(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄化合物を含む黒液をフラッシュして直接スチーム化して得られるスチームよりも非凝縮性ガスが少ないスチームを製造する方法において、
（ａ）蒸解カンからの温度120〜165℃の硫黄化合物を含む高温黒液を熱交換器へ通すステップ、および
（ｂ）溶解している非凝縮性ガスが少ない水を高温の黒液と熱交換器を通じて熱交換させて前記水を加熱させ、最終的にこれを蒸発させることにより、硫黄化合物を含む黒液をフラッシュして直接スチーム化して得られるスチームよりも非凝縮性ガスが少ないスチームを製造するステップ、
を包含することを特徴とする非凝縮性ガスが少ないスチームを製造する方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ）が、熱交換器の中で溶解している非凝縮性ガスが少ない水を加熱し、次いでこの加熱された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を少なくとも一基のフラッシュタンクで非凝縮性ガスが少ないスチームとすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ）が、二基の異なるフラッシュタンクで行われ、二つの異なる圧力を有するスチームを製造することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
非凝縮性ガスが少ないスチームを、化学セルロースパルプを漂白する漂白プラントに用いるステップを更に包含することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
黒液を熱交換器へ送る前にその速度を少なくとも20％増加させる液誘入手段を経由して黒液を供給するステップを更に設けることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）が、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を熱交換器に供給することによって行われ、ステップ（ｂ）によって非凝縮性ガスが少ないスチームが得られることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
熱交換器を通過した黒液の一部を熱交換器の入口に再循環するステップを更に設け、導入される黒液の入口温度を下げて、より効率的な熱伝達を行わせることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）が、溶解している非凝縮性ガスが少ない水に熱交換器を通過した黒液の一部を導入することによって行われることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｂ）が、溶解している非凝縮性ガスが少ない水に熱交換器を通過した後の黒液の10〜40％を再循環するように行われることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とが、熱交換器として落下液膜式蒸発器を用いて行われることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とが、熱交換器として少なくとも一基の再沸器を用いて行われ、ステップ（ｂ）が、非凝縮性ガスの少ないスチームを発生するために、溶解している非凝縮性ガスの少ない水を用いて行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
黒液が少なくとも一基の再沸器を液と熱交換しながら通過した後、黒液を少なくとも５℃に冷却するステップ（ｃ）を更に設けることを特徴とする請求項11記載の方法。
【請求項１３】
ステップ（ｃ）が、緑液または白液を冷却用の液として用いることによって行われることを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項１４】
ステップ（ｂ）が、非凝縮性ガスの少ないスチームを発生させるために溶解している非凝縮性ガスの少ない水を用いることによって行われ、この非凝縮性ガスの少ないスチームを、化学パルプの製造原料である細砕セルロース材、または化学セルロースパルプに直接接触させるステップを更に設けることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
