(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学パルプ製造工場の蒸解缶システムから得られる黒液フラッシュスチームを使用する方法であって、
（ａ）蒸解缶システムで黒液を生成するステップと、
（ｂ）前記黒液を、プレ蒸発装置システムを用いることなく蒸発装置システムに送るステップと、
（ｃ）前記蒸発装置システムに送られた黒液を、蒸発システム貯蔵タンクに送る前に、一段でフラッシュしてスチームを発生するステップと、
（ｄ）黒液フラッシュスチーム用の凝縮器を用いることなく、蒸解缶システムを用いることによって蒸解缶システム中に濃厚非凝縮性ガスと汚い凝縮水とが発生するのを防止するステップと、
（ｅ）前記スチームを、チップビンでスチーム処理し、および／または蒸解缶システムに使用される白液および／または濾過液を予熱するために蒸解缶システムの間接熱交換器に供給するために使用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、蒸発装置システムに送られる黒液の温度が約１１０℃〜約１５０℃であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、蒸発装置システムに送られる黒液の温度が約１３０℃以上であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、蒸発装置システムの効用缶に送られる黒液の温度が約１１０℃〜約１５０℃であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、蒸発装置システムの効用缶に送られる黒液の温度が約１３０℃以上であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、蒸解缶システムと蒸発装置システムの間に加圧式ファイバーフィルターをさらに用いることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、前記フィルターが、黒液流れからファイバーをフィルター出口で約４０ｐｐｍのレベルに除去可能であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６記載の方法において、前記蒸発装置システムが、少なくとも６基の効用缶を有する多重効用蒸発装置を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
化学パルプ製造工場システムであって、
（ａ）黒液を生成し得る蒸解缶システムを備えるとともに、
（ｂ）プレ蒸発装置システムを備えず、
（ｃ）前記蒸解缶システムから送られた黒液を処理する蒸発装置システムを備えてなり、
前記蒸発装置システムが、前記黒液をフラッシュしてスチームを発生するフラッシュタンクを備え、
（ｄ）前記蒸発装置システムが、黒液フラッシュスチーム用の凝縮器を備えず、しかも前記システムが、蒸解缶システム中に濃厚非凝縮性ガスと汚い凝縮水とが発生するのを防止し得るものであり、
（ｅ）前記蒸発装置システムは、前記スチームの少なくとも一部を、チップビンでスチーム処理し、および／または蒸解缶システムに使用される白液および／または濾過液を予熱するために蒸解缶システムの間接熱交換器に供給するものである
ことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムにおいて、蒸解缶システムと蒸発装置システムの間に加圧式ファイバーフィルターをさらに含むことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１０記載のシステムにおいて、前記フィルターが、黒液流れからファイバーをフィルター出口で約４０ｐｐｍのレベルに除去可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項９記載のシステムにおいて、前記蒸発装置システムが、少なくとも６基の効用缶を有する多重効用蒸発装置を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項９記載のシステムにおいて、２基またはそれ以上の基数の蒸解缶を含むことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良されたファイバーラインのシステム、プロセスおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続蒸解缶を利用して化学パルプを製造する従来の施設では、蒸解缶から抽出された黒液を処理する方法は、黒液を、２基のフラッシュタンクと一連の熱交換器とを備えるプレ蒸発装置システムに送り、次いで得られた液を、蒸発／回収段階の他の機器に送ることである。例えば、図１を参照されたい。
