(57)【要約】本発明は、ケミカルセルロースパルプの製造に関連するチップの改善された含浸のための方法及び装置に関する。流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）がチップの最高レベル（ＣＨ＿ＬＥＶ）より低い位置に確立されている含浸容器（３０）に未蒸煮チップを供給する。チップの改善された含浸処理装置は、異なる高さ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）において異なる温度に上昇させた含浸液（ＢＬ１／ＢＬ２／ＢＬ３）を添加し、含浸容器の最上層部に対流帯域（Ｚ１）を確立することによって得られる。本方法では蒸煮処理の必要性を劇的に低下することができると同時に、排出される排ガス量を最小にすることができる。木材に存在する揮発性化合物の大半は、回収される含浸液（ＲＥＣ）に結合する。
2005520071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）本質的に大気圧レベル、±０．５ｂａｒの圧力が頂部に確立されており、含浸後のチップが容器の底部から連続的に排出される含浸容器の頂部に、事前に蒸煮処理を実施しないで、チップを連続的に供給することと、
（ｂ）第１の温度の第１の含浸液を添加することによって含浸容器の上方の流体充填帯域においてチップを加熱することと、
（ｃ）第１の温度より少なくとも５℃高い第２の温度の少なくとも１つの第２の含浸液を添加することによって、上方の帯域より低い位置の第２の流体充填帯域においてチップを加熱することと、
（ｄ）含浸液を添加及び回収することによって流体レベルを含浸容器内に確立し、それによって流体レベルが含浸容器内のチップの最高レベルより低い位置にあるように流体レベルを確立することを特徴とし、含浸液の回収が、含浸容器の第１の含浸液の添加位置より高い位置において実施され、それによって含浸液流（ＢＬ１Ｖ）が、含浸容器の少なくとも上部分ではチップが沈む動きと反対の方向に生じることを特徴とする、ケミカルパルプを製造する際にチップを含浸する方法。
【請求項２】
第１の温度が１００℃を超え、好ましくは１００〜１１０℃の範囲内であり、第１の含浸液の添加が、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置に添加された含浸液によって確立された流体レベルより低い位置において実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２の温度が１１０℃を超え、好ましくは１１０〜１３０℃の範囲内であり、第２の含浸液の添加が、第１の含浸液が添加される位置より低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置において添加されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第２の温度より少なくとも５℃高い第３の温度の第３の含浸液を添加することによって、第２の帯域より低い位置の第３の流体充填帯域においてチップを加熱することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第３の温度が１１５℃を超え、好ましくは１１５〜１４５℃の範囲内であり、第３の含浸液の添加が、第２の含浸液が容器に添加される位置より低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置において添加されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１、第２及び第３の含浸液が、主に、その後の蒸解段階から回収される黒液の共通流から少なくとも５０％程度、好ましくは７５％を超える程度で得られ、それによって
（ａ）第１の含浸液の温度が黒液の冷却によって調節され、
（ｂ）第３の含浸液が黒液の共通流から直接得られ、
（ｃ）第２の含浸液の温度がステップ（ａ）における冷却黒液流とステップ（ｂ）の未冷却流とを混合することによって調節されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
通常の定常状態の作業中に含浸液によって確立された流体レベルより高い位置にあるチップは、含浸容器に追加の蒸気を添加しても加熱されないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
含浸液によって確立された流体レベルより高い位置にあるチップは、チップが含浸液によって確立された流体レベルに到達する前に、最低２０℃〜最高８０℃のチップ温度が得られるように、含浸容器に蒸気を添加することによって加熱されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ケミカルパルプを製造する際にチップを含浸するための装置であって、該装置が：
（ａ）垂直方向に配置された本質的に円筒形の含浸容器（３０）であって、未蒸煮チップが供給手段（１，２）を介して該含浸容器の頂部に連続的に供給される含浸容器（３０）と、
