(57)【要約】      （修正有）【課題】クラフトパルプ製造用の液相連続蒸解釜において、チップハンギングの発生を防止すること。【解決手段】ベッセルＶの頂部からパルプ原料と蒸解薬液とが供給され、前記ベッセルＶ内において上方位から、浸透ゾーンＡと、蒸解ゾーンＢと、洗浄ゾーンＣとが形成されて、黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出される一方、セルロース成分がベッセルＶの底部に設けたアウトレットデバイスＤから取り出される液相連続蒸解釜において、浸透ゾーンＡと蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部蒸解循環ストレーナー１からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部蒸解循環ラインＬ5を設けるとともに、該上部蒸解循環ラインから抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させて一部の薬液をベッセルＶ内の圧力制御として抜き取り、前記蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣ内の液比を制御し、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止する。【選択図】図１
2005089921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部全体を加圧液相としたベッセルＶの頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料と蒸解薬液とが供給されるとともに、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出される一方、セルロース成分がベッセルＶの底部に設けたアウトレットデバイスＤから取り出されるようにされた液相連続蒸解釜において、前記浸透ゾーンＡと前記蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部蒸解循環ストレーナー１からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部蒸解循環ラインＬ5を設けるとともに、該上部蒸解循環ラインＬ5から抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させて該抜き取り薬液ラインＬＺ5により上部蒸解循環ラインＬ5の循環液から一部の薬液Ｚ5をベッセルＶ内の圧力制御として抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、前記蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣ内の液比を制御し、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止することを特徴とする液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項２】
前記抜き取り薬液ラインＬＺ5による上部蒸解循環ラインＬ5からの抜取り薬液量が上部蒸解循環ラインＬ5の薬液循環量の5〜15％であることを特徴とする請求項１記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項３】
前記上部蒸解循環ラインＬ5に加え、前記上部蒸解循環ストレーナー１の下方位に設けた下部蒸解循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる下部蒸解循環ラインＬ6を設け、該下部蒸解循環ラインＬ6からも蒸解薬液Ｗ6を添加することを特徴とする請求項１又は２記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項４】
ベッセルＶの下方位に設けた下部洗浄循環ストレーナー５からベッセルＶの底部へ洗浄液の一部を還流させる下部洗浄循環ラインＬ8を設け、該下部洗浄循環ラインＬ8からも蒸解薬液Ｗ8を添加することを特徴とする請求項１，２又は３記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項５】
ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0の量が下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の６５〜７５％であることを特徴とする請求項４記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項６】
