(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ粉砕機のスクリーン室に送り込まれるパルプの処理装置であって、
直立した壁及び底部を有するタワーと、
前記タワーの上部分中のパルプ入口と、
前記タワー中で下方に流れる前記パルプ中に希釈液を送り込むための希釈デバイスであって、前記希釈デバイスは、前記タワーを前記上部分と底部分に分割する高さ位置に実質的に位置決めされる、希釈デバイスと、
前記タワーの前記底部分中に配置される、希釈されるパルプのための排出デバイスとを備える処理装置であって、
前記希釈されるパルプの濃度を均質化するための均質化デバイスが、前記希釈されるパルプの流れの方向で前記希釈デバイスの下流に所定の距離で、且つ前記排出デバイスの上流に配置され、
当該均質化デバイスは、少なくとも１つの、前記希釈されるパルプの流れを絞る絞り部材と、少なくとも１つの回転部材を備えて前記タワーの前記直立した壁に搭載されるシャフトとを含むことを特徴とする、処理装置。
【請求項２】
前記希釈デバイスは、直径を有する前記タワーの前記底部分中に希釈点を画定し、
前記希釈デバイスと前記均質化デバイスの間の距離が、前記希釈点において、前記タワーの前記直径の１．５〜１０倍であることを特徴とする、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの回転部材は、５〜２０メートル／秒の外周速度を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記希釈デバイスは、前記タワーの前記直立した壁の周辺に配置される、前記希釈されるパルプの流れのためのいくつかの送りノズル又は開口部を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項５】
前記希釈デバイスは、前記タワーの前記直立した壁から前記タワーの中心に向けて内部に伸びる少なくとも１つのパイプを含み、
前記パイプは、前記希釈液を加えるためのいくつかの出口穴を備えることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項６】
前記タワーの前記底部分は、均質化ゾーンを含み、
そこでは、前記希釈されるパルプの流れが、前記均質化デバイスによって均質化され、
前記均質化ゾーンの容量は、０．１〜３ｍ３であることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記排出デバイスは、前記タワーの前記底部分中のさらに均質化される前記希釈されるパルプのための出口を含むことを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項８】
前記出口は、導管に接続され、
前記導管は、前記タワーから前記パルプをスクリーン・デバイスに運ぶためのポンプと、前記パルプの濃度を制御するために、希釈液を前記パルプ中に加えるための供給器とを備え、
前記供給器は、前記ポンプと前記スクリーン・デバイスの間に位置決めされることを特徴とする、請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
流れ誘導要素が、前記希釈デバイスと前記均質化デバイスの間に配置されることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１０】
パルプ粉砕機のスクリーン室に送り込まれるパルプの処理方法であって、
濃度が８〜１４％であるパルプが、タワーの上部分中に入口を有する前記タワーに送り込まれ、
前記パルプは、前記タワーの前記上部分からその底部分に流れ、
希釈液が、前記タワーの前記底部分中で、希釈ゾーンが画定されるところにおいて、前記パルプ中に導入され、
濃度が低下した前記パルプが、前記タワーの前記底部から、排出ゾーンが画定されるところにおいて、排出される、処理方法において、
前記パルプ及び前記希釈液は、前記パルプ流の前記濃度を等しくし、且つ、前記濃度が低下した前記パルプを製造するために、均質化ゾーン中で、回転デバイスを備え、且つ、前記パルプ流を絞る効果を利用する均質化デバイスによって処理され、
前記均質化ゾーンは、前記希釈ゾーンと前記排出ゾーンの間に位置決めされることを特徴とする、処理方法。
