(57)【要約】 【課題】蒸解缶を気相式モードと満液式モード間で容易に相互転換可能とするトップセパレーターを提供する。【解決手段】  セルロースチップから化学セルロースパルプを製造するための連続蒸解缶に用いるために構成されたトップセパレーターであって、前記連続蒸解缶は、上部を有する蒸解槽を有し、該蒸解槽は、セルロースチップと液体とで少なくとも部分的に充満されており、前記トップセパレーターは、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、該コンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、および前記コンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口、および 前記蒸解槽を貫通し、外部チップ源に延びるように適応されたチップ入口導管を含み、前記チップ入口導管は、前記チップ入口ポートに流体的に連結する第１運転モードと、前記チップ入口導管が前記蒸解槽に直接排出する第２運転モードとを有することを特徴とするトップセパレーター。【選択図】図２
2004339682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースチップから化学セルロースパルプを製造するための連続蒸解缶に用いるために構成されたトップセパレーターであって、
前記連続蒸解缶は、上部を有する蒸解槽を有し、該蒸解槽は、セルロースチップと液体とで少なくとも部分的に充満されており、
前記トップセパレーターは、
下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、該コンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、および前記コンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口、および
前記蒸解槽を貫通し、外部チップ源に延びるように適応されたチップ入口導管を含み、
前記チップ入口導管は、前記チップ入口ポートに流体的に連結する第１運転モードと、前記チップ入口導管が前記蒸解槽に直接排出する第２運転モードとを有することを特徴とするトップセパレーター。
【請求項２】
請求項１に記載のトップセパレーターにおいて、前記チップ入口導管が、蒸解槽の導管の部分にあってチップ入口ポートへの接続部の上流にある継手をさらに含む入口パイプであり、前記継手により、前記入口導管が第１運転モードと第２運転モードとの間で切り換えられることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項３】
請求項２に記載のトップセパレーターにおいて、前記継手がフランジ継手であることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項４】
請求項１に記載のトップセパレーターにおいて、前記スクリーンが底部スクリーンをさらに備え、該底部スクリーンが、前記チップ入口が第２運転モードの際に取り外されることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項５】
請求項１に記載のトップセパレーターにおいて、前記コンベヤーが、前記チップ入口が前記第１運転モードにある際に用いられる第１回転方向と、前記チップ入口が前記第２運転モードにある際に用いられる第２回転方向とを有するスクリューコンベヤーであることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項６】
請求項１に記載のトップセパレーターにおいて、前記チップ入口導管が、蒸解槽内に延び、かつチップ入口ポートと流体的に連結する第１チップ入口パイプと、蒸解槽内に延び、かつセパレーターの下で蒸解槽に直接開口する排出ポートを有する第２チップ入口パイプとをさらに含むことを特徴とするトップセパレーター。
【請求項７】
請求項１に記載のトップセパレーターにおいて、蒸解缶が、チップ入口ポートが前記第１運転モードであるとき気相式蒸解缶となり、チップ入口ポートが前記第２運転モードであるとき満液式蒸解缶となることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項８】
セルロースチップから化学セルロースパルプを製造するための連続蒸解缶に用いるために構成されたトップセパレーターであって、
前記蒸解槽は、セルロースチップと液体とで少なくとも部分的に充満されており、