（ｂ）前記含浸容器の頂部における圧力制御手段（３１）であって、前記含浸容器の頂部の圧力を大気圧±０．５ｂａｒのレベルに制御する圧力制御手段（３１）とを備え、
（ｃ）前記容器の底部の排出手段（１０）を介して含浸後のチップが連続的に排出され、
（ｄ）含浸液（ＢＬ１）の第１の流入ライン（７ａ）が前記含浸容器の第１の高さ（Ｐ１）の位置で前記含浸容器に接続され、該高さは前記含浸容器に確立されているチップの最高レベル（ＣＨ＿ＬＥＶ）より低い位置に設定され、この第１の高さにおいて添加する前に前記含浸液の温度を第１の温度に調節するために温度調節手段を使用することを特徴とし、
（ｅ）含浸液（ＢＬ２）の少なくとも１つの第２の流入ライン（７ｂ）が前記含浸容器の第２の高さ（Ｐ２）において前記含浸容器に接続され、該第２の高さは前記含浸容器の前記第１の高さ（Ｐ１）より低い位置に設定され、この第２の高さにおいて前記含浸液（ＢＬ２）の温度を第２の温度に調節するために温度調節手段（３２）使用し、該第２の温度が前記第１の温度より少なくとも５℃高いことを特徴とし、
（ｆ）回収ストレーナー（６）が前記第１の高さより高い位置の前記含浸容器の高さにおいて含浸容器の壁に配置され、それによって流入ライン（７ａ、７ｂ）を介する含浸液（ＢＬ１、ＢＬ２）の添加並びに回収ストレーナー（６）を介する回収（ＲＥＣ）及び底部からの排出によって流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）が前記含浸容器内のチップの最高レベル（ＣＨ＿ＬＥＶ）より低い位置に前記含浸容器内で確立され、それによって流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）が、前記含浸容器内のチップの最高レベル（ＣＨ＿ＬＥＶ）より低い位置にあるように確立され、それによって含浸液流が、前記含浸容器の流体充填部の少なくとも１箇所の上方帯域（Ｚ１）において下方に沈むチップの動きと反対の方向に生じることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記第１の温度が１０５±５℃の範囲内にあることを特徴とし、前記第１の含浸液（ＢＬ１）の添加が、前記含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合に、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力を超え、１０５℃において確立されている流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）より低い位置で少なくとも２メートルに等しい前記含浸容器の高さにおいて添加された含浸液によって確立される流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）より低い位置において第１の流入ライン（７ａ）を介して実施されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の温度が１２０±１０℃の範囲内にあることを特徴とし、前記第２の流入ライン（７ｂ）を介する前記第２の含浸液（ＢＬ２）の添加が、前記第１の含浸液が添加される前記含浸容器の高さより低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力を超え、前記含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合、１２５℃において確立されている流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）より低い位置で少なくとも１３メートルに等しい前記含浸容器の高さにおいて実施されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
含浸液（ＢＬ３）の少なくとも１つの第３の流入ライン（７ｃ）が前記含浸容器の第３の高さにおいて前記含浸容器に接続され、該第３の高さは前記含浸容器の第２の高さより低い位置に設定されることを特徴とし、この第３の高さにおいて添加する前に含浸液の温度を第３の温度に調節するために温度調節手段（３２）を使用し、該第３の温度が第２の温度より少なくとも５℃高いことを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第３の温度が１３０±１５℃の範囲内にあることを特徴とし、第３の流入ライン（７ｃ）を介する前記第３の含浸液（ＢＬ３）の添加が、前記第２の含浸液が添加される前記含浸容器の高さより低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力を超え、前記含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合、１３０℃において確立されている流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）より低い位置で少なくとも１７メートルに等しい前記含浸容器の高さにおいて実施されることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１、第２及び第３の含浸液が、主にその後の蒸解段階から回収される黒液の共通流（ＢＬ）から５０％を超えて、好ましくは７５％を超えて得られ、それによって