【請求項１１】
前記タワー中で流れる前記パルプ中に加えられる前記希釈液は、前記均質化ゾーンの上流で導入されることを特徴とする、請求項１０に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記パルプは、容量が０．１〜３ｍ３である前記均質化ゾーン中で均質化されることを特徴とする、請求項１０に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記パルプは、前記タワーから排出されて、スクリーン・デバイスにポンプで送られ、
前記希釈液の一部分が、排出される前記パルプの濃度を制御するために、前記スクリーン・デバイスの上流で加えられることを特徴とする、請求項１０に記載の処理方法。
【請求項１４】
前記希釈液の１０％までを排出される前記パルプに導入することを特徴とする、請求項１２に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ粉砕機においてスクリーン室に送り込まれるパルプを処理するための方法及び構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学的な木材加工では、木材材料は、パルプ（褐色紙料）が製造されるように、木材チップが処理される蒸解窯中に送り込まれ、そして蒸解窯の後では、パルプが、主に繊維状の状態である、又はそれは、少なくとも容易に繊維状の状態に分解することができる。蒸解窯から排出される、いわゆる褐色紙料は、洗浄され、通常脱リグニン・ステージに入れられ、そこでは、酸素が、通常、脱リグニン化学薬品として使用される。脱リグニン・ステージは、洗浄で終了する。
【０００３】
蒸解窯から排出された褐色紙料又は酸素脱リグニンされたパルプは、通常、適切なプロセス・ステージにおいてスクリーン室で、ふるい分けられる。パルプのふるい分けの目的は、さらなるプロセスには、特にパルプからの最終製品には不要な材料を分離することである。しかし、ふるい分けは、使用される装置にある程度依存して、パルプを約１〜４％の濃度に希釈することが要求される動作である。パルプは、通常、蒸解窯プラントのブロー・タンクから、又はパルプの濃度が、８〜１４％の中位の濃度である酸素脱リグニン反応炉の後に続くタンクからふるい分けに送り込まれる。この排出濃度からスクリーン装置が必要とする数パーセントの濃度にパルプを希釈するために、希釈システムが、必要な量の希釈液をポンプで送るためにタンク中に配置される。大部分の場合、パルプは、タンク中にその最上部を通じて送り込まれ、パルプは、タンクの底部に位置決めされる希釈液混合機のすぐ隣に排出される。比較的一様な濃度でパルプを、タンクからその後に続くプロセス・ステージに、すなわちスクリーン装置中にポンプで送ることができるように、パルプは、好ましくは混合機を介して導入される希釈液と迅速に混合される。
【０００４】
スクリーン室は、結節分離デバイス、スクリーン、結節洗浄機など、異なるタイプのスクリーン・デバイスからなる。スクリーン室は、蒸解窯の後に、又は酸素脱リグニン・ステージの後に、又はパルプの純度を高めることが求められるパルプ粉砕機中の別の場所に、いずれかに位置決めすることができる。上記に述べたように、通常、スクリーン室は、タンク又はタワーから送り込まれ、そこでは、容量が数十立方メートルの低濃度ゾーンが存在する。低濃度の容量を均質化するために、タンク攪拌機及び妥当な量の希釈水が使用される。
【０００５】
直径が約３．５〜７．０ｍである、もっとも小さいタンク又はタワーでは、底部分を直立した円筒形にする、又は最初はいくらか狭まりその下で円筒形にすることができる。直径が通常５．０ｍより大きい、より大きいタワーでは、いわゆる底部支柱を、タワー底部の中心に配置することができる。底部支柱の目的は、底部分の上にパルプを持ち上げることと、底部分を環状の混合ゾーンに分割することである。先行技術の底部支柱の形状は、一様に収束する円錐（図１）、円筒形の支柱、又はその上部端部に上方に収束する円錐が配置される円筒形の支柱のいずれかとすることができる。底部支柱を備えるそれらのタワーすべてでは、希釈液混合機／複数の希釈液混合機が、流れを、環状の混合ゾーンに沿って循環させるように導くように、それらは、底部支柱側に配置される。