前記トップセパレーターは、
チップコンベヤー、該コンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、および前記コンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口、および
蒸解槽内に延び、かつチップスラリーをセパレーターとは別個に直接蒸解槽に排出するチップ入口導管を含むことを特徴とするトップセパレーター。
【請求項９】
請求項８に記載のトップセパレーターにおいて、前記蒸解槽が、セパレーターの上部チップ排出シュートの少なくとも上のレベルまで液体で充満されることを特徴とするトップセパレーター。
【請求項１０】
請求項８に記載の連続蒸解缶において、前記蒸解槽が、セパレーターの上部チップ排出シュートの少なくとも上のレベルまで液体で充満され、液体が前記上部チップ排出シュートに流入することを特徴とするトップセパレーター。
【請求項１１】
気相式連続蒸解缶を満液式蒸解缶に転換する方法であって、
前記気相式連続蒸解缶が、蒸解槽、該蒸解槽の上部に位置し、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、チップコンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、およびチップコンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口を含むトップセパレーター、および前記蒸解槽内に延び、前記下部チップ入口ポートへの継手を含むチップ入口導管を含むものであり、
前記方法が、
（ａ）チップスラリーを、下部チップ入口ポートからチップ入口導管経由で流し、トップセパレーターの中を上向きに流し、上部チップ排出シュートから蒸解槽の上部気相域に排出し、蒸解槽の液体充満域に落下させるという気相モードで気相蒸解缶を運転するステップ、
（ｂ）チップスラリーのチップ入口ポートへの流れを停止するステップ、
（ｃ）チップスラリーの流路をトップセパレーターの上部に確立するステップ、および
（ｄ）蒸解槽を液体とチップで充満し、チップ排出シュートを液体中に浸漬するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、トップセパレーターから底部を取り外すステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、チップスラリーの流れを停止した後、トップセパレーター中のコンベヤーの回転方向を反転させるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法において、前記シュートを液体中に浸漬した後、上部チップ排出シュートから液体をトップセパレーターに流入させ、トップセパレーターからの液体をセパレーターの開放している底部から排出するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
気相式連続蒸解缶を満液式蒸解缶に転換する方法であって、
前記気相式連続蒸解缶が、蒸解槽、該蒸解槽の上部に位置し、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、該コンベヤー近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、およびチップコンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口を有するトップセパレーター、および前記蒸解槽に延び、前記下部チップ入口ポートへの継手を有するチップ入口導管を含むものであり、
前記方法が、
（ａ）チップスラリーを、下部チップ入口ポートからチップ入口導管経由で流し、トップセパレーターの中を上向きに流し、上部チップ排出シュートから蒸解槽の上部気相域に排出し、蒸解槽の液体充満域に落下させるという気相モードで気相蒸解缶を運転するステップ、
（ｂ）チップスラリーのチップ入口ポートへの流れを停止するステップ、
（ｃ）蒸解槽を液体で充満することによってチップ排出シュートを液体中に浸漬するステップ、および