下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6の量が、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0と、下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の２０〜３０％であることを特徴とする請求項４記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項７】
液相連続蒸解釜内の液比がベッセルＶの頂部から底部の方向に向けて小さくなるように薬液の抜取りを制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【請求項８】
パルプ原料が針葉樹チップであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、液相連続蒸解釜を使用して連続的に細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料をパルプ化するパルプ製造方法に関し、さらに詳しくは、パルプ原料の連続蒸解中に生じるチップハンギング現象を可及的に防止し得るようにした液相連続蒸解釜によるパルプ製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液相の連続蒸解釜（たとえば、いわゆるコンベンショナルカミヤ式連続蒸解釜、ＭＣＣ型連続蒸解釜、ＥＭＣＣ型連続蒸解釜等の液相連続蒸解釜）では、塔状のベッセル内を細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料（チップ）と蒸解薬液とが混合されて流動し、その間に、原料チップの蒸解が行われるが、この形式の連続蒸解釜では、従来、いわゆる「チップハンギング」という現象により、連続操業が中断されることがあった。
【０００３】
そして、「チップハンギング」が発生すると、その解消のため、連続蒸解釜の連続操業を中断しなければならなくなり、多大の損害が発生する。
【０００４】
図４は、従来型の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造装置を示している。図４の装置例について概略説明すると、同装置は、塔状ベッセルＶ内に原料チップと液（蒸解薬液・洗浄液）が常に充満した状態で圧力と温度を維持する加圧液相型のパルプ連続製造装置である。
【０００５】
これをさらに説明すると、同装置は、塔状のベッセルＶの頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料（チップ）と蒸解薬液とが定量で供給されると共に、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料(チップ)中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部（蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣの境界部）に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルＶの底部に設けたアウトレットディバイスＤから取り出されるようになっている。ベッセルＶの底部には洗浄水ラインＬ9から洗浄水Ｃｗが供給され、前記洗浄ゾーンＣ内をパルプ原料の下降に対し上方向に洗浄水が流れ（向流洗浄）、パルプ原料から分離したリグニン成分を含んだ黒液を置換洗浄する。この置換された黒液は上昇し、ベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出される。
【０００６】
前記浸透ゾーンＡでは、パルプ原料（チップ)中への蒸解薬液の浸透作用が行われる。前記蒸解ゾーンＢでは、上部蒸解循環ストレーナー１から上部蒸解循環ポンプ６、ヒーター７、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の上部蒸解循環ストレーナー１中心部へ、ヒーター７で蒸解温度に加熱した蒸解薬液を還流させ（この還流ラインを「上部蒸解循環ラインＬ5」という）、蒸解（パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる）を開始する。下部蒸解循環ラインＬ6でも同様に、上部蒸解循環ストレーナー１の下方に位置する下部蒸解循環ストレーナー２から抽出した循環薬液をヒーター９で蒸解温度に加熱した後、下部蒸解循環ポンプ８でベッセルＶ内へ還流させ、上部蒸解循環ラインＬ5で変動・不足した温度を均一に補正して蒸解ゾーンＢ内の蒸解反応を調整する。
【０００７】
ベッセルＶの中段部は、蒸解ゾーンＢの終端になり、そこには抽出ストレーナー４と上部洗浄循環ストレーナー３が設けられている。蒸解ゾーンＢで規定の蒸解反応滞留時間を経過し、下降したパルプ原料（チップ)から蒸解薬液中に溶解分離したリグニン成分を含む蒸解薬液（黒液）は、上部洗浄循環ストレーナー３から中部蒸解循環ラインＬ7の上部洗浄循環ポンプ１０、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の抽出ストレーナー４へ送られ、黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。この黒液抽出によって蒸解は停止する。