底部支柱は、頑丈な構造のものとし、タワー底部上に配置されたとき、それらは、タワー底部又はその下の基礎によってだけで支持され、いずれの場合でも、まさにその点によって、タワー底部は、また、そうでなければ、タワー中のパルプの重量を支えることになるはずである。図１に、タワー壁１２、底部分２０、タワー底部２２、底部支柱３０、混合機４０、希釈液を送り込むための導管５０及び希釈されたパルプのための排出手段６０を有する、知られる高濃度パルプ・タワー１０（米国特許第５，７１１，６００号公報の図２ａ）を示す。図１の構成では、タワー１０の底部分２０及び上部分が、それらの間に円錐形の壁区域１４を有する。混合機４０は、タワー底部からの高さ約１．１ｍに配置され、したがって希釈液が、導管５０を通じて底部分の希釈ゾーンに、混合機シャフトより少し高い高さ位置に送り込まれる。
【０００６】
これらの構造に関する問題は、今もなおパルプ排出濃度が一様でないことに関する。この問題を解消するために、米国特許第５，７１１，６００号に、底部支柱のより進んだ設計が開示されている。この特許によれば、支柱の上部端部について、その中に配置される分割部材の直径が、支柱の下側部分の直径より少なくとも１桁大きいことが必須である。言い換えると、分割部材の特徴は、分割部材の領域中で、分割部材とタワーの壁の間の断面積が、支柱の底部領域中での断面積より小さいことである。この設計には、いくつかの混合機が、それでもやはり必要であり（混合機の数は、主にタワーのサイズに依存して、２〜６に及ぶことがある）、各混合機は、希釈液のための送り導管と接続される。混合機は、それらがパルプを希釈して底部支柱のまわりを素早く循環させるように、タワーの底部分中に配置される。米国特許第７，６２２，０１８号に、パルプをタワー出口濃度まで希釈するために必要な希釈液の少なくとも一部分を、ある領域で、実質的にはタワー（図２）のもっとも小さい断面積の高さ位置で、タワー壁と支柱（又は別の分割部材）の間に導入するように、希釈がさらに向上された同様の構成が記載されている。希釈液は、タワーの希釈部分中の少なくとも２つの部分中に導入されることが好ましい。その１つの部分は、濃いパルプ縣濁液に、その縣濁液がタワーの貯蔵部分から希釈ゾーン中に取り出されるのと同時に導入され、そして、別の部分は、希釈ゾーン中に位置付けられる攪拌機の助けを受けて導入される。図２に、米国特許第７，６２２，０１８号による、向上された先行技術の高濃度パルプ・タワー１０を示す。タワー１０の底部分２０は、固定された底部支柱３０を備える。支柱３０の上部端部は、その中に配置される、やはり固定された分割部材３１の直径が、支柱３０の下側部分の直径より少なくとも１桁大きいように、形作られている。もっと大雑把に言うと、分割部材３１の高さ位置で、分割部材３１とタワー１０の壁１２の間の断面積が、分割部材の下の支柱３０の底部領域中のそれより小さい。分割部材３１は、上部区域３４を有し、それの直径は、円錐状で上方に収束する。図２では、邪魔板３６が、底部支柱３０とタワー壁１２の間に位置決めされる環状の送管４６を備えており、前記送管４６は、希釈液を、パルプを下方へ希釈ゾーンに排出するのと実質的に同時に、高濃度の繊維縣濁液中に導入するためのノズル４８を備える。タワーの底部分は、いくつかの希釈攪拌機４０を含む。パルプは、導管６０を通じて排出される。
【０００７】
スクリーン室送りタンクは、全高を６〜３０メートル、そして直径を２〜１０ｍとすることができ、ときには、たとえばより長い保持時間が、プロセスの要求事項から求められる場合、スクリーン室送りタンクの上部分は、底部分より大きい。
【０００８】
生産高が１０００ａｄｍｔ／ｄであるパルプ粉砕機では、タンク中の低濃度混合ゾーンは、直径を３〜６メートル、高さを２〜６メートルとすることができる。３０００ａｄｍｔ／ｄのパルプ粉砕機では、タンク又はタワー中の混合ゾーンは、直径を６〜１０メートル、高さを３〜１０メートルとすることができる。タンクの希釈されるゾーンを均質化するために、特別のタンク攪拌機が使用される。通常、タンク攪拌機は、２〜５％濃度の濃度範囲内で動作するが、攪拌機の性能は、濃度が約４．５〜６％、又はそれより高い場合、劣ることになる。
【０００９】