（ａ）前記第１の含浸液の温度が、黒液を冷却することによる冷却手段（２０）によって前記第１の温度に調節され、
（ｂ）前記第３の含浸液が既存の黒液温度である黒液の共通流から直接得られ、
（ｃ）前記第２の含浸液の温度が、ステップ（ａ）の冷却黒液流とステップ（ｂ）の未冷却流とを混合手段によって混合することによって調節されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
追加の蒸気（ＳＴ）の流入手段が、前記含浸液によって確立される流体レベル（ＬＩＱ＿ＬＥＶ）より高い位置の前記含浸容器の壁に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
チップビン（１）及び供給シュート（２）が流入口の手前の前記含浸容器に配置され、該チップビンが前記含浸容器においてさらに処理するための未加熱チップを収容することを特徴とする、請求項９又は１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び請求項９の前文に記載の、ケミカルパルプ製造の際にチップを含浸する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続蒸解がまを用いたケミカルセルロースパルプの蒸解中、蒸解工程が蒸解がまで確立される前に、チップビン、蒸煮容器及び含浸中のチップシュートからなる前処理装置を使用することは従来から実施されている。蒸煮はチップビン内で１段階又は数段階で実施されてから、含浸液又は輸送液でチップのスラリーが形成されている。含浸液が十分にチップに浸透することができるように及び空気をシステム内に引き入れないように、チップに結合している空気及び水を確実に排出するために、蒸煮は絶対に必要であると考えられている。
【０００３】
例えば、米国特許第３．３３０．０８８号明細書には、チップビン及びそれに続く蒸煮容器からなるこのようなシステムの原理が例示されている。
チップビンにおける蒸煮工程を最適にするために多大な開発が行われており、カナダ特許第１１５４６２２号明細書、米国特許第６．１９９．２９９号明細書及び米国特許第６．２８４．０９５号明細書のみがこのような開発の例を構成している。
【０００４】
このように従来より簡単なシステムを得るため、チップビンと含浸容器とを一体化する試みがなされている。
【０００５】
すでに米国特許第２．８０３．５４０号明細書において、蒸煮及び含浸の複合処理が実施される容器にチップビンからのチップを供給するシステムが明らかにされている。この容器では、チップは容器の上部で蒸煮され、同じ温度の含浸液が容器の種々のレベルにおいて添加されていた。
【０００６】
これらの原理は、「連続パルプ化工程（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｕｌｐｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）」、紙パルプ技術協会（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｐａｐｅｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ）、１９７０年、Ｓｖｅｎ  Ｒｙｄｈｏｌｍ、１４４ページに記載されている「Ｍｕｍｉｎ蒸解」として既知の工程に適用された。この工程では、未蒸煮チップは複合型含浸容器に送られ、その上部において蒸煮が実施され、強制循環中に容器の上部分のある地点に含浸液が添加された。この場合、含浸液は、主にチップと同じ流動方向に搬送された。
【０００７】
チップが、事前に蒸煮工程を受けずに、チップビン、含浸容器及びチップシュートの複合形態の容器に供給されるようなシステムが米国特許第５，６３５，０２５号明細書に示されている。チップの蒸煮はこの場所で実施され、チップは流体レベルより高い位置に存在し、含浸液は容器の下部分に１回添加される。
【０００８】
チップが、事前に蒸煮処理を受けずに、大気下にある含浸容器に供給され、約１３０〜１４０℃の温度に維持されている温度の高い黒液を添加することによってチップが加熱されるさらに別のこのようなシステムが米国特許第６．２８０．５６７号明細書に明らかにされている。高温の黒液は流体レベルの直ぐ下の位置に添加され、圧力の低下に曝され上昇してチップ床を通過し、その後放出される悪臭の気体が容器の頂部から除去される。これにより、特別なシステムにおいて取り扱い、処理する必要がある悪臭の気体が大量に形成される。
【０００９】
この場合には、含浸液は厳密には同時に生じる流動方向で流れる、すなわち、含浸液とチップは下方向に移動する。
【００１０】
代わりのシステムがスウェーデン特許出願第９８０２８７９−８号明細書によって明らかにされており、ここでは、加圧された黒液が蒸煮容器の上部に添加され、それによって圧力が低下された黒液が蒸煮工程の蒸気を放出する。この場合、過剰の流体、黒液は容器の下部から回収することができる。
【００１１】
