JPH11189980A - セルロースパルプ蒸解缶用のテーパ付スクリーンアセンブリ - Google Patents

セルロースパルプ蒸解缶用のテーパ付スクリーンアセンブリ

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JPH11189980A
JPH11189980A JP10271352A JP27135298A JPH11189980A JP H11189980 A JPH11189980 A JP H11189980A JP 10271352 A JP10271352 A JP 10271352A JP 27135298 A JP27135298 A JP 27135298A JP H11189980 A JPH11189980 A JP H11189980A
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アール.ヨハンソン ジェリー
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    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C7/00Digesters
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】液抜き出しスクリーンがセルロース繊維材スラ
リーの流れを妨害する危険性を減少し、抜き出す液の量
を増加できる蒸解缶、スクリーンアセンブリ、および方
法を提供する。 【解決手段】細砕セルロース繊維材処理槽アセンブリ
が、頂部と、底部と、入口と出口を備える実質的に垂直
の槽を備え、細砕セルロース繊維材が流れの方向に流れ
る。槽は、実質的に円筒形の壁113と入口と出口との
間に直径が変化する遷移部少なくとも一個とを備える。
スクリーンアセンブリ116が、遷移部のところ、また
はそれを過ぎたところに設けられるのが好ましい。スク
リーンアセンブリ116は、細砕セルロース繊維材の流
れ方向に拡大する円環型スクリーン表面118、119
を一個以上備える。拡大角は、垂直に対して約0.5〜
10゜であり、連続であるのが好ましい。スクリーン表
面43の開口寸法と開口面積比は、流れの方向に共に実
質的に均一である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、セルロー
スパルプ蒸解缶に用いるスクリーンアセンブリに関す
る。特に、本発明は、先端がテーパ状になっているスク
リーンアセンブリに関する。
【0002】
【従来の技術と課題】細砕セルロース繊維材、例えば、
木材チップから化学パルプを製造する技術においては、
該セルロース材を、蒸解缶として知られる一基以上の円
筒形の槽で圧力をかけ、温度を上げて蒸解薬剤で処理す
るのが普通である。この処理は、連続的にも、回分式に
も行うことができる。連続式では、チップは、連続式蒸
解缶の一端へ連続的に供給され、処理され、他端から連
続的に排出される。回分式方法では、一基以上の回分式
蒸解缶にチップと蒸解薬剤とを充填し、蓋をして、次い
で処理を始める。処理が終了した後、回分式蒸解缶の中
味を排出する。回分式または連続式いずれの蒸解缶にあ
っても、細砕セルロース繊維材と蒸解液とのスラリー
が、一基以上の円筒形の槽で処理される。
【0003】連続式および回分式蒸解缶では、温度と蒸
解液とを共に均一に分散するために、蒸解液を、チップ
と液とのスラリーを通過するように循環するのが普通で
ある。なお、チップの液スラリーは、普通、「チップカ
ラム」と称される。この循環は、円筒形槽の内部表面に
沿って配置されるスクリーン、ポンプ、ヒーター、戻り
導管を用いて行われるのが普通である。スクリーンの作
用によって、繊維材は、蒸解缶内に保持され、液は、抜
き出され、加圧され、加熱され、次いでスクリーンの近
くなどでスラリーに戻される。場合によってはこの液
に、他の液および/または除去液の一部を補充する。蒸