従来のシステムでは、低濃度混合ゾーン中のパルプの保持時間は、通常２〜５分間であるが、いずれの場合も、１０分間より短い。タンク攪拌機は、タンク中の希釈される紙料を、濃度変動がより一様になり、タンクからの紙料濃度変動が十分に小さくなり、スクリーン室で流れを扱うことができるような方法で、動揺させる。通常、１〜４個のタンク攪拌機が、適切なように良好な混合性能を得るために必要である。混合に使用されるタンク攪拌機の数は、生産速度に依存するが、混合ゾーンの容量にも依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，７１１，６００号明細書
【特許文献２】米国特許第７，６２２，０１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のスクリーン室混合タンクが広く使用されているが、また、それらは、予想外の濃度変動などの問題を生じる恐れがある。また、混合タンクには、攪拌機のために多くの設備及び器具が必要になる。タンクは、攪拌機のために、エネルギー効率が非常に良いということではない。また、さらなる問題は、それらのスペース要件及び構築コストが高いことである。
【００１２】
新しいイノベイションの目的は、上記に述べた問題を解消し、且つ、エネルギー効率がより高く、スペースが節約でき、そしてふるい分けに送り込まれるパルプの濃度が、有害な濃度ピークを避けることができるように一様になる、スクリーン室送りタンク構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、独立請求項に記載の構成及び方法によって成就される。さらに、本発明の他の好ましい実施例は、従属請求項で知られるようになる。
【００１４】
パルプのための新規のスクリーン室送りタワーでは、混合容量が減少され、したがって、従来のタンク攪拌機が、不要になる。希釈液（水又はろ液）が、タワーの底部分の上部区域に送り込まれる。希釈されるパルプが排出ポンプに入る前に、パルプは、回転する、又は静止したホモジナイザが設置される均質化ゾーン中で処理される。均質化ゾーンの目的は、パルプ縣濁液中の濃度差を等しくし、希釈液がパルプ縣濁液中に一様に分配されるように、すなわち、パルプの濃度が均質化されるように、繊維縣濁液を混合することである。均質化ゾーンの後では、パルプ濃度は一様になり、通常のプロセス・ポンプ（従来の遠心力ポンプ）を使用して、パルプをふるい分けに送ることができる。
【００１５】
本発明の実施例によるパルプ・タワー（又はタンク）は、パルプが送り込まれる上部分と、希釈ゾーン、均質化ゾーン及び排出（ポンプ送り）ゾーンに分割される底部分とを含む。タワーの上部分は、ブロー・タンク又は貯蔵（保持）タンクとして働くことができ、それのサイズは、何らかの緩衝作用が必要な場合、プロセスの要求事項に依存する。タワーの断面は、通常、円形である。上部分の直径は、タワーの底部分の直径より大きい。上部分と底部分の間の差は、タワーの上部分中にパルプを貯蔵するための保持時間など、プロセスの要件に依存する。
【００１６】
タワー中で下方に流れるパルプに希釈液を送り込むためのデバイスが、タワーを上部分と底部分に分割する高さ位置に実質的に位置決めされ、希釈されたパルプのための排出デバイスが、タワーの底部分中に配置される。希釈されるパルプ流の濃度を均質化するためのデバイスが、パルプ流方向で希釈デバイスの下流に所定の距離で、且つ排出デバイスの上流に配置される。希釈液の大部分が、タワーの底部分の最上の区域中に加えられる。希釈液の少量の部分を、最上の希釈点と均質化ゾーンの間に加えることができる。
【００１７】
希釈デバイスは、直径を有するタワーの底部分中に希釈点を画定する。実施例によれば、希釈デバイスと均質化デバイスの間の距離は、希釈点におけるタワーの直径の１．５〜１０倍であり、その希釈点では、希釈液の大部分が加えられる。それゆえ、前記距離は、第１の希釈点と均質化デバイスの間の距離である。
【００１８】
希釈点と均質化点の間の距離は、求められる保持時間によって決定されるが、ホモジナイザの保守要求事項によっても決定される。
【００１９】
希釈点とホモジナイザの間での保持時間は、希釈されていないパルプが、スクリーン室送りポンプに流入しないような長さにすべきである。プロセスにおける様々な制御システム及び遅延を考慮すると、５〜１０秒間ほどの短い保持時間が、十分であるはずであるが、実際の用途では、保持時間は、通常１５〜１２０秒間であるが、好ましくは２０〜６０秒間である。