【０００８】
洗浄ゾーンＣでは、蒸解が終了したパルプ原料中のセルロース成分が、ベッセルＶの底部から供給される洗浄水Ｃｗで置換洗浄される。この洗浄液は上昇し抽出ストレーナー４に送られ、蒸解ゾーンＢのリグニン成分を含む蒸解薬液と共に黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。
【０００９】
図４に示す液相連続蒸解釜の圧力制御は、ベッセルＶに液（蒸解薬液・洗浄液）が常に充満した状態で、ベッセルＶの底部からベッセルＶ内に供給される洗浄水Ｃｗの流量をコントローラー６３つきのバルブ３７で調節し、ベッセルＶ内の圧力が一定になるようにしている。ベッセルＶ内の圧力が設定値を越えて高くなり過ぎた場合は、供給洗浄水Ｃｗを減少させるとともに、必要に応じてベッセルＶの底部に設けた緊急抽出ラインＬ13からコントローラー６９つきの緊急圧力調節弁４６を調節してベッセルＶ内の液を抽出し、ベッセルＶ内の圧力を調節する。
【００１０】
塔状ベッセル型の液相連続蒸解釜では、塔状ベッセル内をリグノセルロース物質からなるパルプ原料（チップ）と蒸解薬液とが混合されて流動し、その間に、原料チップが蒸解が行われるが、この形式の連続蒸解釜では従来、いわゆる「チップハンギング」という現象により、連続操業が中断されることがある、ということは、既に述べた通りである。
【００１１】
「チップハンギング」というのは、塔状ベッセル内において降下中の原料チップが種々の要因（例えば、チップ樹種の違いによるチップ含水率の変化、あるいは降雨などの天候変動によるチップ含水率の変化、等）によりベッセル内壁面側に密集して塊状となり、その結果、原料チップの降下が円滑に行われなくなる現象のことである。
【００１２】
また、上記チップの含水率は外的要因が小さい場合にも常に細かく変動し、塔状ベッセル内の液比（液体分量Ｌと原料チップ絶乾量Ｗとの比率＝Ｌ／Ｗ）が変化して蒸解反応に影響を及ぼす。
【００１３】
チップの含水率の変動は、塔状ベッセル内へ供給するパルプ原料（チップ）と蒸解薬液の体積が変動し、液相連続蒸解釜においては塔状ベッセル内の圧力の変動につながり、その圧力は、図４の従来装置例では、洗浄ゾーンＣに供給されるパルプ洗浄水Ｃｗの供給量を調節して制御するようにされている。そして、この洗浄水Ｃｗの供給量変動が塔状ベッセルＶ底部のパルプ濃度の変動をおこし、塔状ベッセルＶの底部からラインＬ11を通して取り出されるパルプの取り出し量が変動する。塔状ベッセルＶの底部から取り出されるパルプ量の変動は、塔状ベッセルＶの頂部でのチップレベルの制御不能をおこし、連続操業の中断につながることがある。なお、図４において、符号１２，１４，１６はポンプ、１３は下部蒸解循環ラインＬ8に設けられたヒータ、１８は第１フラッシュサイクロン、１９は第２フラッシュサイクロン、２１〜２６、２８〜３８、４１〜４８はバルブ、６１ないし６９はコントローラー、７１，７３，７６，７７は流量センサー、７２は圧力センサー、７４，７５は液面センサー、Ｌ0はトップ循環フィードライン、Ｌ12は黒液バキュームエバポレータ送りライン、Ｓ1，Ｓ5，Ｓ6は流量信号ライン、Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4は圧力信号ライン、Ｓ7，Ｓ8は液面信号ラインを示している。
【００１４】
なお、連続蒸解釜におけるチップハンギングの防止方法について言及した公知文献は、本願発明者の調査した範囲では発見することができなかった。ただし、連続蒸解釜におけるチップハンギング現象とその検知方法に言及した公知文献としては、下記の特許文献１がある。
【００１５】
【特許文献１】特開平８−２４７８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本願発明は、従来型の液相連続蒸解釜における上記のようなチップハンギングの問題を改善して、より安定した連続操業を行える液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法を提案しようとしてなされたもので、以下のような手段を組合わせて構成されている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願発明の液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造方法の内容を、図１ないし図３に示す装置例を参照して説明すると、図１ないし図３に示す液相連続蒸解釜は、図４に示す液相連続蒸解釜と同様、塔状のベッセルＶ内に原料チップと液（蒸解薬液・洗浄液）が常に充満した状態で圧力と温度を維持する形式の加圧液相のパルプ連続製造装置である。
【００１８】
なお、図１ないし図３において、※    ※間はラインＬＺ5が連続していることを示す。
【００１９】
