(57)【要約】      （修正有）【課題】白水タンクに白水を回収する際の気泡の発生を低減し、パルプ濃度を向上できるよう改良されたパルプ洗浄・分離装置を提供する。【解決手段】パルプ洗浄・分離装置１は、フィルタ装置３でろ過された希釈用液体（白水）を、白水タンク４１とフィルタ装置３との間で循環させる手段２０を有する。この手段２０内において、フィルタ装置３から白水タンク４１へ白水を排水する排水配管２１の吐出口３１が、白水タンク４１に溜められている白水Ｗの水面下へ延びている。このように白水を、白水タンク４１の水面下に流し込むことにより、白水タンク４１内での気泡の発生を抑制することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ完成工程において、生成したパルプを洗浄後に分離する装置であって、
パルプに希釈用液体を供給する手段と、
直列的に接続された複数のフィルタ装置と、
該フィルタ装置でろ過された希釈用液体（白水）が溜められる白水タンクと、
白水を、前記白水タンクから前記希釈用液体供給手段へ循環させる循環手段と、
を備え、
前記フィルタ装置から前記白水タンクへ白水を排水する排水配管の吐出口が、該白水タンクに溜められている白水の水面下にあることを特徴とするパルプ洗浄・分離装置。
【請求項２】
さらに、前記フィルタ装置に洗浄水を供給する手段を備え、
前記循環手段が、白水を前記白水タンクから前記洗浄水供給手段にも供給することを特徴とする請求項１記載のパルプ洗浄・分離装置。
【請求項３】
前記排水配管が、前記フィルタ装置から前記白水タンクに延びるタンク入口配管と、同配管から前記白水タンク内を白水水面下まで延びる挿入配管と、を有し、
該挿入配管が、
前記タンク入口配管の出口に接続されて、前記白水タンクの底部に対してほぼ直角に延びる直角配管と、
該直角配管の先から前記白水タンクの底部にほぼ平行に延びる、吐出口を備える平行配管と、を有するとともに、
前記直角配管及び前記平行配管が、前記白水タンクの側壁及び底壁から、該配管の振動が十分に減衰するだけの距離を開けて配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のパルプ洗浄・分離装置。
【請求項４】
前記吐出口の向きが、前記白水タンクから前記循環手段へ延びる配管の方向と反対であることを特徴とする請求項３記載のパルプ洗浄・分離装置。
【請求項５】
前記挿入配管の径が、前記タンク入口配管の径と同じ又は該径より大きいことを特徴とする請求項１記載のパルプ洗浄・分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプ完成工程においてパルプを洗浄後に分離する装置に関する。特には、パルプ洗浄時に回収される白水が貯留される白水タンク内で発生する気泡の量を低減させるように改良されたパルプ洗浄・分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルプ完成工程においては、一般に、複数台のドラム型のフィルタ装置が直列に連結された洗浄・分離装置が使用されている。このような装置においては、パルプはまず希釈用液体（例えば、水）で希釈される。希釈されたパルプ液はフィルタ装置に送られ、固形成分（パルプ繊維）と液体が分離されるとともに、向流に流されている洗浄水で洗浄される。フィルタ装置としては、回転するドラム型シリンダの外周面にフィルタ（例えばワイヤーメッシュ）が張られた真空型の装置などを使用できる。分離されたパルプの濃度を高めるために、このシリンダの内部は真空に保たれている。
【０００３】
フィルタ装置を通過した液体（白水）は、いったん白水タンクに回収された後、装置内を循環し、再び希釈用液体や洗浄水として使用される。この白水循環経路において、フィルタ装置から排水された白水は、配管を通って白水タンクに送られる。この配管は通常、白水タンクの側壁の、同タンクに貯留されている白水の水面より上方に接続して、白水は同配管の出口から白水タンク内に流れ込んでいる。白水はある程度の高さから白水の水面に流れ込むため、流れ込む白水が水面に当たると、水面に乱流が発生して細かな気泡が発生する。
【０００４】
発生した気泡が白水に含まれたまま装置内を循環すると、希釈されたパルプ液がフィルタ装置でろ過される際、気泡がフィルタのメッシュに付着して、パルプ繊維がフィルタに密着することが妨げられたり、白水がフィルタ装置を通過することが妨げられる。このため、シリンダ内の真空度が低下し、フィルタ上で十分なパルプ濃度を得ることができなくなる。