【００２０】
実施例によれば、希釈液は、通常のパイプ接続部を使用して送り込むことができる。希釈は、混合タンクのまわりの必要な数の接続部に分割される。希釈デバイスは、タワー壁の周辺に配置されるいくつかの送りノズル／出口を含む。希釈液は、供給タンクから送り込まれて、タワーの中心に向けて内部に導かれる。その圧力は、希釈液が、タワー中で下方に流れるパルプに向けて噴霧されるようなものである。圧力制御、出口の形状及び出口の数は、いくつかの異なる方法で変化させることができ、それらは当業者に明らかである。しかし、その目的は、パルプ流中へ最大限の浸透をもたらすことである。
【００２１】
別の実施例によれは、希釈液は、送りパイプを介して送り込むこともでき、送りパイプは、希釈点を貫通するように配管される。この種類の送りパイプでは、希釈液は、下方に流れているパルプ流中に希釈液が流入するように、いくつかの穴を通じてパルプ中に導かれる。希釈デバイスは、少なくとも１つのパイプを含み、そのパイプは、パルプ・タワーの壁からタワーの中心に向けて内部に伸び、そのパイプは、希釈液を加えるためのいくつかの出口穴を備える。希釈ゾーンの直径及び希釈速度に依存して、いくつかのこれらの種類の希釈送りパイプを、希釈ゾーンを貫通して設けることができる。
【００２２】
均質化容量（すなわち、均質化ゾーンのサイズ）は、小さく、通常、０．１ｍ３（１００リットル）〜３ｍ３までであり、それに対して、従来の混合タンクの容量は、１０〜３００ｍ３の範囲内である。新しい構成の均質化ゾーン中の保持時間は、通常、２〜１０秒間だけであり、それに対して、従来の混合タンクでは、保持時間は、通常、数分間である。
【００２３】
均質化ゾーン中に擾乱を発生する回転部材（複数可）を有するホモジナイザは、紙料希釈液の縣濁液が一様に流れるようにさせて濃度変動をより小さくする。
【００２４】
従来のスクリーン室送りタンクによる混合を評価すると、回転攪拌機ブレードに近接する容積スペースは、混合容量全体の０．５〜３％だけを示す。新しいタワー及び均質化設計について同じ計算をすると、回転するホモジナイザ・ブレードの容積スペースは、均質化容量全体の１５〜２０％を示す。このより大きい容積スペースでは、パルプ流がより均質化されることになり、それによって、有害な濃度ピークを避けることができる。従来の攪拌機タンク中の前記のより小さいスペースは、濃度ピークを、より容易に混合ゾーンを通過させる。
【００２５】
混合容量が小さいのと同時に、エネルギー入力をより一様に分割することができ、また、必要な混合品質を達成するために必要になる混合エネルギーが、より少なくなる。タンク攪拌機を備える従来のスクリーン室送りタンク構成とホモジナイザが使用される新しいシステムを比較すると、備え付ける電力は、５０〜８０％、たとえば６６％低減することができる。回転するホモジナイザは、通常、シャフトを含み、それは、タワーの壁中に搭載され、回転したときパルプ流を混合する拡張部を備える。混合するための容量がより小さいために、及び回転速度が低いために、より低い電力消費を達成することができる。ホモジナイザは、６００〜１２００ｒｐｍの回転速度範囲内で動作することができる。ホモジナイザの円周方向速度は、５〜２０メートル／秒、通常１０〜１５メートル／秒である。５０００ａｄｍｔ／ｄのパルプ・ラインに関し、従来のタンク攪拌機に備え付ける電力は、４＊９０ｋＷ＝３６０ｋＷとすることができるが、ホモジナイザに関し、備え付ける電力は、１１０ｋＷだけとすることができる。
【００２６】
また、均質化ゾーン中で静止した構造を使用することによって、必要な量の擾乱を発生することができる。ホモジナイザは、タワーの底部分を流れて通過するパルプ及び希釈液の流れを一様にする処理を実施する、タワー中のデバイス又は構造である。また、回転するホモジナイザと静止したホモジナイザの構造の組み合わせが可能である。
【００２７】
静止したホモジナイザでは、流れを絞ることによって、すなわち、断面積を減少させることによって、流速を上げ、擾乱をより大きくし、それによって、導入される希釈液が、流れているパルプ中に混合されることになる。静止したホモジナイザは、タンクの内壁上に配置される突起部又は環状のフランジ又はリングからなることが好ましい。
【００２８】