従来技術はほとんどがチップの加熱の主要な部分として蒸煮を利用しており、使用される蒸気は新鮮な蒸気又は蒸解工程から得られる加圧された黒液から放出される蒸気によって構成される。これは比較的大量の蒸気の流動及びそれに伴うエネルギー消費を伴い、調節することが可能な蒸煮システムを必要とする。
【００１２】
蒸煮はまた、悪臭の気体の大量発生を伴い、ある濃度に達すると爆発の重大な危険を伴うことになる。
【００１３】
例えば、テレピン及び他の炭化水素によって構成されるこのような揮発性で、濃縮が容易な気体を取り扱う場合には問題が生じる。
【００１４】
このような排ガスを取り扱う特別なシステムが必要であり、発生する容量を処理できる寸法が必要である。このような排ガスが大量に発生される場合には、大容量の高価なシステムが必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の主な目的は、上記の他の既知の解決法に関連するような欠点を有さない装置であって、未蒸煮チップを含浸及び加熱する改良された装置を得ることである。
【００１６】
第２の目的は、チップの加熱の大部分が含浸液と共に実施されるようにすることであり、これは「流体蒸煮」と以降において呼ばれる工程であり、温度の低いチップは容器内で下方向に沈降していく間に直接的な熱交換によって徐々に加温されるので、上方の対抗流帯域を確立することによって含浸液の温度を自然に低下することができる。このように、好ましい一実施形態において、流体帯域の上部に好適な温度が得られ、この温度は、好ましくは、大量の蒸気がチップ床の上方向に噴出しない程度に低い温度であるように、上方帯域の対抗流の均衡をとることができる。こうすることによって放出される悪臭の気体の量が低下し、悪臭の気体は回収される含浸液に大量に結合される。温度の低い沈降中のチップとの直接熱交換は当該対抗流中で実施され、これは、含浸液に結合されなければ放出される揮発性の気体が温度の低い含浸液に溶液状態で保持され、最後に大部分が含浸液と共に回収されうるような低い温度に回収される含浸液が維持される理由である。
【００１７】
さらに別の目的は、含浸容器の下部の種々の位置において温度を上昇させた含浸液を使用することによって加熱工程をより正確に制御することが可能となり、それによって蒸気がチップ床を通過して噴出するリスクをなくすと同時に、スラリー形態にある場合に高い最終温度のチップを得ることができることである。この流体蒸煮は、含浸容器の大部分において確立されており、驚くことに、チップに結合されている空気及び不活性ガスの大部分を排出することが証明された。
【００１８】
特に、ユーカリ及び容易に蒸解される他の木材原料を蒸解する場合及びチップが通常の周囲温度より高い温度の温度、すなわち２０℃より高い温度を維持する場合には、外部から適用する蒸気を使用する蒸煮工程は完全に省くことができる。
【００１９】
冬季に温度の低いチップを使用する場合などのある種の作業状況では、チップの温度を２０〜３０℃の通常の値に上昇させるために軽度の蒸煮処理が必要になることがあるが、従来から既知の技術によって必要とされるものと比較すると蒸煮の必要性は大幅に低下する。
【００２０】
テレピン含量が高い軟材等などの、蒸解をより多く必要とする材料を使用する場合には、ある程度の蒸解の必要性が生じることがあるが、従来から既知の技術によって必要とされるものと比較すると必要性はかなり低く、発生する排ガスの量の大幅な低下を示す。
【００２１】
悪臭の気体だけでなく含浸液の効率的な分離を達成できる回収ストレーナーを使用する場合も利点であった。検討中のウェット蒸気処理技術を使用する場合には、悪臭の気体は大部分が回収される含浸液に結合している。
【００２２】
ユーカリ、バカス及び他の一年生植物を蒸解する場合に、本発明を有利に使用することができ、針葉樹及び落葉樹のパルプの蒸解に関連しても本発明を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ケミカルパルプを製造する際にチップを含浸するための装置を図１に示す。本発明の装置は、未蒸煮チップが小型のチップビン１形態の供給手段を介して蒸煮処理を受けないで含浸容器の頂部に連続的に供給される垂直に配置された本質的に円筒形の含浸容器３０と、シュートフィード（チップフィード）２とを備える。従って、含浸容器に供給されるチップは、通常は周囲温度±５℃と同じ温度を有する未加熱チップである。
【００２４】
容器内の圧力は、おそらく流入ライン５を介する蒸気ＳＴの制御とも合わせて、含浸容器の頂部の弁ライン４に配置された制御弁３１により適宜調節することができる。
大気圧を作り出す場合には、この弁ラインを大気に直接開くことができる。圧力は大気圧レベル又は排気口４により−０．５ｂａｒ（−５０ｋＰａ）だけ低い圧力又は０．５ｂａｒ（５０ｋＰａ）だけ高い圧力を確立することが好ましい。
【００２５】
換気流又はＳＷ＿ＡＩＲ（空気を吹き飛ばす）の入力を適宜頂部に適用して、存在する気体を全て確実に除去する。
含浸後のチップは、おそらく含浸容器３０の底部の底部スクレーパー（図面に示していない）と併用して、本明細書では排出口１０の形態の排出手段を介して連続的に排出される。
【００２６】