セルロースパルプ工場向けのスチーム発生装置において、
黒液出口を有する蒸解カン、
高温液入口、高温液出口、水入口、および水出口を有する熱交換手段、
前記高温液入口に連結された前記黒液出口、
前記水入口に連結された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を包含する水源、および
前記熱交換手段へ導入された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水からスチームを発生させる手段であって、前記水出口へ接続されたスチーム発生手段、
を備え、
前記スチーム発生手段が、既設のフラッシュタンクを代替して設けられている、水をフラッシュしてスチームとするための、少なくとも一基のフラッシュタンクを備え、前記熱交換手段が、少なくとも一基の液−液熱交換器を包含するものであることを特徴とするセルロースパルプ工場向けスチーム発生装置。
【請求項１６】
前記黒液出口と前記熱交換手段との間に接続された液誘入手段を更に備えることを特徴とする請求項15記載の装置。
【請求項１７】
前記熱交換手段が、落下液膜式蒸発器を包含することを特徴とする請求項16記載の装置。
【請求項１８】
前記高温液出口から前記高温液入口へ黒液の10〜40％を再循環する手段を更に設けることを特徴とする請求項17記載の装置。
【請求項１９】
前記熱交換手段が少なくとも一基の再沸器を包含し、更に前記高温液出口に接続された冷却器を更に備えることを特徴とする請求項15記載の装置。
【請求項２０】
前記の少なくとも一基のフラッシュタンクが、地上に設置されることを特徴とする請求項15記載の装置。
【請求項２１】
前記の少なくとも一基のフラッシュタンクが、代替前に設けられていたフラッシュタンクより少なくとも50％小さい寸法を有することを特徴とする請求項15記載の装置。
【請求項２２】
前記の少なくとも一基のフラッシュタンクが、代替前に設けられていたフラッシュタンクより少なくとも50％小さい寸法を有することを特徴とする請求項20記載の装置。
【請求項２３】
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とが、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を用いて行われ、ステップ（ａ）を行う前に高温の使用済み蒸解カン蒸解液の速度を少なくとも20％増加させるステップを更に設けることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景および概要
セルロース繊維材から化学パルプを製造する際、活性の蒸解薬剤が消費された後、蒸解液をリサイクルし、再使用可能の薬剤とエネルギーとを出来るだけ多く回収するのが普通である。例えば、連続式並びに回分式クラフト蒸解カンにおいて、使用済み蒸解液、すなわち、黒液を、蒸解カンから取り出し、これを蒸発器に送り、液の固形分濃度を増すと共に水を回収することが普通に行われる。次に濃縮液を回収ボイラーで燃焼い、残りの水分を除去し、ナトリウム塩を得る。このナトリウム塩から、蒸解に使用される蒸解液、すなわち、白液または緑液を製造することができる。
使用済み液を回収工程に送る代わりに、蒸解カンから取り出したばかりの高温加圧の黒液を用いて、正式の蒸解プロセスに先だってチップを処理することもできる。例えば、いずれも同時係属出願である1994年９月２日出願の米国特許出願第08/299,103号「黒液処理による連続クラフト蒸解」や1994年11月21日出願の米国特許出願第08/345,822号「チップの廃液による前処理によるクラフト蒸解」に開示のように、高温の黒液を順次リサイクルして、浸透工程の間に木材チップを前処理することが可能である。回分式プロセスでは、蒸解カンから取り出された黒液を異なる温度で黒液「蓄液器」に貯え、これら異なる黒液をチップ前処理用に用いることができる。
また、高温・加圧の黒液を、制御された状態で膨張、つまり「フラッシュ」させ、スチームを発生させると共に液の水分含有量を下げることもできる。このようにして発生させたスチームは、パルプ製造工程の他の箇所で使用することができる。例えば、フラッシュさせて得たスチームを、蒸解に先だって行われるチップの予備スチーム処理に直接用いることができる。