静止したホモジナイザは、絞りデバイスに加えて、均質化ゾーン中に配置される邪魔板、リブ、ピン、小さな塊など、擾乱増強デバイスを備えることができる。
【００２９】
静止したホモジナイザの場合、排出（ポンプ送り）ゾーンと均質化ゾーンの中間に垂直の支柱又はバーを使用すると、好ましい場合がある。支柱は、タワーの底部分中に配置される。それは、タワーの底部によって支持される下端部を有する。支柱は、排出（ポンプ送り）ゾーンを貫通し、且つ静止したホモジナイザ要素が、タワー壁に固定される均質化ゾーンを貫通して伸びる。支柱の直径は、均質化が最適になるように決定される。支柱自体は、パルプ流の均質化を高めるために、障害物又は拡張部などの構造を含むことができる。
【００３０】
回転する、及び／又は静止したホモジナイザを使用する設計は、要求される混合品質に依存し、その品質は、スクリーン室送りポンプの後の濃度変動及びその用途に使用される全エネルギーによって評価することができる。
【００３１】
創意に富む構成のさらなる実施例では、それは、円筒形のパイプ、矩形のバー又は梁など、少なくとも１つの流れ誘導要素のための構造をさらに含み、それは、希釈されるパルプ流を均質化ゾーンに誘導するために、希釈点の後に、しかしホモジナイザの上に位置決めされる。パイプ又はバーは、それが通常タワーを横切って水平に位置決めされるように、取り付けることができる。それは、タワーの壁に、その両方の端部で固定される。誘導要素のホモジナイザからの距離及び場所は、均質化ゾーンへの流れが一様になり、且つパルプが自由に下方に流れることができるが、その流れは、最良の均質化結果を与える場所に誘導されるように、決定すべきである。
【００３２】
パルプ流の均質化の後では、３〜８％の濃度のパルプを送ることができる通常のプロセス・ポンプを使用して、出口を通じてタワーの底部からパルプをスクリーンに排出することができる。濃度及び／又はプロセス中のスクリーン室の場所に依存して、スクリーン室送りポンプにガス除去機能を設けることが必要になる場合がある。パルプの送り濃度は、通常、タワーの上部分中で８〜１４％である。発明の構成及び方法によるタワーの底部分は、パルプを混合し希釈する攪拌機を欠いている。新しいタワーでは、排出（ポンプ送り出し）濃度を得るために必要な希釈液が、均質化デバイスの前でパルプ中に導入される。
【００３３】
スクリーン室の動作では、ふるい分け濃度の安定性が、従来のスクリーン室の用途で、しかし発明のシステムでも、考慮することが必要である要件である。従来のシステムでは、スクリーン室送りタンクは、予想されない濃度ピークが発生して、ふるい分け濃度が高すぎるために、スクリーン室の動作を困難にさせる恐れがある。発明のシステムでは、スクリーン室送りタンクの混合（均質化）容量が、本質的に従来システムと比べてより小さい。保持時間が短いために、濃度制御からの応答がより速いことが必要になるはずである。従来、スクリーン室の濃度制御は、スクリーン室送りタンク中への、及びスクリーン室送りポンプの吸い込み側中への希釈流を制御する濃度計を使用して実施される。この種類の濃度制御は、濃度ピークをふるい分けに入れさせる可能性があり、そこではピークによって、スクリーンの目詰まり、圧力及び流れの変動など、深刻な問題が発生する恐れがある。
【００３４】
希釈液のいくらかが、次のスクリーンに近接した濃度測定点の下流にも送り込まれるように、濃度制御が構成される場合、問題のある濃度ピークは、より小さくなるはずであり、ふるい分け濃度は、要求される値の間に保つことができる。発明の構成の実施例によれば、タワーの出口は、タワーからスクリーン・デバイスに希釈されるパルプを運ぶためのポンプと、パルプ濃度を制御するためにパルプに希釈液を加えるための供給器とを備える導管に接続され、その供給器は、ポンプとスクリーン・デバイスの間に位置決めされる。希釈液の５〜１０％までを排出されるパルプに加えることができる。
【００３５】
開発された発明の構成及び方法を、図面を参照してより詳細に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】先行技術によるパルプ・タワーの底部分を示す図である。
【図２】先行技術によるパルプ・タワーの底部分を示す図である。
【図３】本発明の実施例によるスクリーン室送りタワーを示す図である。
【図４】本発明の実施例によるスクリーン室送りタワーの底部分を示す図である。