本発明によると、含浸液ＢＬ１の第１の流入ライン７ａは、含浸容器のチップの最高レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより低い位置に高さが設定されているストレーナー６より低く距離Ｈ１に対応する含浸容器の第１の高さＰ１の位置において含浸容器に接続される。含浸液ＢＬ１の温度は、この場合には冷却及び未冷却含浸液の分路をこの第１の高さにおいて加える前に第１の温度に、温度調節手段３２によって調節される。
【００２７】
さらに、含浸液の少なくとも１つの他の流入ライン７ｂが、含浸容器の第１の高さＰ１より低い位置に第２の高さが設定されているストレーナー６より低く距離Ｈ１＋Ｈ２に対応する第２の高さＰ２の位置において含浸容器に接続される。含浸液の温度は、この第２の高さにおいて加える前に第２の温度に温度調節手段３２によって調節される。第２の温度は第１の温度より少なくとも５℃高い。
【００２８】
回収ストレーナー６は、含浸容器３０の壁の第１の高さより高い位置に配置され、それによって最高液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶを、含浸容器のチップの最高レベルＣＨ＿ＬＥＶより低いところで含浸容器内に確立することができる。レベルは、流入ライン７ａ、７ｂ、（７ｃ）を通る含浸液ＢＬ１、ＢＬ２、（ＢＬ３）の添加と回収ストレーナー６を通り底部１０からの排出される回収流ＲＥＣとの均衡を調節することによって制御される。このように、液体レベルが含浸容器内のチップの最高レベルＣＨ＿ＬＥＶより低い位置に存在するように確立される必要がある。
【００２９】
ユーカリを含浸する場合には、液体のレベルＬＩＱ＿ＬＥＶより高い位置のチップのレベルＣＨ＿ＬＥＶは少なくとも２メートルでなければならなく、好ましくは少なくとも５メートルでなければならない。例えば、密度が３０％以下の軟材のような低密度の木材原料の場合には、流体の表面の上方に存在するチップの柱の高さにおいて対応した増加が確立されている。チップを柱状で最適に通過させるためにはこの高さは重要である。
【００３０】
含浸液の排出口６は、第１の含浸液ＢＬ１を添加するための位置より高い含浸容器の位置に配置されているので、含浸容器３０の流体充填帯域Ｚ１の少なくとも上部において、図１の薄く書かれた上を向いている矢印で示すように、チップの沈降する動きと反対方向の流れが生じる。
【００３１】
第１の含浸液ＢＬ１の温度、すなわち第１の温度が１０５±５℃の範囲内にあることが適当であり、周囲圧力が飽和圧力に対応するか又は飽和圧力を超え、含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合には、１０５℃において確立されている液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより少なくとも２メートル低いレベルに相当する含浸容器３０の位置に添加される含浸液によって確立されている液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより低い位置の第１の入力ライン７ａを介して第１の含浸液の添加が実施されることが適当である。
【００３２】
第２の含浸液ＢＬ２の温度、すなわち第２の温度は１２０±１０℃の範囲内にあり、第２の流入ライン７ｂを介する第２の含浸液の添加は、含浸容器の第１の流入ラインの添加位置より低い位置で、かつ周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力を超え、含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合には、１２５℃において確立されている液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより少なくとも１３メートル低いレベルに相当する含浸容器の位置において実施される。
【００３３】
含浸液の流入ライン７ｃの少なくとも３分の１がストレーナー６より低く距離Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３に相当する第３の高さＰ３において含浸容器に接続されると有利であり、第３の高さは含浸容器の第２の高さＰ２より低い位置に設定されている。含浸液の温度はこの第３の高さにおいて添加する前に温度調節手段３２によって第３の温度に調節される。この第３の温度は第２の温度より少なくとも５℃高い。
【００３４】
第３の含浸液ＢＬ３の温度、すなわち第３の温度は１３０±１５℃の範囲内にある。第３の含浸液の添加は、含浸容器の第２の流入ラインの添加位置より低い位置の第３の流入ライン７ｃを介して、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力を超え、含浸容器に外部から圧力が適用されていない場合には、１３０℃において確立されている液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより少なくとも１７メートル低いレベルに相当する含浸容器の位置において実施される。
【００３５】