以下に説明する内容は、図４で説明した従来型の装置例と共通するものであるが、一応一通り再説明を加える。
【００２０】
図１ないし図３に示す液相連続蒸解釜によるパルプ連続製造装置は、塔状のベッセルＶの頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料（チップ）と蒸解薬液とが定量で供給されると共に、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料(チップ)中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出され、セルロース成分がベッセルＶの底部に設けたアウトレットディバイスＤから取り出されるようになっている。ベッセルＶの底部には洗浄水ラインＬ9から洗浄水Ｃｗが供給され、前記洗浄ゾーンＣ内をパルプ原料の下降に対し上方向に洗浄水が流れ（向流洗浄）、パルプ原料から分離したリグニン成分を含んだ黒液を置換洗浄する。この置換された黒液は上昇し、ベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４にて抽出される。
【００２１】
前記浸透ゾーンＡでは、パルプ原料（チップ)中への蒸解薬液の浸透作用が行われる。前記蒸解ゾーンＢでは、上部蒸解循環ストレーナー１から上部蒸解循環ポンプ６、ヒーター７、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の上部蒸解循環ストレーナー１中心部へ、ヒーター７で蒸解温度に加熱した蒸解薬液を還流させ（この還流ラインを「上部蒸解循環ラインＬ5」という）、蒸解（パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる）を開始する。下部蒸解循環ラインＬ6でも同様に、上部蒸解循環ストレーナー１の下方に位置する下部蒸解循環ストレーナー２から抽出した循環薬液をヒーター９で蒸解温度に加熱した後、下部蒸解循環ポンプ８でベッセルＶ内へ還流させ、上部蒸解循環ラインＬ5で変動・不足した温度を均一に補正して蒸解ゾーンＢ内の蒸解反応を調整する。
【００２２】
ベッセルＶの中段部は、蒸解ゾーンＢの終端になり、そこには抽出ストレーナー４と上部洗浄循環ストレーナー３が設けられている。蒸解ゾーンＢで規定の蒸解反応滞留時間を経過し、下降したパルプ原料（チップ)から蒸解薬液中に溶解分離したリグニン成分を含む蒸解薬液（黒液）は、上部洗浄循環ストレーナー３から中部蒸解循環ラインＬ7の上部洗浄循環ポンプ１０、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の抽出ストレーナー４へ送られ、黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。この黒液抽出によって蒸解は停止する。
【００２３】
洗浄ゾーンＣでは蒸解が終了したパルプ原料中のセルロース成分が、ベッセルＶの底部から供給する洗浄水Ｃｗで置換洗浄される。この洗浄液は上昇し上部洗浄循環ラインＬ7にて抽出ストレーナー４に送られ、蒸解ゾーンＢのリグニン成分を含む蒸解薬液と共に黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。
【００２４】
次に、図１に示す液相連続蒸解釜における特有の構成について説明すると、図１に示す装置例では、上部蒸解循環ラインＬ5から、同上部蒸解循環ラインＬ5の循環液の一部Ｚ5を抜き取るための抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させ、該抜き取り薬液ラインＬＺ5から抜き取る抜取り薬液Ｚ5の量を制御することによってベッセルＶ内の圧力制御を行うようにしている。なお、抜き取られた薬液Ｚ5は蒸解薬品回収工程ラインへ送られる。
【００２５】
本願発明では、抜き取り薬液ラインＬＺ5からの抜取り薬液Ｚ5の量を制御してベッセルＶ内の圧力を制御することにより、蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣで液比を塔状ベッセルＶの頂部に供給するパルプ原料(チップ)と蒸解薬液の体積の変動にかかわりなく、常に一定となるようにしてハンギングの発生を防止するものである。ベッセルＶ内の圧力コントロールを上部蒸解循環ラインの抜取り薬液ラインＬＺ5で行うことに伴い、従来、塔状ベッセルＶの底部に圧力コントロールで供給している洗浄水ラインＬ9Ａからの洗浄水Ｃｗを一定流量でコントロールするように変更することができる。この洗浄水Ｃｗの流量を一定にすることができれば、ベッセルＶ底部のパルプ濃度の変動をなくすることができ、図２に示す従来型の装置例におけるベッセルＶの頂部でのチップレベル制御不良の問題を解決することができる。
【００２６】
上部蒸解循環ラインＬ5からの抜取り薬液Ｚ5の量は、該上部蒸解循環ラインＬ5の薬液循環量の5〜15％の範囲とするのが好適である（5％未満では、蒸解ゾーンＢの上部での溶解物質濃度が高く、蒸解薬液を消費しながらチップの分解を行うため、パルプ成分の歩留が低下する恐れがあり、一方、15％超では該溶解物質中のキシラン量が減少して同パルプ成分の歩留低下につながる）。