【発明の開示】
【０００３】
本発明に基づく連続蒸解と回収のシステム、プロセスおよび方法の態様の一つは、蒸解システム（この蒸解システムは蒸解缶システムまたは蒸解缶プラントとしても知られており、チップビンから蒸解缶に至る諸機器を備え、オプションとして浸透槽を備えるものである）から抽出された黒液の一つまたはそれ以上の流れを、予熱器（備えられる場合）の後の、そしてプレ蒸発装置システム（このプレ蒸発装置システムはフラッシュタンク、リボイラー、熱交換器のような機器から構成され、ここで、スチームが発生され、黒液が冷却され、その後黒液は回収領域の蒸発システムに送られる）を備えない蒸発／回収システム内で利用するものである。
【０００４】
本発明の態様の別の一つでは、蒸解缶からの黒液は、フラッシュタンクに送られ、次いでフラッシュしたスチーム用の凝縮器を備えない蒸発／回収システムに送られる。
【０００５】
本発明の態様を用いると、ファイバーラインシステムにおけるスチーム効率の改良、当該システムで使用される多種多様成分の回収の改良、汚い凝縮水と悪臭ガスの低減および／または機器とシステムの所要数の削減が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の分野と領域にある技術の理解に資するには、本明細書に参考文献として引用する文献に注目されたい。その文献とは、米国特許第６，３４６，１６６号、６，１７６，９７１号、６，１３２，５５５号、４，７８９，４２８号、および４，８９７，１５７号の各明細書、ＷＯ第９６／３２５３１号と第９６／１２８４８号の各公報、および成書「連続蒸解の現状と今後の発展」（Present and Future Developments of Continuous Cooking）の１８３〜１８４ページと図１２．２である。同書の図１２．２（本明細書では、図１に簡略化して示す）は、プレ蒸発と蒸発に関するシステムに関する現在の最新技術の例であるが、以下の技術用語が含まれている。
プレ蒸発
図１において、頂部近くのフラッシュタンク１０と２０および一連の熱交換器回りを囲んで「プレ蒸発」と示されている破線ボックスを参照のこと。
予熱器
図１において、蒸解缶からの抽出ライン中に「予熱器」と示された熱交換器を参照のこと。この目的は、抽出された黒液の熱を部分的に利用し、白液を「予熱」することである。他の部分の黒液流れまたは他の液の流れは、蒸解缶または供給システムに送られる。
蒸発装置システム
図１において、「蒸発」と示された円く囲んだ部分を参照のこと。この領域には、効用缶と称される一連の熱交換器がある。効用缶各々は、効用缶に導入された黒液からスチームを発生させる。効用缶には、Ｉ〜Ｎの数字が付され、第Ｉ効用缶が最も高温で操作され、第Ｎ効用缶が最も低温で操作される。
【０００７】
現行技術は、チップビン１００を備えるファイバーラインシステムを使用する。木材チップまたは他のセルロース材のスチーム処理は行っても行わなくてもよいが、チップビンには液が加えられ、スラリーが形成され、その後スラリーの加圧化が行われる（このセクションは、供給システムとも称される）。その後、単一または複数の処理槽（浸透槽、予備加水分解槽または他の槽）に送られ、さらに蒸解缶５に装入される（この領域は、蒸解システムとも称される）。現行技術では、少なくとも一つの黒液の流れ（一般に１１０〜１５０℃の温度）が、蒸解システムから抜き出される。抽出された黒液の単一または複数の流れは、熱源として利用され、白液を「予熱」し、他の黒液流れ、および／または他の液の流れは、供給システムと蒸解システムに送られる。次いで、抽出された黒液の単一または複数の流れは、プレ蒸発システム、例えば二基以上のフラッシュタンク１０と２０および／またはリボイラーに送られ、高温の黒液からスチームが発生するとともに、液は普通約９５〜１１０℃の温度まで冷却される。この時点で、黒液は回収領域の蒸発装置システムである「ＥＶＡＰ」工程に送られる。