添加される含浸液は、回収される黒液ＢＬ、好ましくはその後の蒸解がまから又は加圧される含浸段階を経由して直接の黒液の回収液共通流から得ることが好ましい。この回収された黒液ＢＬは蒸解がまから又は加圧含浸段階から直接の非加圧回収流によって構成されることが適切である。
図１は、第１、第２及び第３の含浸液ＢＬ１、ＢＬ２及びＢＬ３は、大部分がその後の蒸解段階から回収された黒液の共通流ＢＬから得られることを示す。この流れは、５０％より多い量の蒸解がま由来の黒液によって、好ましくは７５％より多い量によって構成されていると適当である。
【００３６】
異なる温度レベルの温度制御は分路３２を使用することによって実施される。これは、第１の含浸液ＢＬ１が冷却手段２０によって第１の温度に設定されるような方法で、共通源流ＢＬを制御する。冷却手段は、間接的な熱交換器、圧力低下サイクロンもしくは別の形態の蒸発冷却又は低温流体、好ましくは低温プロセス流体、塩基性又は洗浄ろ液の添加であってもよい。
【００３７】
第３の含浸液ＢＬ３は、黒液の出口温度において黒液共通流ＢＬから直接得ることが出来る。この温度が最初に高すぎる場合には、共通流ＢＬをまず自然に冷却させることができる。
【００３８】
第２の含浸液ＢＬ２の温度は、混合手段による混合によって、好適には、黒液の冷却流ＢＬ１と非冷却副流ＢＬ３の既知の方法による分路３２内における単純な流量調整によって設定される。
【００３９】
約２０℃の通常の屋外温度ではユーカリ及び一年生植物などの容易に蒸解されるパルプには蒸煮は必要ないが、追加蒸気ＳＴの添加は含浸容器の壁に配置された添加手段５を介して又は含浸液によって確立される流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより高い位置の中央パイプを介して実施することができる。
【００４０】
流体蒸煮を使用する本発明による装置により、大気圧±０．５ｂａｒと本質的に同じ圧力の圧力が頂部に確立されており、含浸後のチップが容器の底部から連続的に排出される含浸容器の頂部に、蒸気による蒸解を事前に実施しないで、チップが連続的に供給される、ケミカルパルプを製造する際にチップを含浸する方法を適用することができる。チップは、その後、第１の温度の第１の含浸液ＢＬ１を添加することによって含浸容器の上方の流体充填帯域Ｚ１において加温される。
【００４１】
チップは、その後、第１の温度より少なくとも５℃高い第２の温度の少なくとも１つの第２の含浸液ＢＬ２を添加することによって、上方の帯域より低い位置の第２の流体充填帯域Ｚ２において加温される。チップの沈降する動きと反対方向の含浸液流は、含浸液の添加及び回収により含浸容器内に流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶを確立することにより含浸容器の少なくとも上方の帯域Ｚ１において確立され、この場合流体レベルは含浸容器内のチップ及び第１の含浸液の添加位置より高い含浸容器の位置において実施される含浸液の回収ＲＥＣによって達成される最高レベルＣＨ＿ＬＥＶより低い位置にある。
【００４２】
より良好で正確なチップ加熱の制御は、逐次的に加温した含浸液を用いた同時含浸中に本発明の方法により達成できる。
【００４３】
第１の含浸液ＢＬ１の温度は、温度がほぼ１００℃より高い温度になるように、好ましくは１００〜１１０℃の範囲内であるように調節され、第１の含浸液の添加は、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置に添加される含浸液によって確立されている含浸容器の流体レベルより低い位置において実施される。
【００４４】
第２の含浸液ＢＬ２の温度は１１０℃を超え、好ましくは１１０〜１３０℃の範囲内であり、第２の含浸液の添加は、含浸容器の第１の含浸液の添加位置より低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置において実施される。
【００４５】
好ましい一実施形態において、図面に示すように、チップは、第２の温度より少なくとも５℃高い第３の温度の第３の含浸液ＢＬ３を添加することによって、第２の帯域より低い位置の第３の流体充填帯域Ｚ３において加熱される。第３の温度は１１５℃より高い温度、好ましくは１１５〜１４５℃の範囲内に調節され、第３の含浸液の添加は、含浸容器の第２の含浸液の添加位置より低い位置で、周囲圧力が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力の含浸容器の位置において実施される。
【００４６】
本発明の方法の一実施形態において、高さ少なくとも２５メートル、好ましくは高さ３０〜５０メートルの含浸容器を使用する。
【００４７】
ストレーナー６より高い位置の含浸容器の上部、チップの高さＨ０及び上方の空容量は少なくとも６メートル（３＋３メートル）に相当し、さらに有利には約８メートル（５メートルのチップ高さ＋３メートルの空容量、バッファ容量）に相当する。
【００４８】
ストレーナー６より下で、確立されている液体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより下の数箇所の位置において温度を徐々に上昇させた含浸液を本発明に基づき添加した。