【０００５】
一般に、パルプ完成工程に限らず、気泡の発生を抑える方法としては、消泡剤を用いる方法や、超音波を照射する方法などが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、本発明の対象となるパルプ完成工程において、現状の装置を改良するだけで十分な消泡効果を得られるような方法は現在のところ提案されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７８９０２号公報
【特許文献２】特開平５−３１７６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、白水タンクに白水を回収する際の気泡の発生を低減し、パルプ濃度を向上できるよう改良されたパルプ洗浄・分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパルプ洗浄・分離装置は、  パルプ完成工程において、生成したパルプを洗浄後に分離する装置であって、  パルプに希釈用液体を供給する手段と、  直列的に接続された複数のフィルタ装置と、  該フィルタ装置でろ過された希釈用液体（白水）が溜められる白水タンクと、  白水を、前記白水タンクから前記希釈用液体供給手段へ循環させる循環手段と、を備え、  前記フィルタ装置から前記白水タンクへ白水を排水する排水配管の吐出口が、該白水タンクに溜められている白水の水面下にあることを特徴とする。
【０００９】
フィルタ装置で回収された白水を、白水タンクの水面下に流し込むため、気泡の発生を抑制することができる。
【００１０】
本発明においては、  さらに、前記フィルタ装置に洗浄水を供給する手段を備え、  前記循環手段が、白水を前記白水タンクから前記洗浄水供給手段にも供給することもできる。
【００１１】
本発明においては、  前記排水配管が、前記フィルタ装置から前記白水タンクに延びるタンク入口配管と、同配管から前記白水タンク内を白水水面下まで延びる挿入配管と、を有し、  該挿入配管が、  前記タンク入口配管の出口に接続されて、前記白水タンクの底部に対してほぼ直角に延びる直角配管と、  該直角配管の先から前記白水タンクの底部にほぼ平行に延びる、吐出口を備える平行配管と、を有するとともに、  前記直角配管及び前記平行配管が、前記白水タンクの側壁及び底壁から、該配管の振動が十分に減衰するだけの距離を開けて配置されていることが好ましい。
【００１２】
挿入配管を白水の水面下まで延ばした場合、同配管内を白水が流れるときに振動が発生する。このような振動が白水を伝って白水タンクの側壁や底壁に達すると、これらの壁が振動で破損するおそれがある。そこで、挿入配管をこれらの壁から適切な距離だけ離して配置することにより、振動がこれらの壁に伝わることを防ぐことができる。
【００１３】
本発明においては、  前記吐出口の向きが、前記白水タンクから前記循環手段へ延びる配管の方向と反対であることとすれば、白水が白水タンクの側壁に吐出された気泡が発生するのが抑制され、気泡の発生抑制効果が向上する。
また、  前記挿入配管の径を、前記タンク入口配管の径と同じ又は該径より大きいこととすれば、吐出される白水の流速が原則され、乱流の発生が抑制され、気泡の発生抑制効果が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、白水循環機構において、白水を白水タンクに回収する際の気泡の発生を抑えることができる。したがって、パルプ濃度を向上できるように改良されたパルプ洗浄・分離装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るパルプ洗浄・分離装置の全体の構造を説明する図である。この例では、白水を希釈用液体として循環させる装置について説明する。
パルプ洗浄・分離装置１は、複数台（この例では二台）のフィルタ装置３−１、３−２と、各フィルタ装置が配置される液槽５−１、５−２を備える。液槽５−１、５−２は直列に連結されており、各フィルタ装置３も液槽内に直列に連結されている。各フィルタ装置３は、液槽５内を回転するシリンダ７−１、７−２を備える。シリンダ７は円筒状で、外周面にはフィルタが貼られている。このフィルタは、希釈用液体（例えば水）で希釈されたパルプ液中の固形成分（パルプ）と液体成分（水）とを分離するためのもので、例えば、ワイヤーメッシュ等を使用できる。シリンダ７は液槽５内に横向きに配置されて、ほぼ下半分が液槽５内のパルプ液に浸されている。