（ｄ）チップスラリーを直接チップ入口導管から蒸解槽の液体充填部分に排出するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、前記チップ入口ポートがチップスラリー入口パイプに接続可能であり、前記方法が、入口パイプを入口ポートから取り外すステップおよびチップスラリーをチップスラリー入口パイプから直接蒸解槽に排出するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法において、前記チップ入口ポートが第１チップスラリー入口パイプに接続され、第２チップスラリーパイプが蒸解槽に直接排出されるものであり、前記方法が、チップスラリーの第１チップスラリー入口パイプ経由の流れを停止するステップおよびチップスラリーの第２チップスラリー入口パイプ経由の流れを開始するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法において、チップスラリーが直接蒸解槽の液体充満部分に排出されるとき、前記蒸解缶が満液式蒸解缶となることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース繊維をパルプに処理するのに用いる気相式および満液式蒸解缶に関する。特に、本発明はそのような蒸解缶に用いるトップセパレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸解缶は、木材チップのようなセルロース繊維材を処理するのに用いられる加圧蒸解装置である。蒸解缶により、圧力と蒸解液が供給され、チップはパルプに処理され、パルプからは紙製品が製造される。蒸解槽の本体である蒸解槽は一般に、垂直な塔であり、多くは高さ１００フィート（約３０ｍ）を超える。本質的に連続蒸解缶には二つのタイプがある。満液式蒸解缶と二相式（または気相式）蒸解缶とである。なお、後者の方式の蒸解缶は、以下では気相式蒸解缶と称する。満液式蒸解缶は、細砕セルロース繊維材と液体とが満杯に充満している耐圧力槽である。
【０００３】
気相式蒸解缶は、細砕セルロース繊維材と蒸解液のスラリーが部分的に充満し、スラリーの上部に大気圧より高い圧力を有する蒸気ゾーン（気相ゾーンとも称される）を有する圧力槽を備える。気相ゾーンのガスは圧縮性である。気相式蒸解缶内の圧力は一般に、蒸解缶頂部のガス圧で決定される。
【０００４】
従来から、木材チップは機械式トップセパレーターを経由して満液式蒸解缶および気相式蒸解缶に導入される。しかし、満液式蒸解缶に用いられるトップセパレーターは、気相式蒸解缶に用いられるトップセパレーターとは相異なるのが一般的であった。両タイプの蒸解缶とも、トップセパレーターは供給システムに接続されている入口ポートを備える。木材チップ、または他の細砕セルロース繊維材は一般に、この供給システムと前記トップセパレーターを経て連続蒸解缶に供給される。供給システムは一般に、チップと液体のスラリーを蒸解缶に移送する前に、蒸解液を脱気、加熱、加圧し、チップに導入する機器を備える。トップセパレーターは従来から、チップを蒸解缶に導入するとともに、装入されたチップスラリーから蒸解液を抜き出す役割を果たしてきた。トップセパレーターは、満液式蒸解缶にも気相式蒸解缶にも用いられる。
【０００５】
満液式蒸解缶では、装入されたチップと液体のスラリーは、下向きのスクリューコンベヤーを有するトップセパレーターに導入される。気相式蒸解缶では、チップと液体のスラリーはスクリューコンベヤーに移送されるが、スクリューコンベヤーはスラリーを上向きに送るので、チップと液体とはコンベヤー頂部からオーバーフローし、蒸解缶の蒸気充満ガス相中に自由落下する。先ず上向きにチップと液体のスラリーが流れ、次いでオーバーフローするこの挙動は、気相式蒸解缶に適している。何故ならば、スラリー導入の際にガスの逸散が防止される一方、過剰液を抜き出すための堰タイプの液溜部が提供されるからである。気相式蒸解缶に用いられるトップセパレーターは、「反転トップセパレーター」として業界に知られている。
【０００６】
気相式蒸解缶では、木材チップは一般に、チップが蒸解缶頂部の蒸気充満ゾーンに導入されるときに蒸気に曝されることによって加熱される。気相式蒸解缶は、チップを加熱するため蒸気に直接曝すが、それは。蒸解缶の液面より上にチップレベルを設定することによって行われる。チップは、トップセパレーター装置によって蒸解槽に均一に分散され、引き続いてチップパイル頂部に落ち着く過程で蒸気に曝される。
【０００７】
気相式蒸解缶では、チップは、チップパイル頂部から始動し、蒸解槽のスラリー中に下方に徐々に動いて行く過程で「蒸煮」される。反転トップセパレーターは蒸解槽の頂部に取り付けられ、蒸解槽の頂部には気相部分があり、気相の下の蒸解槽の部分は、液体とチップとのスラリーで充満している。
【０００８】