【０００８】
回収領域（図２）に入ると、回収領域に入った「低温」黒液は、「弱い黒液」（ＷＢＬ）タンク３０に貯蔵され、その後に蒸発装置システムに供給される。蒸発装置システムは、一連の効用缶（図２ではＩからＶＩの番号が付されている）から構成され、各効用缶は相異なる温度および／または条件で操作され、スチームの製造とともにＷＢＬの冷却と濃縮とが可能となる。効用缶Ｉ、すなわち、最も高温の効用缶を出る黒液の濃度は、約７５％固形分であり、回収ボイラー（図示せず）に送られた上に燃焼される。一方、最終段の効用缶ＶＩから出る液の流れは、多重効用缶の中では最も低温（図２では６５℃）の凝縮水であり、パルプ工場の各箇所にわたって使用される。
【０００９】
ＷＢＬは、最も適切な効用缶（例えば、図２の効用缶ＩＶ）の箇所で蒸発装置システムに導入される。この適切な効用缶とは、ＷＢＬの温度でフラッシング、すなわち、急速蒸発が生じスチームが発生し得る効用缶、すなわち、普通は第三効用缶または第四効用缶を意味する。この導入点から、黒液の流れは分割され、いずれかの方向に流れる（黒液の一部分は、高温側の効用缶に流れ、液の蒸発と固形分の濃縮が可能となり、他の部分の黒液は、低温側の効用缶に流れ、加熱され、次いで高温側の効用缶に送られて濃縮される）。第一効用缶から流出する黒液の固形分含有量は一定に設定される（図２では例えば７５％の固形分濃度）。
【００１０】
本発明の態様の一つは、前記のプレ蒸発装置システムを備えずに済む態様である。図３と図４を参照のこと。この発明プロセスでは、回収領域に送られる時のＷＢＬの温度が、より高くなるので、これによりＷＢＬの蒸発装置システムへの導入を、大量のスチームの発生を可能とする効用缶において行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の蒸発装置システムで発生したスチームは、蒸解缶領域のプレ蒸発装置システムで発生したスチームよりきれいなスチームであることも見出された。このきれいなスチームは、チップビン１００向けスチームとして使用するのに好適であり、効用缶の間で蒸発装置システムから取り出し得るので、チップビン１００に入るスチームはこの使用に好適な温度を有する。従って、スチーム処理槽を備えずに済むので、パルプ工場で製造されたスチームは、より効率的に使用し得る。
【００１２】
本発明のプロセスの利点は、チップビンに導入されるスチーム中の不純物が低減されるので、チップビンから排出されるガス中の不純物も低減されることである。蒸発装置システムできれいなスチームを製造し、これをチップビン１００で使用することによって、パルプ工場から発生する汚染ガス発生量が低減される。
【００１３】
本発明のプロセスを使用すると、また、蒸発装置システムの外部に当たるＷＢＬ貯蔵タンクを備えないで済むことが可能になる。ＷＢＬ貯蔵タンクは、蒸発装置システムの外部の装置となるのではなく、その一部の装置として内部化し得るので、コストが節約される。
【００１４】
図３と図４に図示の例示的蒸発装置システムは、図１と図２の従来のシステムに較べて、他の改良点も幾つか有する。蒸解缶５から蒸発装置システムに送られる黒液の流れは、より高温である。この流れは、蒸発装置システムの適切な効用缶に直接送られ、パルプ工場のスチーム効率を向上し得る。
【００１５】
オプションとして、加圧式ファイバーフィルター４０を蒸解缶と蒸発装置システムとの間のラインに備え、黒液流れからファイバーをフィルター出口で約４０ｐｐｍのレベルに除去することが可能である。フィルターで除去されたファイバー材料は、スラリーの形で蒸解缶５または供給システムに返送される。
【００１６】
現在のシステムでも、この程度のフィルターを備えられるという議論もあろうが、その場合は、フィルターに入る流れの温度が低すぎる（９５〜１３０℃）ので、この流れは、供給システムに返送し、蒸解温度に再加熱してから、さらに処理しなければならない。しかし、本発明のプロセスでは、蒸解缶から蒸発装置システムに行く黒液の流れが、より高温であるということは、濾過された材料も、より高温であることを意味する。この、より高温の材料は蒸解温度に、より近いので、蒸解缶の頂部に返送することができ、熱を付加する必要性が総括的に減少する。材料の温度に依存するが、蒸解缶からの流れの少部分を冷却器５０を介して、より小さなタンク３０に、そして適切な効用缶の箇所の蒸発装置システムに送ることが可能である。