【００１６】
また、フィルタ装置３には、洗浄水（例えば水）を向流に流して洗浄する洗浄水供給装置（図示されず）が配置されている。
【００１７】
液槽３の最上流部には、希釈用液体で希釈されたパルプ液が供給されるインレットボックス１１が設けられている。また、最下流部には、分離されたパルプが溜められるシュート１３が配置されている。インレットボックス１１と液槽３との間、及び、液槽３とシュート１３との間は壁１５、１７で隔てられている。
【００１８】
インレットボックス１１に供給されたパルプ液は、一段目の液槽５−１中に流れ込む。そして、一段目のフィルタ装置３−１において、シリンダ７−１の回転とともに、フィルタでパルプ液が固体成分（パルプ繊維）と液体（白水）に分離されて、パルプ繊維がフィルタに付着する。同時に、洗浄水によってパルプ繊維が洗浄される。その後、パルプ繊維は、一段目のフィルタ装置３−１から二段目のフィルタ装置３−２に送られる。そして、同装置においても、一段目のフィルタ装置と同様にパルプが分離されて洗浄される。最終的に分離されたパルプはシュート１３に回収される。
【００１９】
次に、このパルプ洗浄・分離装置１の白水循環手段２０について説明する。
各シリンダ７には、フィルタでろ過された白水を白水タンク４１に回収するための白水排水配管２１−１、２１−２が接続している。各配管２１は、白水が貯留される白水タンク４１に延びて、同タンクの側壁の上部に連通している。各配管２１の途中には、白水中に含まれるパルプ繊維の残りを除去するためのフィルタ３７−１、３７−２が設けられている。
【００２０】
白水タンク４１の内部は密閉されている。同タンクの側壁の下部には、回収された白水を再度フィルタ装置３に送るための白水供給配管４３が接続している。同配管４３は、白水タンク４１の側壁から水平方向に延びている。白水タンク内におけるこれらの配管の位置関係については後述する。
【００２１】
白水供給配管４３の先には、原料（パルプ）タンク４５から延びた原料供給配管４７が接続している。この接続部４９において、原料は白水によって希釈される。接続部４９には、希釈パルプ液供給配管５３が接続している。同配管５３の先はフィルタ装置３のインレットボックス１１に接続している。また、同配管５３の途中にはポンプ５１が設けられている。
【００２２】
ポンプ５１が稼動すると、白水タンク４１から白水が白水供給配管４３に送り込まれ、同時に、原料タンク４５からパルプ液がパルプ供給配管４７に送り込まれる。そして、接続部４９においてパルプ液が白水で希釈される。希釈されたパルプ液は、希釈パルプ液供給配管５３を通ってフィルタ装置３のインレットボックス１１に供給される。
【００２３】
また、ポンプ５１が稼動して白水タンク４１から白水が白水供給配管４３に送り込まれると、同タンク内の圧力が低くなり、フィルタ装置３の液槽５から白水が白水排水配管２３に送り込まれる。こうして、白水が液槽５と白水タンク４１間を循環する。
なお、この循環手段２０においては、白水タンク４１から洗浄水供給装置に白水を送ることもできる。
【００２４】
次に、白水タンク内の各配管の位置関係について詳細に説明する。
図２は、白水タンク内の各配管の位置関係を示す図であり、図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は平面図である。
白水タンク４１は密閉可能であり、この例では、円筒状の形状を有する。一例で、白水タンク４１の高さは、３ｍ、径は４ｍ、容量は３７０００リットルである。通常、白水はこのタンク４１の８割程度まで貯留される。
【００２５】
液槽５から延びた白水排水配管２１−１、２１−２は、図１に示すように、液槽５から白水タンク４１へ延びるタンク入口配管２３−１、２３−２と、白水タンク４１内を延びる挿入配管２５−１、２５−２とを有する。図２に示すように、タンク入口配管２３は、白水タンク４１の、白水Ｗの水面より上方の側壁４１ａに接続している。タンク入口配管２３の径は、一例で１００ｍｍである。同配管２３の出口には、挿入配管２５が、Ｌ字型の継ぎ手２６を介して接続している。挿入配管２５はＬ字形で、継ぎ手２６からタンク４１の底部に直角に延びる直角配管２７と、この直角配管２７の先から、タンクの底部に平行に延びる平行配管２９を有する。平行配管２９の先端は吐出口３１となっている。この吐出口３１の向き（平行配管２９の延びる向き）は、白水タンク４１の側壁下部に接続している白水供給配管４３の延びる方向と反対である。