上記のフラッシュ操作プロセスは、従来の連続蒸解カンに成功裡に用いられてきたわけではあるが、発生スチームが揮発性の化合物（硫黄化合物を含む）を含有するという欠点を有する。これらの硫黄化合物は、木材チップを予備スチーム処理する場合に望ましくないものである。普通、木材チップは、常圧、またはそれより少し高い圧力でスチーム処理し、木材チップに吸収され切れなかった残余のガスを補集・処理するようにしなければならない。処理は、普通、工場の非凝縮性ガス（NCG）装置での燃焼によって行われる。しかし、使用されるスチームが硫黄化合物を含む揮発性化合物を含有する場合は、この補集・処理装置は特に重要となる。硫黄化合物は、有毒な臭気などの望ましくない影響を環境に与えるからである。従って、スチーム処理プロセスへの揮発性化合物の導入を最小限に抑え、できれば無くしてしまうことができるスチーム源を用いることが好ましい。
また、フラッシュタンクでクラフト黒液をフラッシュさせると、泡が発生する。従来のフラッシュタンクの容積が大きい主な理由は、発生する泡の容積が大きく、これを貯えて置く必要があるからである。
本発明を連続式または回分式蒸解カンに適用すると、フラッシュタンクの容量と基数が少なくなり、チップのスチーム処理プロセスへ導入される揮発性化合物が最小限に抑えられる。この目的を達成するために、本発明は、間接熱交換器、および一基または複数基数のフラッシュタンクまたは再沸器で抽出された蒸解液の熱エネルギーを回収しスチームを発生させる蒸解液回収装置を包含する。このような再沸器では、高温加圧の使用済蒸解液が、揮発性化合物を含まない水と熱交換しながら流れ、水は沸騰点、すなわち、フラッシュ点以上に加熱される。高温になった水は、引き続いてフラッシュされ、一基または複数基数のフラッシュタンクから非凝縮性ガスが少ないスチームが得られ、非凝縮性ガスが少ないスチーム源が一箇所または複数箇所得ることができる。得られるスチームの温度、圧力は、一種類でもあるいは複数の種類にすることもできる。
本発明の装置は、そのフラッシュタンクを含めて、従来のスチーム回収装置より少なくとも50％寸法を小さくすることができるし、地上に低く設置することもできる。一方従来のカスケード式フラッシュタンクでは地上高く設置する必要がある。
本発明で得られる非凝縮性ガスが少ないスチームは、パルプ工場で必要とされる箇所に用いることができる。例えば、木材チップを予備スチーム処理するのに、この非凝縮性ガスが少ないスチームを用いることができる。木材チップを処理するときに、このスチームは前処理工程に揮発性化合物を持ち込まないので、パルプ工場のNCG装置で補集・処理しなければならない揮発性化合物の負荷が減少する。
このスチームは、蒸解カンの中および蒸解カン回りに使われる蒸解液または濾過液（例えば、クラフト白液、黒液および洗滌濾液、またはサルファイトまたはソーダ蒸解液）を間接的に予備加熱するのにも使われる。液の間接加熱から得られる、溶解している非凝縮性ガスが少ない凝縮水は、パルプ工場で必要に応じて、例えば、洗滌器の洗滌水として、または他の凝縮水と一緒に混ぜて用いることができる。
更に、溶解している非凝縮性ガスが少ない水は泡を形成することがないから、フラッシュタンクは、従来の黒液フラッシュタンクに比較してはるかに小さく、少なくとも50％は小さくすることができる。
本発明は、従来の装置に較べてはるかに小さく、しかもチップ処理や他の用途に用いられる非凝縮性ガスが少ないスチーム源となる熱回収・スチーム発生装置を提供する。本発明の態様の一つによれば、従来の黒液フラッシュで得られるスチームよりも非凝縮性ガスが少ないスチームを製造する方法が得られる。本方法は、（ａ）蒸解カンからの温度１20〜165℃の高温黒液を熱交換器へ通すステップ、および（ｂ）溶解している非凝縮性ガスが少ない水を高温の黒液と熱交換器を通じて熱交換させて水を蒸発させ、従来の黒液フラッシュで得られるスチームよりも非凝縮性ガスが少ないスチームを製造するステップを包含する。