【００１７】
本発明のシステムは、以前に考え付かれたことも、使用されたこともない。何故ならば、蒸解缶／蒸煮領域と回収領域を「接続」するということは、パルプ工場の両領域間の距離や他の別の要因からして、考え付かなかったからである。もう一つの理由は、個々の領域を分離しておくことで得られる信頼性の問題である。これらの領域の一つが「乱れる」と他の領域をシャットダウンしなければならない恐れがあるので、望ましくないのである。特に有害なのは、回収領域の乱れであり、これが起こると、蒸解缶のシャットダウンに至る。要するに、一方の領域が運転不能になると、他の領域に極端な不具合の問題が引き起こされるおそれがある。
【００１８】
本発明の他の一つの態様では、化学パルプ製造のシステム、方法およびプロセスにおいてフラッシュタンクが利用される。以下に、最初に従来技術を説明し、次いで、本発明の幾つかの態様を説明する。
【００１９】
化学パルプの製造において、高温の蒸解液が連続蒸解缶から排出される。一般に、排出量は、８〜１２ｍ３／ＡＤＭＴ（空乾トン）であり、平均温度は約１３０〜１７０℃である。蒸解缶から排出された蒸解液、すなわち黒液は、蒸発プラント（プレ蒸発装置システムと蒸発装置システムとを備える）に流れ、特に、ここで黒液に含まれる水のほとんどすべてが直列接続の幾つかの蒸発効用缶で除去され、最後に黒液燃焼工程に送られる。様々な黒液蒸発用効用缶は、新鮮なスチームと、より高温でより高圧の効用缶から得られるフラッシュスチームとを使用する。蒸発プラントでは、黒液は、実際に蒸発にかけられる前に、常圧の貯蔵タンクに導かれる。この貯蔵タンクに入る前に、黒液の温度は１００℃未満に下げられ、タンクで沸騰するのが防止される。蒸解缶と蒸発プラント貯蔵タンクの間では、極めて大量の熱、１〜４ＧＪ／ＡＤＭＴが黒液から除かれる。
【００２０】
一般に、数基のフラッシュタンクを使って黒液から熱を除去する。この際、高温の黒液の一部は、フラッシュスチームに転化する。フラッシュ操作で上記の熱の全部を除去することが可能ならば、水のフラッシュ量、すなわち蒸発量は、０．５〜１．７ｍ３／ＡＤＭＴとなる筈である。実際には、フラッシュタンク中の黒液温度が、高々、１１０℃レベルに低下するにすぎないので、蒸発される水の量は、０．３〜１．３ｍ３／ＡＤＭＴとなる。１００℃以下の最終冷却は、一般に、熱交換器で間接的に行われ、同時にパルプ洗浄用の高温水が得られる。
【００２１】
フラッシュスチームに変換された熱量は、一般に、チップのスチーム処理に利用される。チップのスチーム処理では、チップを加熱し、内部に含まれている空気をスチームで取り除くので、以降の蒸解プロセスに顕著な利点が得られる。一般に、スチームは、チップスチーム処理間に消費され、チップの性質とスチーム処理法に依存するが、約０．５〜２ＧＪ／ＡＤＭＴの量で消費される。上記の計算が示すように、しばしば起こる状況として、フラッシュスチームは、スチーム処理の目的以上に得ることが可能である。
【００２２】
一般に、この過剰なフラッシュスチームは、別個のフラッシュスチーム凝縮器に導かれ、水蒸気が凝縮され、同時に高温水が得られる。フラッシュスチームは、非凝縮性ガスと称される化合物（メタノール、テレビン油、様々な硫黄化合物、等々）を含有し、これらはガス状かつ高濃度で凝縮器から排出される。これらのガスは、濃厚悪臭ガスと称される。化学パルプ製造工場では、いわゆる弱い悪臭ガスも排出されるが、ここでの悪臭化合物の含有量は、爆発限界以下の濃度に維持される。フラッシュスチームの凝縮で得られた水は、水のみでなく他の化合物も含有しているので、汚い凝縮水と称される。フラッシュスチーム凝縮器から排出される非凝縮性ガスと汚い凝縮水とは、パルプ工場の他のプラントに導かれ、さらに処理される。大気に放出されると、重大な汚染物排出問題を惹起するからである。濃厚悪臭ガスおよび汚い凝縮水は有毒、かつ爆発性であるので、それらの処理は危険であり、特別な注意が必要である。
【００２３】
しばしば起こることであるが、例えば、フラッシュスチーム凝縮器の能力が小さな場合に、黒液が約１１０℃の最高レベルにフラッシュしないで、黒液がフラッシュタンクに高温のまま存在することがある。
【００２４】