【図５ａ】本発明の実施例に関して使用することができる、静止したホモジナイザを実例として示す、図４の横断面Ａ−Ａに沿った切断図である。
【図５ｂ】本発明の実施例に関して使用することができる、静止したホモジナイザを実例として示す、図４の横断面Ａ−Ａに沿った切断図である。
【図６】希釈液を導入するためのデバイスを示す図である。
【図７】本発明に関して適用することができる制御システムを示す図である。
【図８】本発明のさらなる実施例によるスクリーン室送りタワーを示す図である。
【図９】本発明のさらなる実施例によるスクリーン室送りタワーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図３に、本発明の実施例によるスクリーン室送りタワーを示す。タワー１００は、タワー壁１０２、上部分１０４、底部分１０６及びタワー底部１０８を含む。タワーの最上部は、ガスを排出するためのデバイス又は導管１１０を備えることができる。この実施例では、上部分１０４の直径は、底部分１０６の直径より大きい。タワーの上部分は、ブロー・タンク又は貯蔵（保持）タンクとして働くことができ、そのサイズは、何らかの緩衝作用が必要な場合、プロセスの要求事項に依存する。パルプが、蒸解窯又は酸素脱リグニン反応炉から導管１１２を通じてタワーに送り込まれる。
【００３８】
底部分１０６は、希釈ゾーン１０７と均質化ゾーン１０９に分割され、均質化ゾーン１０９は、パルプ流の方向で希釈の後に位置決めされる。底部分の上部分中に、導管１１４が、希釈液を、タンク中で下方に流れるパルプに導入するために、配置される。希釈ゾーンの下に位置決めされる均質化ゾーン中に、均質化デバイスが配置される。均質化ゾーンの目的は、パルプ縣濁液を、その濃度が均質化されるように、混合することである。この実施例では、回転するホモジナイザ１１６及び静止したホモジナイザ１１８の両方が設けられている。タワーに、その壁を貫通して接続されるのは、ポンプ１２０である。ポンプ１２０は、底部に隣接して、又は底部と接続される。それは、タワーの排出ゾーン１２１から希釈され均質化されたパルプをスクリーンにポンプで送る。
【００３９】
回転するホモジナイザ１１６は、駆動手段１２２及びブレード又は拡張部１２６を装備したシャフト１２４を含む。ブレードは、希釈液がパルプ縣濁液中に一様に分配されるように、回転させられる。これは、ホモジナイザのただの１つの好ましい設計である。また、パルプ濃度を均質化することが可能である他の設計を使用することができる。特徴は、ホモジナイザを使用するとき、備え付ける電力は、５０〜８０％、たとえば６６％低減することができることである。混合するための容量がより小さいために、且つ回転速度が低いために、低電力消費を達成することができる。５０００ａｄｍｔ／ｄのパルプ・ラインに関し、従来のタンク攪拌機に備え付ける電力は、４＊９０ｋＷ＝３６０ｋＷになるはずであるが、ホモジナイザでは、備え付ける電力は、１１０ｋＷだけになるはずである。
【００４０】
図３によるタワーでは、静止したホモジナイザ１１８も設けられており、それは、環状のフランジ又はリングの形での絞りである。それは、パルプ縣濁液中で擾乱をさらに高め、それゆえ起こり得る濃度差を一様にする。
【００４１】
好ましい実施例によれば、タワーの底部分中の希釈点１１４は、直径がＤであり、希釈デバイス１１４と均質化デバイス１１６の間の距離Ｃが、希釈点においてタワーの直径Ｄの１．５〜１０倍である。
【００４２】
図４に、タワー１０６の底部分を示し、そこでは、パルプが、上部分から流れて底部分を通過し（矢印）、そしてタンクから排出される。
【００４３】
タワーは、希釈デバイス１２８を備え、それは、タワー壁中に開口部１３０を含み、その開口部を通じて、希釈液が、パルプ流中に送り込まれる。開口部は、タワーのまわりに位置決めされ、液体を開口部中に供給するための導管（複数可）に接続される。２つ以上の開口部１３０は、互いから所定の間隔でタンクのまわりに配置される。
【００４４】
希釈点１０７の後に均質化ゾーン１０９が設けられている。タンクの内側表面上に配置される突起部によって、均質化が果たされる。流れを絞ることによって、すなわち、突起部１３２を使用して断面積を減少させることによって、流速を上げ、絞りのおかげで、擾乱がより大きくなり、それによって導入される希釈液が、流れるパルプ中にさらに混合されることになる。突起部は、タワーの底部分でその断面積が減少されるように、垂直の方向に所定の距離Ｘで伸びる。突起部の後で、底部分の断面積は、再び広がる。