トップセパレーターは、満液式蒸解缶および気相式蒸解缶のいずれの場合も、過剰液をスラリーから除去する。除去された液体、例えば、蒸解液は、スラリー化に用いる液源として供給システム（例えば、従来の高圧フィーダー）に戻される。トップセパレーターの機能は、満液式蒸解缶および気相式蒸解缶のいずれの場合も、基本的に同じようなものではあるが、それぞれのタイプの蒸解缶に対応して相異なって適用される。
【０００９】
トップセパレーターは、当該セパレーターが満液式蒸解缶の用いられるか気相式蒸解缶に用いられるかに依存して相当程度相異なる構造を備えている数少ない蒸解槽のコンポーネントの一つである。これについては、米国特許第６，３３２，９５４号明細書と第６，３２５，８８９号明細書を参照のこと。満液式蒸解缶では、トップセパレーターは、チップスラリー導入用上部入口、下向回転のスクリューコンベヤー、および底部チップ排出口を備え、セパレーター全体は頂部コーンの上に取り付けられる。この頂部コーンとセパレーター底部とは、満液式蒸解缶の液体とチップが満杯に充填された部分に対する頂部を形成している。気相式蒸解缶では、トップセパレーターは、蒸解槽のガス充満部に直接（下支えする頂部コーンを設けずに）取り付けられ、底部チップスラリー入口、上向回転のスクリューコンベヤー、頂部円環状チップ排出シュートを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
トップセパレーターの他には、蒸解缶の主要コンポーネントとしては、例えば、蒸解槽の壁、スクリーン、出口、液体の配管などがあるが、これらは一般に、両タイプの蒸解缶に共通である。気相式蒸解缶と満液式蒸解缶の構造の間には他の差異も存在するが、これらについては、米国特許第６，１７４，４１１号明細書と第５，８８２，４７７号明細書で議論されている。トップセパレーター間に差異があり、また他の差異も存在することから、気相式蒸解缶はこれまで、満液式蒸解缶に相互交換、または転用することは不可能であり、逆に後者を前者に相互交換、または転用することも不可能であった。しかし、相異なるタイプの蒸解缶間のコンポーネントの共通化や蒸解缶のタイプの別のタイプへの転用可能性については、長い間必要性が感じられていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の実施の形態では、本発明は、セルロースチップから化学セルロースパルプを製造する連続蒸解缶であって、該蒸解缶はトップセパレーターに取り付けられた上部を有し、少なくとも部分的にセルロースチップと液体で充満された蒸解槽；少なくとも部分的前記上部に収められており、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、チップコンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、およびチップコンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口を有するトップセパレーター；および前記蒸解槽に延びるチップ入口導管を含み、
該チップ入口導管は、前記チップ入口ポートに流体的に連結する第１運転モードと、前記チップ入口導管が前記蒸解槽に直接排出する第２運転モードとを有することを特徴とする。
【００１２】
第２の実施の形態では、本発明は、気相式連続蒸解缶を、満液式蒸解缶に転換する方法であって、上記気相式連続蒸解缶が、蒸気槽、該蒸気槽の上部に位置し、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、チップコンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、およびチップコンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口を有するトップセパレーター、および前記蒸解槽内に延び、前記下部チップ入口ポートへの継手を有するチップ入口導管を含み、
前記方法が、
（ａ）チップスラリーを、下部チップ入口ポートからチップ入口導管経由で流し、トップセパレーターの中を上向きに流し、上部チップ排出シュートから前記蒸解槽の上部気相域に排出し、前記蒸解槽の液体充満域に落下させるという気相モードで気相蒸解缶を運転するステップ、
（ｂ）チップスラリーのチップ入口ポートへの流れを停止するステップ、
（ｃ）チップスラリーの流路をトップセパレーターの上部に確立するステップ、および
（ｄ）前記蒸解槽を液体とチップで充満し、チップ排出シュートを液体中に浸漬するステップを含むことを特徴とする方法である。