【００２７】
また、本願発明を実施するにあたっては、上部蒸解循環ラインＬ5に加え、上部蒸解循環ストレーナー１の下方位に設けた下部蒸解循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる下部蒸解循環ラインＬ6を設け、該下部蒸解循環ラインＬ6からも蒸解薬液Ｗ6を添加することが好ましい。
【００２８】
また、ベッセルＶの下方位に設けた下部洗浄循環ストレーナー５からベッセルＶの底部へ洗浄液の一部を還流させる下部洗浄循環ラインＬ8を設け、該下部洗浄循環ラインＬ8からも蒸解薬液Ｗ8を添加することも好ましい。
【００２９】
その際、トップ循環フィートラインＬ0からベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0の量が下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の６５〜７５％であることが推奨される。
【００３０】
すなわち、６５％未満では、浸透ゾーンＡでのチップ中の有機酸である酢酸、蟻酸等を中和する蒸解薬液の量が不足して連続蒸解釜から出てくるパルプのカッパー価が高くなるため、目標カッパー価を得るために蒸解ゾーンＢでの蒸解温度と薬液の添加量を上げることが必要となり、これによりチップが分解され、パルプ成分の歩留とパルプの強度が低下する。一方、７５％超では、蒸解薬液が多く残存して蒸解ゾーンＢでの薬液の添加量は少なく脱リグニン反応に必要な苛性ソーダ量が不足になり、未蒸解現象のおそれが生じるためである。
【００３１】
さらに、下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6の量は、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0と、下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の２０〜３０％であることが推奨される。
【００３２】
なお、図１ないし図３に示す装置例のように、ベッセルＶの底部の下部洗浄循環ラインＬ8に対しても蒸解薬液（白液）Ｗ8を添加し、洗浄ゾーンＣ内を上昇する洗浄水での脱リグニンの促進とリグニンの再吸着を抑制する拡張修正蒸解法（ＥＭＣＣ法）を行うのが好適である。その場合、下部洗浄循環ラインＬ8に供給する蒸解薬液（白液）の量は、全蒸解薬液供給量の５〜１５％であるのが好適である。このＥＭＣＣ法液相連続蒸解釜の特徴は、蒸解薬液（白液）の添加個所を3ヶ所にしたところにある。そして、このＥＭＣＣ法液相連続蒸解釜においても、上部蒸解循環ラインＬ5から循環液の一部Ｚ5を抜取って、該抜取り薬液Ｚ5を蒸解薬品回収工程ライン（フラッシュサイクロン１８，１９）へ送り、その抜取る薬液量を調節することによりベッセルＶ内の液比を制御してチップハンギングの発生を防止するようにしている。
【００３３】
本願発明を実施するにあたっては、Ｈファクター700〜900の範囲で針葉樹のパルプ原料の蒸解を行うことが推奨される。即ち、Ｈファクター700未満の場合、蒸解薬液の添加量が多く、蒸解後の残留アルカリの量も多く、パルプ成分の歩留が低下する。一方、Ｈファクター900超の場合、チップの熱分解によりパルプ成分の歩留が低下する。これらの理由から、Ｈファクター700〜900の範囲でパルプ原料の蒸解を行うのが良い。また、連続蒸解釜の断面の熱バランスと蒸解薬液の分散のバランス（マスバランス）によるパルプ成分の歩留りの向上を図る理由から、液相連続蒸解釜内の液比が、ベッセルＶの頂部から底部に向けて小さくなるように薬液の抜取りを制御することが推奨される。
【００３４】
また、本願発明を実施するに当たっては、原料チップの種類は特に限定するものではなく、針葉樹チップ以外にも広葉樹チップ等を使用することができる。
【００３５】
次に、図２及び図３の装置例について説明すると、図１の装置例では、抜き取り薬液ラインＬＺ5を上部蒸解循環ラインＬ5からのみ分岐させていたが、図２の装置例では抜き取り薬液ラインを上部蒸解循環ラインＬ5と下部蒸解循環ラインＬ6の両方から分岐させて（Ｌ6Ａ）それらを合流させて抜き取り薬液ラインＬＺ5とし、また、図３の装置例では、下部蒸解循環ラインＬ6からのみ抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させるようにしたものであり、それ以外の点では、図１の装置例について記述した上記説明の全てが、図２の装置例及び図３の装置例にあてはまるものである。
【発明の効果】
【００３６】