ステップ（ｂ）は、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を熱交換器の中で加熱し、この加熱された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を少なくとも一基のフラッシュタンク（好ましくは、二つ以上の異なる圧力を有するスチームを製造するために二つ以上の異なるフラッシュタンク）で非凝縮性ガスが少ないスチームとすることによって行うことができる。これらのフラッシュタンクは、従来のものより小さく、地上に低く置くことができる。この非凝縮性ガスが少ないスチームは、化学セルロースパルプの漂白に用いる漂白プラントに用いることが出来るし、他に、例えば、チップビンなどで化学セルロースパルプを製造するのに用いられる細砕セルロース繊維材に直接に接触させて用いられるし、または化学セルロースパルプ自体とも接触させて用いることもできる。
熱交換器は、例えば、落下薄膜式蒸発器のような蒸発器（他の形式のものも使用して差し支えないけれども）を包含することができ、その際黒液を熱交換器（蒸発器）へ送る前にその速度を（好ましくは少なくとも約20％）増加させる液誘入手段を経由して黒液を供給するステップを更に設けることもできる。更に、ステップ（ｂ）で非凝縮性ガスが少ないスチームが得られるようにするため、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を熱交換器に供給し、その際黒液の一部を再循環するステップを更に設けることもできる。再循環は、黒液を熱交換器を通過させた後熱交換器の入口に送ることで行われ、黒液の入口温度が下がり、より効率的な熱伝達が行われる（熱交換流体間の温度差が小さくなるので）。別法としては、ステップ（ｂ）を、蒸発性の液として黒液の一部を熱交換器へ導入することによって（例えば、熱交換器を通過した後黒液の10〜40％を再循環することによって）行うことができる。この場合、発生されたスチームは、黒液の一部を熱交換器へ導入するので非凝縮性ガスを含むけれども、フラッシュタンクで黒液をフラッシュすることによって発生される従来のスチームに較べればNCGは少ししか含まれない。
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とは、熱交換器として少なくとも一基の再沸器（例えば、再沸器二基）を用いて行うことができ、しかもステップ（ｂ）は溶解している非凝縮性ガスが少ない水を用いて非凝縮性ガスが少ないスチームを発生するように行われるのが好ましい。また、黒液が、少なくとも一基の再沸器を液と熱交換しながら、通過した後、黒液を少なくとも５℃（例えば、約105〜110℃から約95〜100℃へ）、好ましくは約10℃だけ冷却するステップ（ｃ）を更に設けることができる。ステップ（ｃ）は緑液または白液を冷却用の液として用いることによって行うのが好ましい。もっとも水も用いることができるが、それはパルプ工場の他の箇所で高温の水が必要な場合である。
本発明の他の態様では、セルロースパルプ用のスチーム発生装置が提供される。この装置は以下の要素、すなわち、黒液出口を有する蒸解カン；高温液入口、高温液出口、水入口、および水出口を有する熱交換手段；高温液入口に連結された黒液出口；および水入口に連結された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を包含する水源を備える。
熱交換手段に包含できるものとしては、液ー液熱交換器、蒸発器、例えば、落下液膜式蒸発器（他の形式のものも使用できるけれども）、一基または複数基の再沸器、または他の構造の機器であって最終的にスチームを発生することができるものがある。水源としては溶解している非凝縮性ガスが少ない水を用いるのが好ましい。この装置は、特に液ー液熱交換器が用いられる場合は、水を（水が熱交換器で加熱された後に）スチームへフラッシュするためのフラッシュタンクが少なくとも一基備えられるのが好ましい。このフラッシュタンクは、地上に設置され、蒸発性流体の出口に連結されている。
この装置は、更に黒液出口と熱交換手段との間に接続された液誘入手段を備えることができる。特に熱交換器が蒸発器である場合にそうである。この液誘入手段は黒液の速度を（例えば、少なくとも約20％）増加させる。またこの装置には、高温液出口から高温液入口へ黒液の約10〜40％を再循環する手段を設けることができる（熱伝達を更に効率よくするためにである）。熱交換手段が少なくとも一基の再沸器である場合には、高温液出口に接続した冷却器を更に備えるのが普通である。この冷却器には、緑液、白液、または加熱すべき水を流し、黒液を少なくとも約５℃は冷却し、同時に冷却液は加熱される。