この方法は、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）の間に、トップセパレーターの底部を取り外すステップを含んでもよい。
【００１３】
第３の実施の形態では、本発明は、気相式連続蒸解缶を、満液式蒸解缶に転換するもう一つの方法であって、上記気相式連続蒸解缶が、蒸解槽、該蒸解槽の上部に位置し、下部チップ入口ポート、チップコンベヤー、チップコンベヤーに近傍のスクリーン、上部チップ排出シュート、およびチップコンベヤーに相対のスクリーン側に面する液体出口を有するトップセパレーター、および前記蒸解槽内に延び、前記下部チップ入口ポートへの継手を有するチップ入口導管を含み、
前記方法が、
（ａ）チップスラリーを下部チップ入口ポートからチップ入口導管経由で流し、トップセパレーターの中を上向きに流し、上部チップ排出シュートから前記蒸解槽の上部気相域に排出し、前記蒸解槽の液体充満域に落下させるという気相モードで気相蒸解缶を運転するステップ、
（ｂ）チップスラリーのチップ入口ポートへの流れを停止するステップ、
（ｃ）前記蒸解槽を液体とチップで充満し、チップ排出シュートを液体中に浸漬するステップ、および
（ｄ）チップを直接チップ入口導管から前記蒸解槽の液体充満域に排出するステップを含むことを特徴とする方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、連続蒸解缶１０の頂部を示す。蒸解缶１０は、パルプ製造システム中の単一の蒸解槽でもよく、あるいは複数基の蒸解槽の一つであってもよい。後者の場合、もう一つの蒸解槽は浸透槽でもよい。蒸解缶１０には、細砕セルロース繊維材、典型的には木材チップを、蒸解液、例えばクラフト白液と混合したスラリーが導入される。スラリーは一般的に、先ずチップ供給システム、例えば、米国ニューヨーク州グレンズフォールズ（Glens  Falls）のアンドリッツ社(Andritz  Inc.)販売のローレベル(Lo-Level)（登録商標）供給システムで処理される。
【００１５】
蒸解缶１０は、蒸解槽１４の頂部に取り付けられたトップセパレーター１２を含む。セパレーター１２は蒸解槽の内部にある。チップは、液体とのスラリーの形で、１個または複数個の入口パイプ１６から蒸解缶１０に流入する。トップセパレーター１２で抽出された液体は、１個または複数個の液体出口パイプ１７経由で蒸解缶１０から流出する。蒸解缶１０のスクリューコンベヤー２８は、当該コンベヤーの垂直軸に接続されているトランスミッションとモーターで回転される。
【００１６】
蒸解缶１０は、気相式蒸解缶であっても満液式蒸解缶であってもよい。満液式モードでは、蒸解缶１０は、本体の蒸解槽１４の頂部一杯まで蒸解液とチップで実質的に充満される。気相式蒸解缶モードでは、その頂部に気体、例えば蒸気または不活性ガスが注入され、圧力制御や加熱などの所望の機能を果たし得る。セパレーター１２が満液式蒸解缶であるとき、セパレーター１２は実質的に蒸解液中に浸漬された状態である。この浸漬状態というのが、セパレーターが蒸解槽のコーン部内に取り付けられている従来の満液式蒸解缶とは対照的に異なる点である。コーン部がない状態で、満液式モードにすれば、蒸解液とチップとは、トップセパレーターの外側の周りを流れたり、上部チップ排出シュートやセパレーター底部の孔を通ってセパレーター内部に流入したりして、セパレーター内部を満たし得る。
【００１７】
本発明の蒸解缶を気相式蒸解缶として構成するとき、蒸解槽１４の液相２０の上には気相１８が存在する。セパレーター１２は一般に、全体が気相１８内にある。セパレーター１２は、満液式蒸解缶でも気相式蒸解缶でもサポートビーム（図示せず）で蒸解槽内に支持されている。チップは、セパレーター１２を出ると、チップパイル２１の頂部に落下する。チップパイル２１の頂部は気相１８の方に突き出ていても差し支えない。チップパイル２１の大部分は蒸解槽１４の液相部２０に浸漬された状態である。
【００１８】
セパレーター１２から排出されたチップと液体とは、ガス充満ゾーン１８からチップパイル２１の上に落下する。一般的に、蒸気が蒸気導管２２から気相ゾーン１８に供給される。他のガスも、蒸気と一緒に、あるいは蒸気に代わって使用し得る。チップの蒸気加熱を続けるには、チップパイル２１のレベルを蒸解液の液面２０の上に維持する。蒸気加熱後チップが蒸解槽に沈み込む過程で、チップは液面下に移動しつつ蒸解液に浸漬され、蒸解プロセスが続行する。スクリーン２３（蒸解缶液部の各レベルに設置）を従来の方法に従って用い、蒸解缶１０の本体の蒸解槽１４を流下するチップからある程度の黒液を抜き出し得る。追加的な蒸解液を蒸解缶に、普通は複数のスクリーンレベルに注入し得る。チップは、米国特許第５，８８２，４７７号明細書、第６，０２４，８３７号明細書、および第６，１７４，４１１号明細書に記載のように液体中に完全に沈ませることもできる。