本願発明は、上記のように、内部全体を加圧液相としたベッセルＶの頂部から細砕リグノセルロース物質からなるパルプ原料と蒸解薬液とが供給されるとともに、前記ベッセルＶ内において上方位から、パルプ原料中に蒸解薬液を浸透させる浸透ゾーンＡと、パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる蒸解ゾーンＢと、パルプ原料中のセルロース成分を洗浄する洗浄ゾーンＣとが形成されて、前記蒸解薬液中にパルプ原料から分離したリグニン成分を含んで生成される黒液がベッセルＶの中段部に設けた抽出ストレーナー４から抽出される一方、セルロース成分がベッセルＶの底部に設けたアウトレットデバイスＤから取り出されるようにされた液相連続蒸解釜において、前記浸透ゾーンＡと前記蒸解ゾーンＢとの境界部に設けた上部蒸解循環ストレーナー１からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる上部蒸解循環ラインＬ5を設けるとともに、該上部蒸解循環ラインＬ5から抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させて該抜き取り薬液ラインＬＺ5により上部蒸解循環ラインＬ5の循環液から一部の薬液Ｚ5をベッセルＶ内の圧力制御として抜き取り、蒸解薬品回収工程ラインへ送ることにより、前記蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣ内の液比を制御しするようにしたものであり、それによって、連続蒸解釜内でのチップハンギングの発生を防止することを可能にした効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
次に、本願発明の液相連続蒸解釜を図１に示す装置例を代表実施例としてさらに詳しく説明するが、図１に示す装置例について既に記述した説明部分は、この発明を実施するための最良の形態の説明においても必要に応じてこれを援用することとする。
【００３８】
図１において、符号Ｌ0は、パルプ原料（チップ）と蒸解薬液（白液）Ｗ0の供給ラインであり、パルプ原料と蒸解薬液Ｗ0とはこのラインＬ0からベッセルＶの頂部（トップセパレータ）Ｔへ供給される。ベッセルＶには、上方から上部蒸解循環ストレーナー１、下部蒸解循環ストレーナー２、抽出ストレーナー４、上部洗浄循環ストレーナー３、下部洗浄循環ストレーナー５が設けられており、概ねベッセルＶの頂部Ｔと上部蒸解循環ストレーナー１の間が浸透ゾーンＡ、概ね下部蒸解循環ストレーナー２と抽出ストレーナー４との間が蒸解ゾーンＢ、概ね上部洗浄循環ストレーナー３と下部洗浄循環ストレーナー５の間がの間が洗浄ゾーンＣとして機能する。
【００３９】
浸透ゾーンＡでは、パルプ原料（チップ)中への蒸解薬液の浸透作用が行われる。蒸解ゾーンＢでは、上部蒸解循環ストレーナー１から上部蒸解循環ポンプ６、ヒーター７、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の上部蒸解循環ストレーナー１中心部へ、ヒーター７で蒸解温度に加熱した蒸解薬液を還流させ（この還流ラインを「上部蒸解循環ラインＬ5」という）、蒸解（パルプ原料中のリグニン成分を蒸解薬液中に溶解分離させる）を開始する。下部蒸解循環ラインＬ6でも同様に、上部蒸解循環ストレーナー１の下方に位置する下部蒸解循環ストレーナー２から抽出した循環薬液をヒーター９で蒸解温度に加熱した後、下部蒸解循環ポンプ８でベッセルＶ内へ還流させ、上部蒸解循環ラインＬ5で変動・不足した温度を均一に補正して蒸解ゾーンＢ内の蒸解反応を調整する。
【００４０】
ベッセルＶの中段部は、蒸解ゾーンＢの終端になり、そこには抽出ストレーナー４と上部洗浄循環ストレーナー３が設けられている。蒸解ゾーンＢで規定の蒸解反応滞留時間を経過し、下降したパルプ原料（チップ)は、蒸解薬液中に溶解分離したリグニン成分を含む蒸解薬液を上部洗浄循環ストレーナー３から上部洗浄循環ポンプ１０、ベッセルＶの頂部を経て、ベッセルＶ内の抽出ストレーナー４へ送られ、黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。この黒液抽出によって蒸解は停止する。
【００４１】
洗浄ゾーンＣでは蒸解が終了したパルプ原料中のセルロース成分が、ベッセルＶの底部から供給する洗浄水Ｃｗで置換洗浄される。この洗浄液は上昇し、上部洗浄循環ラインＬ7にて抽出ストレーナー４に送られ、蒸解ゾーンＢのリグニン成分を含む蒸解薬液と共に黒液抽出ラインＬ10にて抽出される。
【００４２】
図１に示す実施例では、上部蒸解循環ラインＬ5から、同上部蒸解循環ラインＬ5の循環液の一部Ｚ5を抜き取るための抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させ、該抜き取り薬液ラインＬＺ5から抜き取る抜取り薬液Ｚ5の量を制御することによってベッセルＶ内の圧力制御を行うようにしている。なお、抜き取られた薬液Ｚ5は蒸解薬品回収工程ライン（第１フラッシュサイクロン１８、第２フラッシュサイクロン１９）へ送られる。
【００４３】
この図１に示す装置例では、抜き取り薬液ラインＬＺ5からの抜取り薬液Ｚ5の量を制御してベッセルＶ内の圧力を制御することにより、蒸解ゾーンＢと洗浄ゾーンＣで液比を塔状ベッセルＶの頂部に供給するパルプ原料(チップ)と蒸解薬液の体積の変動にかかわりなく、常に一定となるようにしてハンギングの発生を防止するようにしている。