解缶を適切に運転し、最も優れた性質、例えば、強度を
有する均一な製品を製造するには、この液循環工程の効
率に依存することが極めて大である。
【0004】液を半径方向に抜き出すと、スクリーンア
センブリの近くでチップカラムの半径方向圧縮が起こる
のが普通である。更に、スクリーン近辺のチップより上
のチップカラムの重量が、チップ圧縮のもう一つの圧縮
源となる。その上、チップカラム中の遊離液の流れが
が、上向きにしろ、下向きにしろ存在すると、チップカ
ラムの圧縮荷重が変化することになる。技術に知られて
いるのは、この半径方向および垂直方向の圧縮荷重によ
って、チップカラムの均一な移動が妨げられるというこ
とである。チップカラムが均一に移動するということ
は、チップの均一処理に必須である。この理由ゆえに、
従来の蒸解缶およびスクリーンアセンブリの設計では、
流路の直径は、スクリーンの真下の所で大きくなるよう
にしている。この直径のステップ的拡大または「ステッ
プアウト」のお陰で、チップカラムの圧縮の程度が軽減
(レリーフ)され、チップカラムのより均一な移動が得
られている。このステップアウトにより、半径は普通約
6インチ(0.15m)から2フィート(0.6m)増
加する。1997年9月23日出願の米国出願第08/
936,047号明細書には、この「カラムレリーフ」
を採り入れ、一方では槽の胴の直径を比較的均一に維持
する新規な方法が幾つか開示されている。
【0005】チップカラムが、液の半径方向への流れに
よって、スクリーン表面に対して半径方向に圧縮される
と、スクリーン表面の閉塞を減少する助けになる。例え
ば、チップカラムの下向きの運動に関連して生じる、ス
クリーン表面に対する通常の圧力荷重は、スクリーン表
面を摺る、または「擦る」作用がある。この「擦り」作
用は、異物、例えば、チップやパルプや他の破片がスク
リーンの開口に詰まらないようにする助けになってい
る。例えば、垂直配列の棒状スクリーンに対しては、上
記の垂直方向の擦り作用は、スクリーン棒間に溜まるお
それのあるチップ破片を剥がす補助作用となる。
【0006】しかし、半径方向圧縮が過度であると、液
をスクリーンから均一に抜き出すのに邪魔になる恐れが
ある。半径方向の流れが増すと、チップカラム中の流れ
によって引き起こされる圧縮作用で、チップカラムが緊
迫されるので、液がカラムを通過するのが難しくなって
しまう。従って、薬剤と温度とを均一に分散するのに必
要な液の流れが制限を受けてしまうのが普通である。従
って、スクリーン表面に通常の圧力をかける半径方向圧
縮は、ある程度は望ましいものであるけれども、この半
径方向圧縮とはいえ、液の半径方向流れを減少させた
り、チップカラムの軸方向流れを妨げてしまう程の圧縮
を超えてはならない。
【0007】普通、従来技術のスクリーンアセンブリに
は、比較的均一の直径の直円筒系スクリーン表面が備え
られている。これらのスクリーン表面は、スロットや孔
を開けた多孔板タイプや平行な棒で構成して棒の間が開
口になるようにしたタイプを備えたり、あるいはこれら
から構成されている。これらの棒は、普通は垂直方向に
配列されるが、多種の配列も可能であり、水平配列も、
傾斜角の、例えば、垂直に対して45゜の配列もこれら
に含まれる。
【0008】カラム内の液の流れによって引き起こされ
るチップカラム内の力の分布を本発明で分析することに
よって判明したことは、スクリーンアセンブリを設計す
る際に、スクリーンアセンブリを均一に円筒形とするの
ではなく、少し拡大する形にすれば、チップカラムとス
クリーン表面にかかる半径方向圧縮荷重が減少し、チッ
プカラムを通過して流れ、スクリーンから抜き出される
液の容積や流量を増大させることができるということで
ある。例えば、チップ流の方向に直径が少し大きくなる
スクリーン表面とすると、チップコラム内の圧縮荷重が
減少し、スクリーンアセンブリの性能と、さらに蒸解缶
一般の性能を改良することができる。
【0009】拡大円筒形のスクリーン表面は、化学パル