【００１９】
図２は、第１の実施の形態の反転トップセパレーター２４の詳細図で、一部切断して示している。セパレーター２４は蒸解缶本体の蒸解槽１４の頂部に取り付けられ、セパレーター２４のシャフト２５は蒸解槽１４と同軸構造となっている。シャフト２５は蒸解槽頂部を貫通して上方に延び、モーターとトランスミッションを備えた駆動メカニズム２６に接続している。スクリューコンベヤー２８は普通、単一の回転方向に回転する。しかし、駆動メカニズム２６は、コンベヤー２８の回転方向を逆転することも可能である。特にこれは、蒸解缶を満液式から気相式モードに、またはその逆に転換するときに行われる。
【００２０】
スクリューコンベヤー２８は垂直シャフト２５に取り付けられている。コンベヤー２８は、シャフト２５に溶接された金属製旋回羽根で形成し得る。コンベヤー旋回羽根にポンプ孔２９を開けておくことも可能である。これらのポンプ孔２９は、従来、液体をスクリューの回転と反対方向にコンベヤーを超えて上方に流すことができるようにしたものであった。蒸解液はポンプ孔２９を自由に通過し得るので、液体はセパレーター全体に分散する。
【００２１】
トップセパレーター２４は、実質的に円筒形の側部スクリーン３０と底部スクリーン３１とを含み、両スクリーンによってスクリーンドラムが形成される。このドラムは、チップと繊維の通過を阻止するが、チップスラリーから分離される液体は通過させることができる。スクリーンドラムを通過した液体は出口パイプ１７経由で取り出される。チップと残りの液体の流れは、スクリューコンベヤー２８でチップ出口シュート３４まで上方へ送られる。スクリューコンベヤー２８がスクリーンドラム内で回転すると、チップ底部入口３２から導入されたチップが、上方向に送られる。チップは、矢印３５で示されるように、トップセパレーター頂部から排出される。チップは、排出されると、蒸気に曝され、下にあるチップパイル２１に落下する（図１）。
【００２２】
スクリーンドラムは、液体の流れは通過させるが、チップと木材繊維の通過は阻止する。液体がスクリーン３０，３１を通過すると、スクリーン３０、３１と、セパレーターの外部ハウジングを形成する円筒形容器３３との間の円環状容積部分３７に流入する。この円筒形容器３３には１個または複数個の出口パイプ１７が接続されており、スクリーンから濾出された液体は出口パイプ１７から蒸解槽１４の外側に付いている出口ポートに送られる。
【００２３】
円環状排出シュート３４は、円筒形容器３３の上部領域を形作っておるもので、スクリューコンベヤー２８の上にある。円板上にあるリングパドル３６がコンベヤーの上で回転し、チップを動かしてコンベヤーから排出シュートに向かって流す。矢印３５は、セパレーターから排出されるチップの流路を示す。排出シュート３４から、チップは蒸解槽の空間領域に流下する。
【００２４】
チップ入口パイプ１６は、従来の反転トップセパレーターと同様に、トップセパレーターの底部３２に延びている。入口パイプ１６は、同パイプの直管部分４２と、セパレーターの底部入口３２に接続するように適応されたエルボ部分４４との間にフランジまたは他の継手４０を含む。フランジ４０を用いると、エルボ４４を取り外したり、あるいは反転したりすることが可能である。エルボ４４は、蒸解缶を気相式蒸解缶から満液式蒸解缶に転換する操作に関連して取り外したり、反転したりすることが可能である。エルボ４４を取り外すか、あるいは反転させると、チップスラリーは蒸解槽の内部に直接排出される。チップスラリーは、満液式蒸解缶を満たしている液体に直接流下する。
【００２５】
エルボ４４を取り外したり、反転したりすると、トップセパレーター２４がチップを蒸解缶に導入することはない。トップセパレーターの底部は、エルボ４４が以前取り付けられていた底部入口３２の箇所で孔が開いた状態になっている。蒸解液といくらかのチップは底部入口３２の孔の所へ流入し得る。スクリューコンベヤー２８が回転すると、蒸解液はスクリーンを通って追い出され、液体出口パイプ１７から取り出される。液体は、セパレーター頂部の円環状チップ排出シュート３４を通ってセパレーターにも流入し得る。液体は、スクリューコンベヤー２８の回転に伴って、コンベヤー羽根に設けられたポンプ孔を通過して流れることによって、セパレーター全体を流れる。チップが底部入口３２からセパレーター２４に入る場合は、スクリューコンベヤー２８の回転によってチップはセパレーター頂部に運ばれ、そこからチップは回転パドル３６で排出シュート３４に押し出される。スクリューコンベヤー２８はまた、回転につれてスクリーン円筒部３０を掻き取り、クリーニングを行う。
