーン１１８，１１９は、スクリーン１８，１９について記載のような多種多様なタイプでよいが、スクリーン１８，１９とは異なって、スクリーン１１８，１１９は、図の矢印Ｆで示されるスラリーの流れの方向に拡大するようにテーパが付いている。この拡大は、普通、垂直に対して少なくとも約０．５°で、好ましくは垂直に対して約１０°で、実質的均一かつ連続であるのが好ましい。例えば、上部スクリーン１１８は、上部内径Ｄ０と、Ｄ０より大きい下部内径Ｄ１を有し、その間に実質的に一定のテーパ部分があるのが好ましい。また、スクリーン１１９は、実質的にＤ１に等しい上部内径と、Ｄ１より大きい下部内径Ｄ２を有し、その間に実質的に一定のテーパ部分があるのが好ましい。
【００２５】
ブランク板４０，４１，４２は、直円筒形部分として示されているけれども、これらも拡大円筒部分であっても差し支えない。別法として、二つのスクリーン１１８，１１９の中の一つが拡大部であって、他の方は実質的に円筒部であっても差し支えない。すなわち、Ｄ１が実質的にＤ０に等しく、Ｄ２がＤ１より大きいか、Ｄ１がＤ０より大きく、Ｄ２が実質的にＤ１に等しくても差し支えない。
【００２６】
スクリーン１１８，１１９によって規定される拡大流路のお陰で、液の半径方向抜き出しによるチップカラム圧縮が十分に減少されるので、従来の直円筒形スクリーンに比較して、チップコラムのハングアップが減少したり、抜き出すことができる液の容量が増加する。
【００２７】
スクリーン１１６は、普通、円環型の空洞部１２０，１２１と、従来のように導管１２４，１２５へ排出口が連なる内部ヘッダー１２２，１２３とを備える。空胴部１２０、１２１と空洞部１２２，１２３とは、普通、多数のオリフィス（図示せず）を通じて連通する。図１と図２の場合と同じく、カラム圧縮は、直径がステップ状に変化する箇所１２７などをスクリーン１１９の下に設けることによってレリーフ（軽減）することができる。
【００２８】
スクリーン１１８，１１９各個は、連続の円筒形のスクリーン表面４３を備えているものとして示されているけれども、スクリーン表面４３は、連続でもなく円筒形でもなくて差し支えないことを理解していただきたい。例えば、スクリーン表面４３は、個々の円形スクリーンを多数設けたものでもよく、スクリーン表面とブランク板とを交互に配列した、一般に「チェッカーボードパターン」と称されるものでもよい。スクリーン１１６のようなものは、一個以上同じ槽１１３に用いることができるし、常に用いられるのがほとんどである。スクリーン１１６の導管１２６には、図２の部品３１〜３５のような再循環システムを備えることができる。
【００２９】
図３の装置を用いる本発明の方法では、少なくとも一個の直径遷移部を有する垂直槽１１３のＦ方向に流れる細砕セルロース繊維材のスラリーを処理する方法は、次の諸ステップを行うものである。該スラリーを流れの方向Ｆに実質的垂直に槽へ導入するステップ。直径遷移部（４０）のところまたはその直下で該スラリーをスクリーン分離し（拡大スクリーン１６及び／または１１９を用いて）、スラリーから液を取りだし（液は最終的に導管１２６へ抜き出される）、その間、流れの方向に約０．５〜１０°の角度（スクリーン表面４３の拡大角と同じ角度）でスラリー液を拡大させるステップ。および、図３に示されるように液の下流で槽からスラリーを抜き出すステップ。槽からスラリーを抜き出す前に少なくとも一度スクリーン分離ステップを繰り返すことができる。また、導管１２６中に取り出された液は、図２の部品３１〜３５に示されるように、加熱したり、再循環したり（液をこれから抜き出したり、他の液を流れに注入したり）できる。
【００３０】
本発明を行うのに用いられるスクリーン表面のスラリーの流れ方向に対する開口寸法と開口面積比が共に実質的に一定であるのが極めて望ましい。すなわち、米国特許第３，３８５，７５３号明細書に記載の濾過器に用いられるような、流れの方向に対するスロット間隔が増大する（従って開口面積比が必然的に増大する）棒を用いるのではなく、本発明に従って棒を用いる場合は、スロット間隔は流れの方向に対して実質的に一定に維持される。多孔板スクリーン表面を用いる場合も、スクリーンの開口の寸法と間隔とは、流れ方向に対して実質的に一定に保たれる。本発明の特徴は、図４と図５に概略示されている二つの例示的態様に関して最も明瞭に見ることができる。
【００３１】
図４は本発明に用いることができるスクリーン１４３の一部分のリニア展開の概略図（図示を明快にするため比率は誇張されている）である。この場合、スクリーン表面５０は、金属多孔板表面の形である。スクリーン表面５０は、複数の穿孔５１（普通は、Ａのようにスロットで、あるいは、Ｂのように円孔であるが、他の形状も用いることは可能である）が、間隔５２だけお互いから離れている。穿孔５１の寸法や間隔５２がどうあろうとも、寸法と間隔とは共に流れの方向Ｆに対して実質的に一定に保たれ、スクリーン開口面積比は、スクリーンが方向Ｆに移動しても同一に保たれるようになっている。従って、単純に言えば、本発明に従って圧縮レリーフを可能とするのは、スクリーン表面５０の直径の漸次拡大であり（円環構造の場合）、液を多く除くことを可能とするのは、（開口面積比やスクリーン開口寸法を変更する必要なく）結果として起こるスクリーン表面増大である。すなわち、表面５０は、実質的に共に一定の寸法と密度の穿孔５１を有する。