プ製造技術に未知のものではない。例えば、連続萬液式
蒸解缶は、過剰の液をスラリーから抜き出したり、これ
を蒸解缶供給システムへ戻したりするために、蒸解缶の
頂部に円錐形のスクリーン表面を備えている。なお、セ
ルローススラリーは、上記円錐形スクリーン近くに導入
される。二槽式蒸解缶システムでは、これらのスクリー
ンは、普通、「底部循環」または「BC」スクリーンと
称されており、これらのスクリーンは形状が円錐形であ
るが、本発明のスクリーンが有する機能は果たしていな
い。つまり、BCスクリーンは、普通、チップ山の上に
位置しているので、蒸解缶の下部に位置しているスクリ
ーンに加わるような圧縮荷重はBCスクリーンには加わ
らない。また、上記のBCスクリーンは、普通、蒸解缶
を通過するチップスラリーの移動を妨げない。円錐形B
Cスクリーンは、本発明のスクリーンのようには、蒸解
ゾーンや抽出ゾーンには用いられない。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の態様の一つは、
スラリーの移動方向に拡大する直径を有する円筒形槽中
において細砕セルロース繊維材スラリーから液を取り出
す円筒形スクリーンアセンブリを備え、またはこれから
構成される。このスクリーンアセンブリが持ち得る拡大
角は約0.5から45゜である。しかし、約15゜より
大きい拡大角を用いると、スクリーン閉塞を防止するに
望ましいスクリーン上のチップコラム擦り作用が無くな
ってしまうと信じられている。拡大角が大きなスクリー
ンを用いることもできるけれども、スクリーンの拡大角
は、約0.5から10゜、好ましくは約0.5から5゜
の範囲に限定するのが好ましい。そうすれば、少なくと
もある形の通常の擦り力がスクリーン表面に確実に働
く。
【0011】本発明の他の態様では、液をスクリーン分
離するのに用いられるアセンブリ自体が提供される。前
記アセンブリは、液を固形物からスクリーン分離する円
環型スクリーンアセンブリを備える。前記スクリーンア
センブリは、頂部と、底部と、第一内径と第二内径とを
有するスクリーン表面を有し、また、前記スクリーンア
センブリは、スクリーン表面の外に円環容積部を規定す
る外径を有する。スクリーン表面は、実質的に連続円筒
形スクリーン表面でよいが、スクリーン表面自体とし
て、特に化学パルプ蒸解缶のスクリーンとして従来行わ
れているように、他の多様な構成をとることもでき、流
れの方向に実質的に一定の開口寸法と開口面積比とを有
する。
【0012】本発明の別の態様では、化学パルプを製造
するために、少なくとも一個の実質的円環型スクリーン
表面を有し、頂部と底部とを有する実質的垂直の連続式
蒸解缶において蒸解条件で細砕セルロース繊維材を処理
する方法が提供される。本方法は、次の諸ステップを実
質的に連続的に行うものである。(a)蒸解缶の頂部近
くから細砕セルロース繊維材スラリーを蒸解缶へ導入
し、第一直径を有する第一流路を蒸解缶の下向きに流す
ステップ。(b)第一流路に実質的に一定のスクリーン
表面開口寸法と開口面積比とを有する少なくとも一個の
スクリーン表面を用いてスクリーン表面から液をスクリ
ーン分離するステップ。(c)ステップ(b)の際に細
砕セルロース繊維材スラリーを、第一流路から拡大第二
流路(好ましくは、第一直径と等しいか、または大きな
第二直径を有する)へ遷移させるステップ。および、
(d)生成した化学パルプを蒸解缶の底部近くから抜き
出すステップ。
【0013】本方法は、ステップ(c)の後で、ステッ
プ(d)の前に、(e)下向きに移動するスラリーを第
二直径に実質的に等しいか、大きい直径を有する第三流
路へ移動させるステップを更に含むのが好ましい。ステ
ップ(d)の前に少なくとも一度ステップ(b)、
(c)および(e)を繰り返すステップを更に設けるこ
とも好ましい。ステップ(c)を行って除いた液を加熱
し、加熱された液を、液を除いた場所近くで蒸解缶へ再
導入する更に別のステップもある。従来のように、液流
の一部を抜き出したり、蒸解缶へ戻す前に他の液を加え