【００４９】
含浸容器の頂部において大気圧約１００ｋＰａ（１ｂａｒ）下で、最低温度ではあるが、１００度より高いはずの温度の第１の含浸液を、上方に存在する液体の柱の静水圧が飽和圧力に相当するか又は飽和圧力より高い圧力である位置において添加する。
【００５０】
ＢＬ１の温度が１０５℃では、これは１２０．８ｋＰａの飽和圧力、すなわち高さ２メートルを超える流体カラムに相当する。従って、ライン７ａは、確立されている流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより２メートルを超える距離だけ低い位置において開いていなければならない。
【００５１】
ＢＬ２の温度が１２５℃では、これは２３２．１ｋＰａの飽和圧力、すなわち高さ１３メートルを超える流体カラムに相当する。従って、ライン７ｂは、確立されている流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより１３メートルを超える距離だけ低い位置において開いていなければならない。
【００５２】
ＢＬ３の温度が１３０℃では、これは２７０．１ｋＰａの飽和圧力、すなわち高さ約１７メートルの流体カラムに相当する。従って、ライン７ｃは、確立されている流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより１７メートルを越える距離だけ低い位置において開いていなければならない。
【００５３】
当然のことながら、含浸液の添加は多かれ少なかれ含浸容器を介して実施されうる。しかし、本発明によると、これらは常に圧力低下が生じないように添加される必要があり、チップの通過を妨害する可能性があり、チップから排出され、回収される含浸液ＲＥＣに結合しない悪臭の気体を発生する可能性のある蒸気をチップの柱を上方向に通過して吹き上げるリスクを含んでいる。
【００５４】
以下の表は、含浸容器の頂部において大気圧又は±０．５ｂａｒの圧力において、異なる温度の異なる含浸液を添加するための好適な位置を示す。
【００５５】
【表１】
2005520071.tif 000003
【００５６】
第１、第２及び第３の含浸液ＢＬ１、ＢＬ２及びＢＬ３は、本発明による方法において、主にその後の蒸解段階で回収されている黒液の共通流から得られる。
蒸解がまから回収されるときすでに高温の黒液が含浸液の５０％を超える量を構成し、好ましくは７５％を超える量を構成することが適当である。エネルギーは、この方法では、効率的な方法で取り扱われることが可能となる。
【００５７】
共通流ＢＬが、冷却流と未冷却流の少なくとも２つの流れに分割されるという点において、異なる温度の関連する副流ＢＬ１、ＢＬ２及びＢＬ３が得られる。第１の含浸液ＢＬ１の温度は、黒液ＢＬを冷却することによって調節される。第３の含浸液ＢＬ３は、黒液の共通流から直接得られる。第２の含浸液ＢＬ２の温度は、黒液の冷却流と未冷却流とを混合することによって調節される。
【００５８】
ユーカリ及び他の一年生植物などの主に容易に蒸解される種類の木材を含浸する場合には、蒸煮は本質的に回避することができる。従って、通常の定常状態の作業中に含浸液によって確立される流体レベルの頂部に存在するチップに蒸気は添加されない。蒸煮の必要性が顕著に低くなること、すなわち蒸気の添加の低減を考慮すると、針葉及び落葉木材（軟材及び硬材）を原料として使用する場合でも本発明を適用することもできる。
【００５９】
蒸解が困難な木材原料、針葉及び落葉木材を主に処理する場合で、（冬季などの）きわめて低いチップ温度での作業の場合には、含浸液によって確立される流体レベルより高い位置にあるチップは外部からの蒸気を含浸容器に添加することによって加熱して、チップが含浸液によって確立されている流体レベルに到達する前に、少なくとも２０℃〜せいぜい８０℃のチップ温度が得られるようにすることができる。
【００６０】
図２は、作業条件が有利な場合に、図１に示すものと等価な装置を使用している間の含浸容器の温度プロフィールを略図で示す。蒸煮によって低いチップ温度から３０℃の標準的な値に温度を上昇させるのに必要なエネルギー供給量が低いことを斜めに影をつけた領域として図面に示す。
【００６１】
この場合は、含水率約３５％、温度約３０℃及び生産量１５００ＡＤＭＴ／日のチップに基づいている。この場合には、０．６８トン／トンの木材水分、すなわちチップ１トンあたり０．６８トンの木材水分がチップに伴う。
【００６２】
装置は、回収される含浸液ＲＥＣの温度が３０℃付近にあるように調節することができる。以下の標準的な量及び温度がこのような作業条件に適用される：
ＢＬ１：１０５℃及び流量２．８５トン／時間
ＢＬ２：１２５℃及び流量１．５トン／時間
ＢＬ３：１３２℃及び流量１．５トン／時間
ＲＥＣ：３０℃及び流量０．９６トン／トン（すなわち、チップ１トンあたり０．９６トンの流体）
【００６３】
約５℃の温度上昇に相当する黒液との発熱反応と共に、含浸容器から排出されるとき、約１２２℃のチップの最終温度を保証する条件下で、約１１７℃の混合物の温度が得られる。
【００６４】