【００２６】
満液式蒸解缶の液体レベルは蒸解缶頂部にある。実質的な満液式蒸解缶（例えば、気体空間が液体レベル上にあっても、それは制御スキームが気相式蒸解缶のものと同じだからだからであって、製造されるパルプ自体は満液式蒸解缶で得られる品質の蒸解缶）では、液体のレベルは、セパレーターのチップ排出シュート３４の箇所またはその上にある。従って、液体はまた、このチップ排出シュート３４を通ってセパレーターに流入し得る。ポンプ孔２９の作用によっても、セパレーター頂部に入った液体はセパレーターの底部に流下し得る。スクリューコンベヤー２８は、液体とチップを上向きに動かすように回転している。ポンプ孔２９によって、セパレーター２８では下向きの流れができるので、セパレーター２８への入口３２は開けたままにして置いても、あるいは閉じてもよい。別法としては、セパレーターの底板と底部スクリーン３１とを全部取り外し、液体とチップとが回転するスクリューコンベヤー２８でセパレーター２４の上方へ引っ張り上げられるようにすることも可能である。この場合、液体とチップはセパレーター頂部から矢印３５のように排出されるが、液体の一部は円筒状スクリーン３３から抽出される。底板を全部取り外した場合は、スクリューコンベヤー２８はチップを上方にも下方にも移送することができる。
【００２７】
セパレーター２４で抽出される液体の容積は、内部チップ入口パイプ３８がセパレーターとは別個に排出する場合でも、蒸解缶運転に十分な量でなければならない。セパレーター２４は満液式蒸解缶モードでは蒸解液中に浸漬されているので、セパレーター２４は蒸解液で満たされており、蒸解液をスクリーンに通すことができる。浸漬状態のセパレーター２４から抜き出される液体の量は、チップ入口パイプ３８がセパレーター２４に接続された満液式蒸解缶の従来のトップセパレーター２４で抽出される液体の量に見合う量であると考えられる。従って、セパレーター２４は、チップこそ比較的少量がセパレーター２４の中を運ばれるけれども、満液式蒸解缶の過剰の液体を取り出すという機能は果たすことができる。
【００２８】
図３は、満液式蒸解缶モードまたは気相式蒸解缶モードに運転を転換し得る第２の実施の形態のトップセパレーター５０を示す。第２の実施の形態のトップセパレーター５０は、第１の実施の形態のトップセパレーター２４と同じような構造である。蒸解缶は、気相式蒸解缶モード運転に対応する第１チップ入口パイプ５２と満液式蒸解缶モード運転に対応する第２チップ入口パイプ５４とを備える。気相運転に対応するチップ入口パイプ５２はセパレーター底部入口３２に接続されている。気相式運転用チップ入口パイプ５２は、チップ全部がセパレーター５０を上向きに流れるようにセパレーター５０に接続されている。チップは、上部排出シュート３４までセパレーターを通過し、その結果、チップは、蒸解槽１４の気相部の高い位置から均一かつ円環状に分散される。
【００２９】
満液式運転モードのチップ入口パイプ５４は、蒸解槽１４の中心軸まで延び、チップスラリーを蒸解槽１４の下方に向けて噴出させる。満液式運転モードのチップ入口パイプ５４はチップをセパレーター５０に導入することはない。満液式運転では、第１チップ入口パイプ５２はバルブで閉止状態にされ、チップにしろ液体にしろセパレーター５０には導入しない。セパレーター５０に至る底部入口３２は、満液式運転の際にはバルブで閉じられる。液体が上部排出シュート３４経由でセパレーターに流入するのは、第１の実施の形態のセパレーター２４に関して説明した通りである。
【００３０】
図４は、満液式蒸解缶モードまたは気相式蒸解缶モードに運転を転換し得る第３の実施の形態のトップセパレーター６０を示す。第３の実施の形態のトップセパレーター６０は、蒸解槽１４が気相式蒸解缶モードにあるときは、底部チップスラリー入口６２を備えた反転トップセパレーターとして運転可能である。この気相式モードでは、チップスラリーはセパレーターの底部入口３２に入り、容器３３に収められたスクリーンドラム３０，３１の中をスクリューコンベヤー２８により上方に送られる。パドル３６により、チップと液体とは、円環状チップ排出リング３４を通って矢印３５の方向に排出される。スクリューコンベヤー２８で上向きに送られたスラリー中の液体の一部は、スクリーンドラムから濾出され、液体出口１７から外部に取り出される。この気相式運転モードのトップセパレーターは、第１、第２の実施の形態のそれぞれのトップセパレーター２４、５０と共通である。