たりすることもできる。
【0014】本発明は、また、細砕セルロース繊維材を
処理する槽アセンブリを含む。この処理槽は以下の構成
要素、すなわち、頂部と、底部と、入口と出口と、更に
実質的に円筒形の壁と、好ましくは前記入口と出口との
間で直径が変化する遷移部少なくとも一個とを備える実
質的に垂直の槽であって、該槽を通過して、細砕セルロ
ース繊維材が流れの方向に流れることを特徴とする実質
的に垂直の槽と、前記遷移部のところ、またはそれを過
ぎたところに設けられるスクリーンアセンブリであっ
て、細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大する円環型
スクリーン表面を備え、スラリーと一緒になる(接触す
る)際に、該表面に加わる半径方向への繊維材圧縮を減
少させ、(そして好ましくは、同じ構造の直円筒径表面
に比較して、繊維材を通過しスクリーン表面を通過して
除くことができる液の容量と流量とを増加させる)スク
リーンアセンブリとを備える。該スクリーンアセンブリ
は、流れの方向に実質的に一定のスクリーン表面開口寸
法(と好ましくは開口面積比と)を有するスクリーン表
面開口を備える。
【0015】普通、出口は槽の底部に近接し、入口は頂
部に近接し、スクリーン表面は下向きに拡大するように
なっている。スクリーン表面は、好ましくは、垂直に対
して実質的に一定の角度約0.5〜10゜で、最も好ま
しくは、約0.5〜5゜で拡大する。スクリーンアセン
ブリは、第一スクリーン表面だけでもよく、また、流の
方向に第一スクリーン表面の実質的直下に第二の円環型
スクリーン表面を更に備えてもよい。この第二表面も、
流れの方向に(上記と同じ角度で)拡大する。円環型ス
クリーン表面は連続であることが好ましいが、「チェッ
カーボード」構成や他の既知の構成とすることもでき
る。スクリーン表面は、従来の構造のどんなものでもよ
い。例えば、多孔板でも、棒を並列に配置したものなど
でもよい。例えば、このスクリーン表面は、実質的に均
一寸法と均一密度を有する穿孔を有する多孔金属板であ
る。別の例では、このスクリーン表面は、流れの方向に
実質的に平行な互いに間隔をもって配置された複数の棒
で構成される。これら棒の間の間隔は、棒と棒との間に
関しても、流れ方向の棒の全長さ方向に関しても実質的
に一定である。
【0016】本発明は、また、実質的垂直の槽(好まし
くは少なくとも一個の遷移部を有する槽)において細砕
セルロース繊維材のスラリー液を処理する方法を提供す
る。本方法は、次の諸ステップを行うものである。
(a)スラリーを槽へ導入し、流れの方向に実質的垂直
に流すステップ。(b)スラリーを流れの方向に流しな
がら、第一流路にあるスクリーン表面(開口寸法(と好
ましくは開口面積比)は実質的に一定)少なくとも一個
を用いて、スラリーを(例えば、直径遷移部のところ、
またはその下流で)スクリーン分離し、スラリーから液
を取りだし、その間約0.5〜10゜の角度で流れの方
向にスラリー液を拡大させるステップ。(c)流れ方向
のステップ(b)の下流で、槽からスラリーを抜き出す
ステップ。ステップ(a)からステップ(c)は実質的
に連続に行われ、流れ方向は、実質的に下向きである。
また、ステップ(c)を行う前に少なくとも一度ステッ
プ(b)を繰り返すステップを更に設けることもでき
る。
【0017】本発明の主な目的は、液の抜き出し量を増
大し、繊維材の槽内移動状態を改良することができるこ
とを特徴とする細砕セルロース繊維材処理槽用の簡単な
スラリーアセンブリを提供するものである。本発明のこ
の目的および他の目的は、本発明の詳細な説明を吟味
し、前記の特許請求の範囲を読めば、より明快になろ
う。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、各スクリーンアセンブリ
に関連する直円筒形スクリーン表面を示す従来技術の典
型的な連続式蒸解缶10を示す。「ここには垂直の連続
式蒸解缶が示されているけれども、本発明は、連続式と