【００２６】
挿入配管２５の径は、タンク入口配管２３の径と同じであり、この例では１００ｍｍである。なお、この径は、タンク入口配管２３の径より大径でもよい。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、平面上において、挿入配管２５は、タンク４１のほぼ中心を通る径方向に延びている。そして、直角配管２７と白水タンクの側壁４１ａとの距離Ｓ１は５００ｍｍである。また、図２（Ａ）に示すように、平行配管２９とタンク４１の底壁４１ｂとの距離Ｓ２は１０ｍｍである。さらに、平行配管２９の吐出口３１と、白水タンクの側壁４１ａとの距離Ｓ３は１０００ｍｍである。吐出口３１と白水タンクの側壁４１ａとの距離は、気泡の発生抑制効果を考慮し、白水タンクの直径の１／４程度であることが好ましい。
【００２８】
挿入配管２５内を白水が流れると、配管は振動する。この挿入配管２５の振動が白水タンク４１の側壁４１ａや底壁４１ｂに伝わると、これらの壁が振動により破損するおそれがある。そこで、上述のように、これらの配管２５をできるだけタンクの側壁４１ａや底壁４１ｂから離して配置することにより、配管２５の振動がその間に減衰して、側壁４１ａや底壁４１ｂに伝わらなくなる。
また、挿入配管２５の径を、タンク入口配管２３の径と同じか、それ以上とすることにより、吐出口３１から吐出される白水速度が減少し、乱流の発生を抑制し、気泡発生効果が向上する。
【００２９】
以上説明したように、白水の吐出口３１を白水タンクに貯留されている白水Ｗの水面下に延ばすことにより、白水がスムーズにタンク内に流れ込むため、乱流の発生を抑えることができる。また、吐出口３１の向きは、白水供給配管４３の向きと反対である。このため、吐出口３１から吐出された白水が微量の気泡を含んでいても、白水供給管４３から白水が供給されるため、白水供給管５４に白水が到達するまでに気泡が減少するという効果が得られる。これらのことにより、気泡の発生を抑えることができ、フィルタ装置３において気泡によってフィルタ機能が阻害されることを防ぐことができる。さらに、このような効果を、既存の白水排水配管に、Ｌ字型の挿入配管を継ぎ手で接続する簡単な作業により実現できる。
【００３０】
この洗浄・ろ過装置１を使用することにより、フィルターシート濃度を上昇させて、回収される白水の量を、１．３６〜３．０３ｍ３／Ｈ／ｍ２程度増加させることも可能になる。また、パルプボリューム量を、０．６４〜１．４２ＡＤＴ／ｍ２程度軽減することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係るパルプ洗浄・分離装置の全体の構造を説明する図である。この例では、白水を希釈用液体として循環させる装置について説明する。
【図２】白水タンク内の各配管の位置関係を示す図であり、図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  パルプ洗浄・分離装置          ３  フィルタ装置
５  液槽                          ７  シリンダ
１１  インレットボックス          １３  シュート
１５、１７  壁                    ２０  白水循環手段
２１  白水排水配管                ２３  タンク入口配管
２５  挿入配管                    ２６  継ぎ手
３７  フィルタ                    ４１  白水タンク
４３  白水供給配管                ４５  原料（パルプ）タンク
４７  原料供給配管                ４９  接続部
５１  ポンプ                      ５３  希釈パルプ液供給配管
【図１】
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【図２】
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