この場合には、黒液からフラッシュスチームが発生する程度は、最大以下となり、蒸発プラントの蒸発量を増加させる必要が生じる。工場全体のエネルギー効率を考えれば、できる限り多くのフラッシュスチームを黒液から取り出すことが有利であり、適切な使用目的が見つかれば、それを使用して新鮮なスチームを高効率で置き換えることが可能である。
【００２５】
チップのスチーム処理には多岐にわたる技法が使用されてきている。従来、常圧スチーム処理に加えて、いわゆるスチーム処理槽またはチップシュートで短期間の加圧スチーム処理も実施されている。加圧スチーム処理は、普通１．０〜１．５バールの圧力で行われる。加圧スチーム処理は、大量のスチームを消費する。従って、加圧スチーム処理に関しても、黒液から発生されたスチームでの処理が二つの段階で行われ、第一段階からフラッシュスチームがスチーム処理槽に送られ、第二段階から常圧チップビンに導かれ、ここで長時間かけてスチーム処理が行われる。現代のパルプ工場では、チップビンにおけるスチーム処理が十分に効果的であるので、加圧スチーム処理は省略されてきており、一般に、１つのみの黒液フラッシュフェーズが使用されている。このようにして、プロセスは、より簡素化され、投資コストも、より低下される。
【００２６】
図５は、現代のパルプ工場の蒸解缶から排出される黒液の熱を利用する典型的なシステムを示す。蒸解缶から排出された黒液はパイプ４経由でフラッシュタンク１に入る。蒸解缶からは、黒液は１つより多くのゾーンからパイプ４に排出し得る。圧力が低下すると、フラッシュスチームが黒液から分離され、スチームが、パイプ５経由で、常圧スチームフェーズに送られ、そして状況に依存するが、パイプ６経由で、フラッシュスチーム凝縮器２に導入される。フラッシュスチームの凝縮には１つより多くの凝縮器を使用し得る。フラッシュスチーム凝縮器には、パイプ１１経由で低温（約０〜３０℃）の水または高温（約４０〜６０℃）の水が受入られる。スチームが凝縮すると、この水の温度が上昇し、パイプ１２経由で高温水（約６５〜９０℃）としてパルプ工場の高温水システムに排出される。凝縮されたスチームは、パイプ１０経由で汚い凝縮水として一般に蒸解プラントの汚い凝縮水システムに、さらにそこから蒸発プラントの汚い凝縮水貯槽に排出される。非凝縮性ガス、すなわち、濃厚悪臭ガスは、パイプ９経由で濃厚ガス収集・処理システムに排出される。フラッシュタンクでフラッシュし、冷却した黒液は、パイプ７経由で黒液冷却器３に入る。そこで、黒液の温度はさらに低下し、パイプ８経由で蒸発プラントの黒液貯蔵タンクに排出される。黒液冷却に使われる水は、パイプ１３経由で冷却器に入り、パイプ１４経由で高温水システムに排出される。
【００２７】
現代のファイバーラインでは、パルプ洗浄の際に使用される高温水の量は格段に減少しており、また、フラッシュスチーム凝縮器と黒液冷却器で発生した高温水全量に対する合理的な使用先が見出されないことが多いが、高温水自体は、再冷却され、プラントから取り出される必要がある。従って、黒液が有する熱量の一部は損失に至る。従って、本発明のこの態様の目的は、過剰フラッシュスチームを簡単な方法で利用し、同時に、蒸解プラントで濃厚悪臭ガスと汚い凝縮水との発生を防止することである。
【００２８】
本発明のこの態様に基づく解決法は、フラッシュスチーム凝縮器を使用することなく、過剰フラッシュスチームを、蒸発プラントの適当な蒸発段階に直接に導入し、そこでこれを新鮮なスチームと部分的に置き換えることであり、その結果、蒸発プラントのスチーム経済が改善される。同時に、蒸解缶プラント領域における汚い凝縮水と濃厚悪臭ガスの発生が防止され、それらの処理は、それらをいずれ何処かで処理しなければならない蒸発プラントの範囲だけに限定し得る。フラッシュスチーム凝縮器を備えず、しかも濃厚悪臭ガス／汚い凝縮水の処理も行わないプロセスは、従来のプロセスよりも小さくなることは当然であり、投資コストも減少するので有利である。
【００２９】
図６は、本発明のこの態様に基づき、黒液をフラッシュさせ、得られたフラッシュスチームを利用する解決法を示す。蒸解缶から排出された黒液は、パイプ４経由でフラッシュタンク１に入る。蒸解缶（複数を含む）の１つより多くのゾーンから、黒液はパイプ４に排出される。フラッシュタンク１の圧力が低下するにつれて、フラッシュスチームが黒液から分離され、常圧で運転のスチームフェーズにパイプ５経由で送られ、パイプ１５経由では蒸発プラントの好適な凝縮器に、または他の好ましい箇所に導入される。フラッシュスチーム凝縮器は、全く使用されない。結果として、蒸解缶プラントにおける汚い凝縮水と濃厚悪臭ガスの発生を防止し得る。フラッシュタンクでフラッシュし、冷却された黒液は、黒液冷却器３にパイプ７経由で排出される。冷却器３で、黒液は、温度がさらに低下し、パイプ８経由で蒸発プラント（例えば、黒液貯蔵タンク）に排出される。黒液冷却に使われる水は、パイプ１３経由で冷却器に入り、パイプ１４経由で高温水システムに排出される。