【００３２】
図４の態様に対して達成された同じ結果は、他の従来的タイプのスクリーンに対しても本発明では達成可能である。例えば、図５に関しては、本発明に従って用いることができる棒スクリーン２４３の一部が概略示されている。ただし、ここでも図示を明快にするため比率は誇張されている。棒スクリーン２４３は、複数の棒５４を備え、（円環型構造の場合）二本以上の輪５５，５６で一緒に留められている。輪５５，５６は棒５４の任意の位置に設けることができるが、図５では棒の上下端に示されている。棒５４のセットは、流れ方向Ｆに実質的に平行な方向に間隙５７を持っている。間隙５７は、各々実質的に相等しく、方向Ｆに対して実質的に均一である。また、スクリーンの開口面積の量は、同じなのが好ましい。
【００３３】
均一な間隙５７は、平面が実質的に台形の（実質的に長方形でない）形状を有する棒を用いて作ることができる。またここでも、圧縮のレリーフは、流れ方向Ｆに対してスクリーン２４３の直径を増大させることによってのみ行われる。スクリーン開口面積比は、図５に示される棒の部分の間に適当な穿孔スクリーン表面を設けること、つまり、流れ方向Ｆに対して実質的に最も遠い部分の棒５４を適宜選択して、これらに開口５８を設けることによって同じに保つことができる。このようにして、抜き出すことができる液の量の増加は、間隙５７の寸法や開口面積比を大きくする必要もなく、流れ方向Ｆのスクリーン表面面積を大きくすることによって行われる。
【００３４】
図４および図５の態様全てにおいて、チェッカーボード構成や、他のブランク板使用スクリーン構成なども、所望ならば設けるできるのは、図３に関して上に議論した通りである。
【００３５】
本発明のスクリーン表面の別の方法として、傾斜開口（垂直に対して、例えば、３０〜６０゜の角度、例えば、約４５゜）を有するスクリーン表面も用いることができるのは、フィンランド特許出願第９５０６２６号明細書に記載の通りである（この開示内容を本明細書に参考文献として引用する）。
【００３６】
従って、本発明によれば、スラリー液を処理して化学パルプを製造する有利な蒸解缶、スクリーン、および方法が提供されたことが分かるであろう。本発明は、液抜き出しスクリーンがセルロース繊維材スラリーの流れを妨害する危険性を減少すると同時に、抜き出すことができる液の量を増加させるものである。上記の議論は、本発明が蒸解缶として用い得る場合の槽に一般に関するものではあるが、本発明は、液をスラリーから取り出すことが必要な細砕セルロース繊維材を処理するいかなる槽にも適用できる。これらの槽に含まれるものとしては、浸透槽、前処理槽、洗浄槽、および漂白槽がある。
【００３７】
本発明については、最も実際的かつ好ましい態様であると現在考えられたものについて本明細書に示し、かつ説明したものであるので、本発明の範囲内で多くの部分的改変を行い得ることは当業者には明白であろう。従って、本発明の特許請求の範囲については、すべての等価の構造および方法を含むように最も広く解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の直円筒形スクリーンを有する従来技術の連続式蒸解缶の概略側面図である。
【図２】図１の蒸解缶の従来技術の直円筒形スクリーンの一つの詳細側面断面図である。
【図３】本発明のスクリーンに対する図２と同様な図である。
【図４】本発明の例示的な二つの異なる形式の多孔板スクリーン表面の一部を、リニア展開したものの概略平面図である。
【図５】本発明の例示的棒構成スクリーン表面の一部の概略平面図である。
【符号の説明】
１０…蒸解缶、１１…頂部、１２…底部、１３，１１３…胴、１４，１５，１６，１７．１１６，１４３，２４３…スクリーン，１８，１１８…上部スクリーン、１９，１１９…下部スクリーン、２０，２１，１２０，１２１…円環空洞部、２２，２３，１２２，１２３…小円環空洞部、２４，２５，２６，３５，１２４，１２５，１２６…導管、２７，１２７…ステップ状拡大部，２８…遷移部、３１…ポンプ、３４…加熱器、４０，４１，４２…ブランク板、４３，５０，１４３…スクリーン表面、５１…穿孔、５２，５７…間隙、５４…金属棒片、５８…開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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