【００４４】
図１に示す実施例の液相連続蒸解釜では、抜取り薬液Ｚ5の量の制御は次のようにして行われる。すなわち、抜き取り薬液ラインＬＺ5の途中にはベッセルＶ内部の圧力を検知する圧力センサー７９からのベッセルＶ内圧力信号により流量を制御される制御弁４４が設けられていて、圧力センサー７９により検知されるベッセルＶ内の圧力変動に応じて制御弁４４の開度を制御し、ベッセルＶ内の圧力が常に一定になるように、抜取り薬液Ｚ5の流量を調節する。
【００４５】
ベッセルＶ内の圧力コントロールを上部蒸解循環ラインの抜取り薬液ラインＬＺ5で行うことに伴い、従来、塔状ベッセルＶの底部に圧力コントロールで供給している洗浄水ラインＬ9Ａからの洗浄水Ｃｗを一定流量でコントロールするように変更することができる。この洗浄水Ｃｗの流量を一定にすることができればベッセルＶ底部のパルプ濃度変動をなくすることができ、図４に示す従来型の装置例におけるベッセルＶの頂部でのチップレベル制御不良の問題を解決することができる。
【００４６】
なお、図１に示す装置例では、圧力制御の方法として、ベッセルＶ底部より供給する洗浄水上部ラインＬ9Ａに流量コントロール弁３７を設置する一方、同洗浄水上部ラインＬ9ＡにベッセルＶ内の抜出し圧力コントロール弁４４の動作範囲をこえてベッセルＶ内の圧力が異常高になった場合に、緊急に閉止する緊急遮断弁３８を設けている。また、洗浄水下部ラインＬ9Ｂに、ベッセルＶ内の抜出し圧力コントロール弁４４の動作範囲をこえてベッセルＶ内の圧力が異常低になった場合に、緊急に洗浄水を補給する圧力コントロール弁３６（通常は流さない）を設けている。なお、圧力異常高に対しては、緊急遮断弁３８より先に、ベッセルＶの底部に設けた緊急抽出ラインＬ13から緊急圧力調節弁４６を調節して、ベッセルＶ内の液を抽出してベッセルＶ内の圧力を調節する。
【００４７】
上部蒸解循環ラインＬ5の抜取り蒸解薬液ラインＬＺ5での圧力制御方法は、ベッセルＶ頂部の圧力センサー７９で検出した圧力が一定になるように、抽出流量を算出し抜取り蒸解薬液ラインＬＺ5の流量計８０の設定値を制御して流量コントロール弁４４にて抽出流量を調節し、ベッセルＶ内の圧力を調節する。ベッセルＶに入る洗浄水とベッセルＶの抽出ストレーナー４から出る抽出黒液・ベッセルＶの底から出るパルプの流量は、一定で変動しないため、ベッセルＶの頂部より入るパルプ原料（水分を含むチップ）・蒸解薬液（白液）の量が変化すれば、それに応じて上部蒸解循環ラインの抜取り薬液Ｚ5の量が変化し圧力が調節されると共に、上部蒸解循環ストレーナー以降の蒸解ゾーンＢ・洗浄ゾーンＣを降下する原料チップと蒸解薬液の液比が常に一定になる。種々の要因（例えば、チップ樹種の違いによるチップ含水率の変化、あるいは降雨などの天候変動によるチップ含水率の変化、等）による液比の変動を無くし、ハンギングの発生を防止することができる。
【００４８】
上部蒸解循環ラインＬ5からの抜取り薬液Ｚ5の量は、該上部蒸解循環ラインＬ5の薬液循環量の５〜１５％の範囲とするのが好適である（5％未満では、蒸解ゾーンＢの上部での溶解物質濃度が高く、蒸解薬液を消費しながらチップの分解を行うため、パルプ成分の歩留が低下する恐れがあり、一方、１５％超では該溶解物質中のキシラン量が減少して同パルプ成分の歩留低下につながる）。
【００４９】
図１に示す装置例においては、上部蒸解循環ラインＬ5に加え、上部蒸解循環ストレーナー１の下方位に設けた下部蒸解循環ストレーナー２からベッセルＶの頂部へ蒸解薬液の一部を還流させる下部蒸解循環ラインＬ6を設け、該下部蒸解循環ラインＬ6からも蒸解薬液Ｗ6を添加するようにしている。
【００５０】
また、ベッセルＶの下方位に設けた下部洗浄循環ストレーナー５からベッセルＶの底部へ洗浄液の一部を還流させる下部洗浄循環ラインＬ8を設け、該下部洗浄循環ラインＬ8からも蒸解薬液Ｗ8を添加するようにしている。
【００５１】
その際、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0の量が下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の６５〜７５％であるようにされている。
【００５２】
すなわち、６５％未満では、浸透ゾーンＡでのチップ中の有機酸である酢酸、蟻酸等を中和する蒸解薬液の量が不足して連続蒸解釜から出てくるパルプのカッパー価が高くなるため、目標カッパー価を得るために蒸解ゾーンＢでの蒸解温度と薬液の添加量を上げることが必要となり、これによりチップが分解され、パルプ成分の歩留とパルプの強度が低下する。一方、７５％超では、蒸解薬液が多く残存して蒸解ゾーンＢでの薬液の添加量は少なく脱リグニン反応に必要な苛性ソーダ量が不足になり、未蒸解現象のおそれが生じるためである。
【００５３】