【００３０】
図７は、フラッシュスチームがチップのスチーム処理のみに導入され、フラッシュスチーム凝縮器が存在しない態様の別の一つを示す。この態様では、蒸解缶から排出された黒液はパイプ４経由でフラッシュタンク１に入る。蒸解缶（複数を含む）の１つより多くのゾーンから、黒液が取り出される。フラッシュタンク１の圧力が減少するにつれて、フラッシュスチームが黒液から分離され、フラッシュスチームは、パイプ５経由で、常圧スチーム処理フェーズのみに導入される。フラッシュスチーム凝縮器は全く使われないので、蒸解缶プラントでの汚い凝縮水と濃厚悪臭ガスの発生を防止し得る。フラッシュタンクでフラッシュし、冷却された黒液は、黒液冷却器３にパイプ７経由で排出される。そこで、黒液は、温度がさらに低下し、パイプ８経由で蒸発プラント（例えば、黒液貯蔵タンク）に排出される。黒液を冷却するために用いられた水はパイプ１３経由で冷却器に入り、パイプ１４経由で高温水システムに送られる。
【００３１】
この態様は新規、かつ優れた解決法であり、蒸解缶プラントの汚い凝縮水と濃厚悪臭ガスの生成とを防止するが、下記のような幾つかの欠点もある。フラッシュスチームがスチーム処理に必要な量よりも多量に発生すれば、この過剰スチームを利用する方法は存在しない。もう一つの不利な点は、プラントのシャットダウンの際に明らかになる。この場合、フラッシュスチームをスチーム処理に導入し得ないので、黒液のフラッシュも生じさせ得ない。この理由で、フラッシュタンクの機器設計圧力は、通常より相当程度高くしなければならない。高温度に対応して生ずる高圧に対抗するためである。さらに、黒液冷却器の冷却能力が、通常よりかなり高くなければならない。この状況でも黒液を１００℃以下に冷却し得るようにするためである。フラッシュスチームがフラッシュタンクから排出されない状況下では、濃厚悪臭ガスが、フラッシュタンクで濃縮されるという更なるリスクが存在する。フラッシュスチームを再使用すると、大量の濃厚悪臭ガスが噴出する可能性がある。濃厚悪臭ガスのこの強力、かつ突然の噴出があると、スチーム処理領域またはこれに接続された装置に危険な状況を起こす可能性がある。本発明この態様では、濃縮は全く起こらない。フラッシュスチームが蒸発プラントに連続的に排出されるからである。
【００３２】
フラッシュスチームを蒸発に使用することは、多岐にわたるプレ蒸発技術に関連して行われている。これらの技術では、黒液が多段階でフラッシュされ、前の段階からのフラッシュスチームが後の段階の黒液をフラッシュするために使用される。チップをスチーム処理する時に使用されるフラッシュスチームは、普通、プレ蒸発装置から得られ、フラッシュタンクから直接得られるものではない。プレ蒸発プラントに加えて、パルプ工場には通常の蒸発プラントもあり、そこでは、黒液の乾燥固形物濃度が、燃焼に十分なだけの高レベルに上げられる。実際上、プレ蒸発プラントの技術は、複雑なプロセスであることが多く、黒液を泡立たせる傾向もある。これらの理由で、プレ蒸発プラントは、そもそも望ましくないものである。
【００３３】
本発明のシステム、プロセスおよび方法を用いるとき、蒸解缶プラントと蒸発プラントの運転が通常より相互依存性が高いと議論する向きもいると考えられる。例えば、蒸発プラントに導入されるフラッシュスチームの量が相当程度変わる場合は、蒸発プラントの不規則な運転が結果として生じる。この問題は、オプションの流量制御器１６を用いて蒸発プラントに流入するスチームの流量を安定化し、蒸解缶プラントの様々な障害状況に対応してスチーム処理用のスチームを変化させることによって、容易に解決し得る。スチーム処理に必要なスチーム量は、全体のスチーム経済に実際的なネガティブな影響を与えることなく、新鮮なスチームを使用して様々な障害状況に対処することで容易に補償し得る。
【００３４】