本発明は、液ー液熱交換器で液体からエネルギーを回収するので、従来のフラッシュ装置よりもエネルギー効率も高い。高温液流から低温液流へ熱を伝達することによって高位のエネルギー（温度）が冷却液に伝達され、必要な箇所にこれを用いることができる。従来のように液をフラッシュさせるだけであると、回収された熱は、フラッシュされたスチーム温度に制約される。この温度は、フラッシュの際の圧力に依存し、最初の液温よりも低温である。本発明ではそのような制約がなく、従って従来法に比較して熱伝達性が改善されている。
更に、本発明では、従来のフラッシュ装置で回収されるより多くのテレビン（turpentine）を回収することができる。テレビンは、従来は蒸解カンのガス逃がし装置からのスチームまたはフラッシュされた液からのスチームから回収される。しかし、フラッシュされた黒液からのスチームを、木材チップを前処理（すなわち、予備スチーム処理）するのに使うと、テレビン（またはその原物質であるテルペン）が、蒸解工程に再導入された時に破壊される恐れがある。蒸解工程にテルペンを含むスチームを再導入することがなければ、より多くのテレビンを回収できる。
本発明のこの態様に従えば、高温の使用済み蒸解カン蒸解液から最大限の熱エネルギーを回収する方法が提供される。本方法は、（ａ）溶解している非凝縮性ガスが少ない水と高温の使用済み蒸解カン蒸解液とを液ー液熱交換させて、溶解している非凝縮性ガスが少ない水の温度をその蒸発温度以上に上げるステップ、（ｂ）加熱された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を制御された状態で膨張させ、非凝縮性ガスが少ないスチーム源を得るステップ、および（ｃ）細砕セルロース繊維材を、その蒸解カンへの導入前に、ステップ（ｂ）からの非凝縮性ガスが少ないスチームで処理し、蒸解カンからは高温の使用済み蒸解カン蒸解液をステップ（ａ）で用いられる使用済み液として抜き出すステップを包含する。上記の溶解している非凝縮性ガスが少ない水は、状況によっては蒸解液または洗滌濾過液でも差し支えない。この場合、本方法は、（ａ）蒸解カンで細砕セルロース繊維材を処理することができる液と高温の使用済み蒸解カン蒸解液とを液ー液熱交換させて上記液の温度を上げるステップ、および（ｂ）蒸解カン中の加熱された液を用いて、細砕セルロース繊維材を蒸解するステップを包含する。この加熱された液は、蒸解液または濾過液であるのが好ましく、蒸解液は、クラフト白液、黒液、緑液、サルファイト蒸解液またはソーダ蒸解液で差し支えない。
本発明の主な目的は、非凝縮性ガスが少ないスチーム、好ましくは非凝縮性ガスが少ないスチームを黒液から製造する改良された方法および装置を提供するものであって、パルプ工場のNCG装置で補集・処理しなければならない揮発性化合物の負荷を減少させること、熱回収を改良すること、およびテレビン回収を改良することなどの多くの利点が本発明によって達成される。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、添付の請求の範囲を参照すれば、より明白になろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、蒸解カンからの黒液をフラッシュしてスチームを発生させる従来技術装置の概略図である。
図２は、図１と同様な図で、本発明の装置を示す。
図３は、本発明の例示的装置の別の態様の概略図で、非凝縮性ガスが少ないスチームを高温の黒液から発生させるのに蒸発器を用いている。
図４は、図３と同様な図で、違いは、黒液が蒸発すべき液として用いられているところである。
図５は、本発明の更に別の態様の概略図である。
図面の詳細な説明
図１は、連続式または回分式蒸解カンからの高温の使用済み液、例えば、クラフト黒液からスチームを回収する現在の典型的な従来技術装置10を示す図である。ライン11の高温の黒液が第一フラッシュタンク12でフラッシュされ、第一スチーム源13と、ライン14の冷却された黒液とが得られる。この液は更に第二フラッシュタンク15でフラッシュされ、第二スチーム源16と、ライン17の更に冷却された液とが得られる。ある程度冷却され、水分量が少なくなったライン17の液は、従来の回収系へ送られ、更に熱と薬剤とが回収される。