重量割合で算出するとき、好ましくは、チップ流の５０〜１５０％の範囲内にある、すなわちチップ１トンあたり０．５０〜１．５０トンの流体が流れＲＥＣにおいて回収される対交流帯域Ｚ１におけるこの流動レベルでは、チップの最初の加熱は、チップと含浸液の対抗流の直接熱交換によって得られる、つまり含浸液の温度は、帯域Ｚ１を上方向に通過する際に１０５℃から３０℃に徐々に低下する。回収流を調節することによって又は（熱交換器２０における）冷却を調節することによって、含浸液がチップ及び／又は黒液の揮発性成分の蒸発を生じず、代わりにこれらを含浸液に結合してこれらの成分を回収流ＲＥＣを介してうまく回収するような低い値に回収温度を本質的に一定に維持することができる。
【００６５】
図３は、本発明による流体蒸煮システムに関連して使用することができる回収ストレーナー６の有利な設計を示す。回収ストレーナー６は、図１による流体蒸煮装置から含浸液を回収するが、ここでは従来の方法の容器径が増加するすぐ手前の容器の壁に配置されている。未蒸煮チップは、所定の高さのチップの柱の形態で流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより高い位置に存在する。流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶは、下方の排出口の排出ポンプ６２を制御するレベルセンサー６３を用いて確立される。チップの柱の外側の回収ストレーナー６に続く領域は上方領域及び下方領域に分割され、それによって異なる排出流路内の揮発性の気体（及び／又は泡沫６５）及び含浸液を排出するために、第１の排出流路は、ポンプ又はエジェクター６１を介して上方領域部分に接続され、第２の排出流路は、ポンプ６２を介して下方領域部分に接続される。流体レベルに到達していないチップの柱部分が過剰な圧力の低下を受けないように、接続していないプレート６４を取り付けることができる。ポンプ６２を介して回収される流体が泡沫及び気体を一緒に搬送するように、ポンプ６２がエジェクター６１を駆動することも可能である。
【００６６】
図４は、含浸液の対抗流が第１の含浸液ＢＬ１の添加によってどのように確立されうるかを示す。約１００℃の低い温度を第１の含浸液ＢＬ１に使用する場合には、添加は確立されている流体レベルＬＩＱ＿ＬＥＶより低い位置において直接実施することができ、その後添加レベルＰ１の外部から放射状に回収される。この場合には、垂直方向の流れ成分ＢＬ１Ｖ及び水平方向の流れ成分ＢＬ１Ｈを有する少なくとも１つの放射状の流れＢＬ１を確立することが重要である。径６メートルの含浸容器において約１００℃の温度及び大気条件下において、ＢＬ１ＶとＢＬ１Ｈの比は最低値として１：１０に維持することが好ましい。径６メートルの含浸容器における約１０５℃の高い温度及び大気条件下において、ＢＬ１Ｖ：ＢＬ１Ｈの比は２：３に相当しうる。
【００６７】
本発明は、添付の特許請求の範囲内の数多くの方法において改良することができる。中央パイプ（チップの柱の中央部に開いている）を介して又は容器の壁の流入ノズルを介して、異なる温度の２〜３よりかなり多い数の含浸液を含浸容器の異なる高さにおいて添加することができる。同様に、同じ温度の含浸液の数箇所からの添加を行なう位置（異なる高さ）を、特に含浸容器の下部において使用することができる。
【００６８】
図１に示すもの、ストレーナー６以外の回収ストレーナーを含浸容器の下部に使用することができる。含浸容器内に非常に高い流体／木材比が確立されている場合及び流体／木材比が排出口において低下する可能性がある場合又は生産に関連して別の流体を含浸液と交換することが予定されている場合には、これは特に当てはまる。
含浸液ＢＬ１、ＢＬ２及びＢＬ３は、全く別の起源、すなわち黒液の共通流ＢＬから得なくても良い。
【００６９】
例えば、ＢＬ１は、例えば、蒸解がまの洗浄帯域から得られる洗浄ろ液であってもよく、ＢＬ２／ＢＬ３は蒸解がまの蒸解回路から得られる含浸液であってもよい。
特に、黒液の残存アルカリが低い場合には、工程に必要なアルカリ性プロフィールを確立する目的で、含浸液に塩基性補給剤を供給してもよい。通常アルカリは初期に迅速に消費されるが、最終回収ＲＥＣを低く保つことが望ましい。これは、チップが含浸容器を下方に連続的に沈降するとき、アルカリの補給を徐々に増加して含浸液に添加する理由である。
【００７０】
含浸容器からの回収動ＲＥＣが直接蒸発／再生利用に搬送されることが適当である。
含浸容器の上方の流体充填部に２つ以上の対抗流帯域を確立することも可能である。
６０〜９０℃の低温の含浸液を流体充填対抗流帯域の頂部にさらに添加してもよい。この低温の流体は連続的に添加しても、又は適宜添加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明による含浸容器を示す。
【図２】含浸容器における温度プロフィールを略図で示す。
【図３】使用した回収ストレーナーを示す。
【図４】上方帯域の対抗流の確立を示す。
【図１】
2005520071.tif 000004
【図２】
2005520071.tif 000005
【図３】
2005520071.tif 000006
【図４】
2005520071.tif 000007
【国際調査報告】
2005520071.tif 000008
2005520071.tif 000009