他の一つの極めて困難な状況が起こるのは、蒸解缶プラントが運転中であるのに、蒸発プラントが運転していない場合である。この状況は極めて稀であり、短期間である。蒸解缶プラントと蒸発プラントの間の黒液貯蔵タンクが急速に満杯になり、蒸発プラントの運転なしには蒸解缶プラントの運転は許されなくなるからである。この状況では、以前に示された解決法を採用し得る。すなわち、フラッシュスチームをチップのスチーム処理のみに使用するのである。しかし、フラッシュタンクおよび黒液冷却器の大きさを決定するには、フラッシュスチームが黒液から取り出されない状況を考えて工夫されなければならない。別の一つの解決法は、過剰なフラッシュスチームを蒸発プラントの凝縮器に導くことである。使用可能な凝縮器としては、例えば、蒸発プラントの後にある表面凝縮器または蒸発プラントからの汚い凝縮水を清浄化する時に使われるストリッパー用の凝縮器がある。蒸発プラントが乱れている短期の間は、これらの凝縮器を使用して、スチームを受け入れ可能にするのが好ましい。蒸発プラントが長期間のシャットダウンの場合には、蒸解缶プラントを運転する理由はもはや存在しない。
【００３５】
原理上は、フラッシュタンクＩから得られるフラッシュスチームは、蒸発プラントの蒸発段階の何処にでも導入し得る。ここでは、圧力が十分に低いからである。フラッシュタンクの典型的な運転圧力は、大気圧より約０．２〜０．５バール高いので、大気圧またはそれ以下の圧力で運転している蒸発段階は、これに好適である。しかし、最も好ましい解決法は、スチームを、可能な最高の圧力を有している蒸発ユニットに導入することである。このことにより、新鮮なスチームの可能な最大の節約が得られるからである。典型的な現代の７段階から構成される蒸発プラントでは、フラッシュスチームを第三段階の蒸発装置に導入することが最も有利である。そのケースでは、フラッシュスチームが５箇所の蒸発段階に渉り存在し、作用し、新鮮なスチームを５：７の比率で節約することが可能である。換言すれば、１キログラムのフラッシュスチームは、新鮮なスチームの消費量を５／７キログラムだけ減少させる。蒸発プラントでフラッシュスチームを使用するのは、蒸発プラントが少なくとも６箇所の蒸発段階を備えているときが最も有利である。
【００３６】
本発明の原理は、１つより多くのフラッシュタンクが存在し、また、加圧スチーム処理フェーズが用いられている状況にも適用し得る。幾つかのフラッシュタンクを使用する場合、発生可能なフラッシュスチーム全量から、より高圧力部分を分離して、この高圧部分を多岐にわたる他の目的に使うことも可能である。それにもかかわらず、幾つかのフラッシュ段階をそれぞれに使用することは、本発明に従って単一のフラッシュ段階を使用する方法に基づく簡単な解決法に比較して、得られる利点は僅かにすぎない。一基のフラッシュタンクを用いる解決法では、発生したすべてのフラッシュスチームが、スチーム処理と蒸発プラントですべて効率的に利用し得るからである。フラッシュスチームの「効率的使用」とは、新しいスチームの使用に高効率で置き換え得ることを意味する。この理由のため、本発明に基づく技術は、一基のフラッシュタンクを使用する時に最も有利である。
【００３７】
以上、本発明は、現在最も実用的かつ好ましい態様であると考えられるものに関連して説明されたが、本発明は、開示の態様に限定されないことも理解されなければならない。本発明は、前記のクレームの精神と範囲内に含まれる多岐にわたる部分修正、および等価の配置とバリエーションをすべて網羅するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来のファイバーラインのシステムを示す概略図である。
【図２】従来のファイバーラインのシステムのプレ蒸発と蒸発の部分を示す概略図である。
【図３】本発明の態様に基づくファイバーラインのシステムの蒸発部分を示す概略図である。
【図４】本発明の態様に基づくファイバーラインのシステムの蒸発部分を別の形で示す概略図である。
【図５】従来のファイバーラインのシステムの一部を示す概略図である。
【図６】図５と同様な概略図であるが、本発明の他の態様の一つを示す概略図である。
【図７】図５と同様な概略図であるが、本発明の他の態様の別の一つを示す概略図である。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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