【００４５】
図５に、静止した均質化の横断面の図面を示す。図５ａは、図４の実施例の横断面Ａ−Ａに沿った切断図である。図５ａに、タンクの内側表面上に配置される突起部１３２を示す。図５ｂに、矩形及び三角形など、形の種類が異なるプレート１３４又は突起部などの擾乱増強デバイスを示す。
【００４６】
図６に、希釈デバイス１３６のための別の実施例を示す。希釈液（矢印１４０）を、送りパイプ１３８を通じて送り込むことができ、送りパイプは、それがタワーを少なくとも部分的に貫通して伸び、それゆえ希釈ゾーンを貫通して伸びるように、配管される。この種類の送りパイプでは、希釈液は、下方に流れているパルプ中に希釈液が流入するように、いくつかの穴１４２を通じてパルプ中に導かれる。
【００４７】
図７に、制御システムを示し、それは、本発明の実施例に関して適用することができる。希釈液の一部分が、次のスクリーン１４８に近接した濃度測定点ＱＩＣから下流にも送り込まれるように、濃度制御が構成される。したがって、この微調整を使用して、ふるい分け濃度を要求される値の間に保つことはできる。希釈液の大部分が、ライン１４４を通じてタンクの底部分１０６に送り込まれるが、いくぶんかの液体（５から１０％まで）は、ライン１４６も通じてスクリーン１４８の入口に導入することができる。送りライン１５０が、送り濃度を調整し、且つそれを設定値に維持するための濃度測定ＱＩＣ及び希釈液導管１４６を備える。製造外乱が生じた場合、濃度を測定し、そしてライン１４６も通じて希釈液を加えることによって起こり得る濃度上昇に迅速に反応することによって、本質的に濃度を設定値に保って安定させることができる。
【００４８】
図８に、本発明のさらなる実施例によるスクリーン室送りタワーを示す。図８に示すタワーは、図３のタワーに対応するが、それは、タワー壁に取り付けられる２つのホモジナイザ１１６を備える。さらに、タワーは、少なくとも１つの流れ誘導要素のための構造をさらに含む。また、この図は、横断面Ｂ−Ｂに沿った切断図を示す。この実施例では、円筒形パイプ１２３が、タワーを横切って水平に配置される。パイプ１２３は、希釈されるパルプ流を均質化ゾーン１０９に誘導するために、希釈点１１４の後に、しかしホモジナイザ１１６の上に位置決めされる。パイプ１２３は、それが、タワーの壁１０２にその両方の端部で固定されるように、取り付けられる。パイプのホモジナイザ１１６からの距離及び場所は、均質化ゾーンへの流れが一様になり、且つパルプが自由に下方に流れることができるが、その流れは、最良の均質化の結果が与えられる場所に誘導されるように、決定すべきである。
【００４９】
図９に、本発明のさらなる実施例によるスクリーン室送りタワーを示す。静止したホモジナイザの場合、排出（ポンプ送り）ゾーンと均質化ゾーンの中間に垂直の支柱又はバーを使用することは、好ましい場合がある。図９に示すタワーは、図４による実施例に対応するが、支柱１３１が、タワーの底部分中に配置される。支柱１３１は、その下側端部がタワーの底部１０８によって支持される。支柱は、希釈デバイス１２８に向けて排出（ポンプ送り）ゾーン１２１を貫通して伸び、そして静止したホモジナイザ要素１３２がタワー壁に固定される均質化ゾーン１０９も貫通して伸びる。支柱は、絞りに貢献する。支柱１３１の直径は、均質化が最適になるように決定される。支柱自体は、障害物又は他の拡張部（リブ、ピン、小さな塊など）などの構造をさらの含むことができ、それらは、擾乱レベルを上げ、それゆえパルプ流の均質化を高める。
【００５０】
以上、もっとも実際的で好ましい実施例であると現在考えられるものに関して本発明を述べてきたが、本発明は、開示した実施例に限定すべきでなく、添付する請求項の趣旨及び範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を含むものと意図されることを理解すべきである。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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