さらに、下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6の量は、ベッセルＶの頂部に直接供給される蒸解薬液Ｗ0と、下部蒸解循環ラインＬ6へ添加される蒸解薬液Ｗ6と下部洗浄循環ラインＬ8へ添加される蒸解薬液Ｗ8を含めた全蒸解薬液供給量の２０〜３０％であるようにされている。
【００５４】
なお、図１に示す装置例では、ベッセルＶの底部の下部洗浄循環ラインＬ8に対しても蒸解薬液（白液）Ｗ8を添加し、洗浄ゾーンＣ内を上昇する洗浄水での脱リグニンの促進とリグニンの再吸着を抑制する拡張修正蒸解法（ＥＭＣＣ法）を行うものである。その場合、下部洗浄循環ラインＬ8に供給する蒸解薬液（白液）の量は、全蒸解薬液供給量の５〜１５％であるのが好適である。このＥＭＣＣ法液相連続蒸解釜の特徴は、蒸解薬液（白液）の添加個所を3ヶ所にしたところにある。そして、このＥＭＣＣ法液相連続蒸解釜においても、上部蒸解循環ラインＬ5から循環液の一部Ｚ5を抜取って、該抜取り薬液Ｚ5を蒸解薬品回収工程ライン（フラッシュサイクロン）１８へ送り、その抜取る薬液量を調節することによりベッセルＶ内の液比を制御してチップハンギングの発生を防止するようにしている。
【００５５】
図１に示す装置例においては、Ｈファクター700〜900の範囲で針葉樹のパルプ原料の蒸解を行う。即ち、Ｈファクター700未満以下の場合、蒸解薬液の添加量が多く、蒸解後の残留アルカリの量も多く、パルプ成分の歩留が低下する。一方、Ｈファクター900超の場合、チップの熱分解によりパルプ成分の歩留が低下する。これらの理由から、Ｈファクター700〜900の範囲でパルプ原料の蒸解を行うのが良い。また、連続蒸解釜の断面の熱バランスと蒸解薬液の分散のバランス（マスバランス）によるパルプ成分の歩留りの向上を図る理由から、液相連続蒸解釜内の液比が、ベッセルＶの頂部から底部に向けて小さくなるように薬液の抜取りを制御することが推奨される。
【００５６】
また、図１の装置例においては、原料チップの種類は特に限定するものではないが、針葉樹チップが原料チップとして使用されている。
【００５７】
次に、図２及び図３の装置例について説明すると、既に述べたように、図１の装置例では、抜き取り薬液ラインＬＺ5を上部蒸解循環ラインＬ5からのみ分岐させていたが、図２の装置例では抜き取り薬液ラインを上部蒸解循環ラインＬ5と下部蒸解循環ラインＬ6の両方から分岐させて（Ｌ6Ａ）それらを合流させて抜き取り薬液ラインＬＺ5とし、また、図３の装置例では、下部蒸解循環ラインＬ6からのみ抜き取り薬液ラインＬＺ5を分岐させるようにしたものであり、それ以外の点では、図１の装置例について記述した上記説明の全てが、図２の装置例及び図３の装置例にあてはまるものである。
【００５８】
なお、図１ないし図３において符号１２，１４，１６はポンプ、１３はヒータ、２１〜２６、２８〜３５、４１〜４３，４５，４７，４８はバルブ、６１〜６９、８１〜８５はコントローラー、７１，７３，７６，〜７８は流量センサー、７２は圧力センサー、７４，７５は液面センサー、Ｌ12は黒液バキュームエバポレータ送りライン、Ｓ1，Ｓ5は流量信号ライン、Ｓ2，Ｓ4，Ｓ10は圧力信号ライン、Ｓ7，Ｓ8は液面信号ラインを示している。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明の実施例にかかる液相連続蒸解釜のシステム図である。
【図２】本願発明の他の実施例にかかる液相連続蒸解釜のシステム図である。
【図３】本願発明のさらに他の実施例にかかる液相連続蒸解釜のシステム図である。
【図４】従来構造の液相連続蒸解釜のシステム図である。
【符号の説明】
【００６０】
１は上部蒸解循環ストレーナー、２は下部蒸解循環ストレーナー、３は上部洗浄循環ストレーナー、４は抽出ストレーナー、５は下部洗浄循環ストレーナー、６，８，１０，１２，１４，１６はポンプ、７，９，１３はヒータ、１８，１９は第１，第２フラッシュサイクロン、２１〜２６、２８〜３８、４１〜４８はバルブ、６１〜６９、８１〜８５はコントローラー、７１，７３，７６，７７，７８，８０は流量センサー、７２，７９は圧力センサー、７４，７５は液面センサー、Ａは浸透ゾーン、Ｂは蒸解ゾーン、Ｃは洗浄ゾーン、Ｃｗは洗浄水、Ｄはアウトレットデバイス、Ｌ0はトップ循環フィードライン、Ｌ5は上部蒸解循環ライン、Ｌ6は下部蒸解循環ライン、Ｌ7は上部洗浄循環ライン、Ｌ8は下部洗浄循環ライン、Ｌ9は洗浄水供給ライン、Ｌ9Ａは洗浄水上部ライン、Ｌ9Ｂは洗浄水下部ライン、Ｌ10は黒液抽出ライン、Ｌ11はセルロース抽出ライン、Ｌ12は黒液バキュームエバポレータ送りライン、ＬＺ5は抜き取り薬液ライン、Ｓ1，Ｓ5，Ｓ6は流量信号ライン、Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4，Ｓ10は圧力信号ライン、Ｓ7，Ｓ8は液面信号ライン、Ｔはトップセパレータ、Ｖはベッセル、Ｗ0，Ｗ6，Ｗ8は蒸解薬液（白液）、Ｚ5は抜取り薬液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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