【００３１】
満液式運転モードに転換するには、底部チップ入口パイプ６２の蒸解槽内側部分６４を取り外す。同様に、スクリーン容器３３の底板６６を、底部スクリーン３１と共に、取り外す。チップ入口パイプ６２と底板６６を取り外すと、セパレーター６０の底部はチップと液体の流れに対して開放している。さらに、スクリューコンベヤー２８の回転方向が反転され、チップスラリーはセパレーター６０の頂部から底部に移動させられる。さらに、頂部チップスラリー入口パイプ６８を追加して設け、スラリーをセパレーターの頂部７０に供給する。
【００３２】
チップスラリーに必要な流路を確立するには、蒸解缶の上部とトップセパレーターに改造を加える必要があるかも知れない。しかし、セパレーターに頂部入口を設けることは周知であり、一般的にはセパレーターの中央垂直軸に流路が確立される。入口流路６８は、チップスラリーが上部排出シュート３４に排出させれるのを防止するように配置される。しかし、上部排出シュート３４の機能を停止させることは、必須ではない。その理由は、上部排出シュート３４から排出されるチップは、セパレーターの底部からチップが排出されるのと同様に、満液式蒸解缶の液体充満部分に直接入っていくからである。その上、液体は、いくらかのチップが上部排出シュート３４から流出するかどうかにかかわらず、元々セパレーター内部を満たしているからである。
【００３３】
満液式運転モードの際には、チップスラリーは入口パイプ６８を経由してセパレーター６０のトップ入口７０に入る。チップの一部が上部排出シュート３４から流出しても、しなくても差し支えない。上部排出シュート３４が開いていれば、追加の液体といくらかのチップとが排出シュート３４を通ってトップセパレーター６０の内部に流れ込む。スクリューコンベヤー２８は、チップスラリーがセパレーター６０を下方に流れるように回転させられる。コンベヤー２８中の液体の一部は円筒スクリーン３０を通って、スクリーン３０と円筒容器３３の間の円環状空間３７に流入する。円環状空間３７に抽出された液体は、液体出口パイプ１７から流出するので、これはチップ供給システムで、あるいはパルプ処理プラントの別の箇所で再使用することができる。セパレーター６０を流下するチップと液体の大部分は、セパレーター６０の開放底部から排出され、満液モード蒸解槽の液体充満部に流入する。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施の形態は、本発明者が現在知れる程度に、十分に詳細に記載したので、当業者ならば、単なる通常の実験をしただけで本発明を理解かつ使用することが可能であろう。当明細書に記載の実施の形態は、本発明の可能な実施の形態すべてではあり得ない。本発明の精神と目的に含まれる他の実施の形態も、本特許に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】トップセパレーターを有する連続蒸解缶システムの概略側面図である。
【００３６】
【図２】第１の実施の形態のトップセパレーターを有する蒸解缶の頂部の斜視図で、一部断面を示す図である。
【００３７】
【図３】第２の実施の形態のトップセパレーターを有する蒸解缶の頂部の斜視図で、一部断面を示す図である。
【００３８】
【図４】第３の実施の形態のトップセパレーターを有する蒸解缶の頂部の斜視図で、一部断面を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…連続蒸解缶、１２，２４，５０，６０…トップセパレーター、１４…蒸解槽、１６…スラリー入口パイプ、１７…液体出口パイプ、１８…気相、２０…蒸解液の液面、２１…チップパイル、２２…蒸気導管、２３…スクリーン、２５…セパレーターシャフト、２６…駆動メカニズム、２８…スクリューコンベヤー、２９…ポンプ孔、３０…側部スクリーン、３１…底部スクリーン、３２…セパレーター底部入口、３３…円筒容器、３４…チップ出口シュート、３５…矢印、３６…パドル、３７、７４…円環状容積、３８…チップ入口パイプ、４０…フランジ継手、４２…直管部分、４４…エルボ部分、５２…第１チップ入口パイプ、５４…第２チップ入口パイプ、６４…底部チップ入口パイプの蒸解槽側の部分、６６…底部、６８…頂部チップスラリー入口パイプ、７０…セパレーターの頂部入口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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