図２は、本発明の装置の態様の一つを示す。図２では蒸解カンから流入するライン11の黒液は、溶解している非凝縮性ガスが少ない水源18と熱交換器（H/E）19で熱交換される。この水源は、パルプ工場で利用可能な「溶解している非凝縮性ガスが少ない」水源ならなんでもよく、蒸発器凝縮水を含む。ライン20の加熱された、溶解している非凝縮性ガスが少ない水は、次いで一連のフラッシュタンク21,22でフラッシュされ、二種のスチーム源23,24と高温水源25とが得られる。
フラッシュタンク21,22は、図１に示される従来のタンク12,15とは設計が極めて異なる可能性がある。21,22でフラッシュされる、溶解している非凝縮性ガスが少ない高温水は発泡することはないので、タンク21,22は従来のタンクより格段に小さく、例えば、少なくとも50％小さくすることが可能で、しかも地上に設置することもできる。非常に異なって構造でも差し支えない。
図２には熱交換器一基19を示しているけれども、二基またはそれ以上の基数の熱交換器を用いて複数の高温水源を提供することもできる。これらの熱交換器19各々には、一基または複数基のフラッシュタンク21、22を付属させることができる。熱交換器19各々には、溶解している非凝縮性ガスが少ない水入口18へ戻す加熱水循環を設け、熱交換器19前後の温度降下を制御し、熱伝達の効率を改良することができる。熱交換器19は液ー液熱交換器であることが好ましい。図に見えるように、装置10‘には蒸解カンからの黒液出口が含まれる。また、図２の場合は、熱交換手段19には高温液入口（ライン11に接続）、高温液出口（ライン17）、ライン18に接続の、溶解している非凝縮性ガスが少ない水入口、およびライン20に接続の、溶解している非凝縮性ガスが少ない水出口が備えられている。ライン20の箇所の液は加熱された水で、これは引き続いてフラッシュタンク21,22でフラッシュされスチームが発生される。このようにして、温度約120〜165℃の高温黒液が蒸解カンからライン11を通って熱交換器19を通過し、ライン18中の、溶解している非凝縮性ガスが少ない水が熱交換器19中で高温の黒液と熱交換した結果、水が蒸発し（最終的にはフラッシュタンク21で）、従来の黒液フラッシュ（図１）で得られるスチームより非凝縮性ガスが少ないスチームが得られ、図２の装置の場合では、ライン25から、溶解している非凝縮性ガスが少ない高温水が得られると共に、二つの異なる圧力レベルのスチームが得られる。
本発明の別の態様が図３に示される。この態様では、蒸解カンから排出される120〜160℃および125〜175psiの黒液11が、蒸発器27へ入る前に液誘入手段26へ入る。この従来の液誘入手段によって液の速度は（例えば、少なくとも20％）増加し、蒸発器27中の熱伝達要素27'内で所望される高速液流が得られる。蒸発器27は、複数の熱伝達要素27'を内蔵する落下液膜式熱交換器であることが好ましく、これは熱交換手段を構成する。
黒液は蒸発器27の入口28へ入り、普通熱伝達要素27'の内側を流れ、出口29で排出される。同時に、ライン30の、溶解している非凝縮性ガスが少ない水が蒸発器31の頂部へ入り、分散ボックス32へ供給される。分散ボックス32は、普通、多孔の開放皿である。溶解している非凝縮性ガスが少ない水33のたくさんの複数の流れが、分散ボックス32によって形成される。溶解している非凝縮性ガスが少ない水は熱伝達要素27'の外側表面に沿って落下する。この溶解している非凝縮性ガスが少ない水は、要素27'の内側を流れる高温黒液で加熱され、非凝縮性ガスが少ないスチームが発生され、スチーム出口34経由で取り出される。蒸発しきれなかった加熱水は蒸発器27の底部へ落下し、出口35を経由して取り出される。この高温水は、再循環ポンプ37で蒸発器31の入口へ36のところから再循環される。この再循環された水は、入ってくる、溶解している非凝縮性ガスが少ない水の温度を上昇させる。この高温水36の幾分かは、パルプ工場の必要な箇所に用いることが可能である。
出口29を出た濃厚黒液を、ライン38経由で、液誘入手段26の方へ戻して、再循環し、蒸発器へ入る液の温度を下げることができる。黒液38を再循環し、さらに高温水35を再循環すると、熱伝達要素前後の温度差が低下する結果、より効率的な熱伝達を達成することができる。温度差が大きいと、黒液と水との間の熱伝達が望ましくなく、不均一となり、プロセス効率が低下する。
ライン39で生成された、濃縮され、幾分冷却された黒液は、回収系に送ったり、蒸解カン中で木材チップを予備スチーム処理するのに使ったり、更に溶解している非凝縮性ガスが少ない水の流れを得るのに一基または複数基の蒸発器での熱源に使ったり、フラッシュさせて非凝縮性ガスが多いスチーム源としたり、または繊維製造ラインの必要な箇所に使ったりすることができる。
非凝縮性ガスが少ないスチーム40は、漂白プラントなどの繊維製造ラインの必要な箇所に用いることができる。このスチームは、浸透および蒸解に先だって木材チップをスチーム処理するのに使用することが好ましい。この非凝縮性ガスが少ないスチームをチップのスキーム処理に使うと、非凝縮性ガス（NCG）の従来の源を無くすことができる。
本発明の更に別の態様が図４に示される。図４に示される装置は、図３に示されるものと同じようなものであるが、図４の装置は、スチームを得るのに、溶解している非凝縮性ガスが少ない水を蒸発させるのでなく、黒液を蒸発させる。図４の構成要素の殆ど全部は図３のものと同じであり、同じ参照数字を付けて示されている。ライン39の濃厚黒液（BL）の一部は、ライン41で再循環ライン36へ再循環される。この再循環されたBLは、蒸発してスチーム40'を発生する媒体になる。ライン39中の濃縮された黒液の、例えば、10乃至40％をライン41経由で再循環することができる。しかし、このスチームは、黒液の一部を循環するための非凝縮性ガスを含むけれども、従来の黒液フラッシュで得られるよりもはるかに少ない非凝縮性ガス（NCG）しか含まない。
本発明の更に別の態様が図５に示される。この図には、二基の再沸器42,43と従来の液冷却器44に対する熱収支および物質収支が示される。再沸器42,43はどんな従来の再沸器、例えばケトル型再沸器でもよく、熱交換手段を構成する。
図５に示される例では、連続蒸解カンからライン45を流れる流量634トン／時で158℃の黒液が二基の再沸器42,43を通過する。（一基または複数基の再沸器を用いることが可能であるが、この装置ではスチーム源として二種類が好ましかった。）ライン46を流れる50トン／時で60〜70℃の蒸発器凝縮水が、再沸器で蒸発される「溶解している非凝縮性ガスが少ない」水の源として用いられる。この凝縮水は、再沸器へ平行に分割されて流れるように示されているが、再沸器に直列に凝縮水を流すことも可能である。
この例では、凝縮水は二基の再沸器の間で実質的に均等に分割される。最初の凝縮水流47は再沸器42で蒸発され、ライン49中に120〜125℃のスチームを発生する。二番目の凝縮水流48は再沸器43で加熱され、ライン50中に102〜105℃のスチームを発生する。再沸器42中の液は概略130〜135℃に冷却され、再沸器43での加熱媒体51として用いられる。この冷却された液は概略105〜110℃の52の箇所で再沸器43を出て、冷却器44で更に95〜100℃に冷却される。冷却器を53の箇所で出る冷却された黒液は、従来の回収系、例えば、蒸発器供給タンクへと送られる。冷却器44の冷却液は利用できる液源ならなんでもよいが、加熱された、例えば、水、白液、黒液、または緑液が好ましい。
従って、明らかなことは、本発明によれば、パルプ工場における蒸解カンから得られる高温黒液から非凝縮性ガスが少ないスチームを得る有利な方法および装置が提供されることである。本発明で製造されるスチームは、黒液の従来のフラッシュ操作で得られるよりも少ない非凝縮性ガス（NCG）しか含まず、セルロースパルプまたは細砕セルロース材（木材チップ）と直接接触させることが出来る、非凝縮性ガスが少ないスチームとなるのが好ましい。フラッシュタンクを用いる場合は、フラッシュタンクの寸法は、代替する従来の黒液フラッシュタンクより少なくとも50％小さくすることができるし、かつ地上に低く設置することもできし、またパルプ工場のNGC装置で補集・処理しなければならない揮発性化合物の全量も減少することができる。本発明については、現在最も実際的であると考えられているものと、その好ましい態様について本明細書に示し、かつ説明したものであるので、本発明の範囲内でそれらの多くの部分的改変点が得られることが当業者には明白となろう。従って、本発明の範囲については、添付の請求の範囲について最も広い解釈を行い、すべての等価の方法および装置を含むようにすべきである。
【図１】
0003576562.tif 000002
【図２】
0003576562.tif 000003
【図３】
0003576562.tif 000004
【図４】
0003576562.tif 000005
【図５】
0003576562.tif 000006