回分式とを問わず、どんな形の円筒形蒸解缶にも適用で
きることを理解されたい。」細砕セルロース繊維材と蒸
解液とのスラリーが、蒸解缶の頂部11に導入され、完
全に蒸解されたパルプと使用済み蒸解液とが底部12か
ら排出される。蒸解缶10は、円筒形の胴13と、多数
の直円筒形スクリーンアセンブリ14,15,16,1
7とを備えている。直円筒形スクリーン16の典型的形
状は、より詳細に図2に示される。
【0019】図2は、上部スクリーン18と下部スクリ
ーン19とを有する典型的な従来技術スクリーンアセン
ブリ16を示す。これらのスクリーン18,19は、多
種多様の構造を採ることができる。例えば、円形の孔や
スロットなどを穿孔した多孔板でもよく、平行な棒で構
成し、棒と棒との間に平行な開口を持たせたものでもよ
い。これらのスロットや開口は、多種多様に配置するこ
とができる。例えば、垂直や水平や斜めの角度に配置す
ることもできる。例えば、平行な棒は、垂直に対して4
5゜の角度で配置することができる。
【0020】各スクリーン18,19の背面には、普
通、円環の空洞部20,21があり、各スクリーン1
8,19から抜き出される液を集める役目を果たす。各
円環空洞部20,21の下部には、普通、これらより小
さな円環の空洞部22,23があり、これら小円環空洞
部22,23は、一般に「内部ヘッダー」と称されてい
るが、空洞部20,21から液を集め、これを液抜きだ
し導管24,25へ排出する役目を果たす。これらの空
洞部は胴13の内部に配置されているように図示されて
いるけれども、胴の外部に配置することも差し支えな
い。すなわち、「外部ヘッダー」も用いることができ
る。空洞部20,22と空洞部21,23とは、普通、
特別設計の寸法を有する開口、すなわち、オリフィス孔
を通じて連通し、従来のように、各スクリーンからの均
一液抜き出しを促進する。導管24,25は、普通、単
一の導管26に連なり、導管26は再循環ポンプ31と
連なる。各スクリーンアセンブリ16の下では、胴13
の直径はステップ状拡大部27の所で大きくなる。この
ステップ状拡大27があると、チップ重量による垂直方
向圧縮とスクリーンから抜き出される液による半径方向
圧縮との作用によってチップカラムに形成される圧縮力
が、補助的に軽減される。この半径方向への径拡大は、
1〜36インチの範囲の程度であるが、普通は6〜24
インチである。
【0021】従来のように、図2には、例示のスクリー
ンアセンブリ16に関連する液戻しシステムが示され
る。スクリーンアセンブリの中の幾つかは、単に液の抜
き出し用であるが、普通は、蒸解缶10のスクリーンア
センブリの二個以上は導管26に接続しているポンプを
備えており、液を導管26へ抜き出し、図2の32の箇
所に略示されるように、液をある程度加えたり、図2の
33の箇所に略示されるように、液をある程度抜き出し
たりする余地を持たせている。32の箇所に添加される
液は、33の箇所に抜き出される液よりも溶解有機物含
有量が低い白液や補充液のことが多いが、技術に既知の
他の組成の液でも差し支えない。
【0022】ポンプ31からは、普通、加熱器34経由
で液が送られ、加熱された液は、内部導管35を用いて
蒸解缶10内へ再導入される。従って、抜き出された液
は、液が取り出された箇所(普通はスクリーン18の直
上)近くに戻される。この目的のためには多種多様にわ
たる異なる従来構造がある。
【0023】図3は、本発明の典型的な蒸解缶スクリー
ンアセンブリを示す。図3に示される機能の幾つかは、
図1と2に示されるものと似ているか同一である。これ
らの機能の参照数字は、頭に「1」を付けて前の図のも
のと区別する。
【0024】胴113はスクリーンアセンブリ116を
備える。このスクリーンアセンブリ116は、二段のス
クリーン118、119を備えるものとして示されてい
るけれども、スクリーンアセンブリ116は、スクリー
ンを、1段、2段または多段に備えているものと理解し
ていただきたい。スクリーン118,119は、スクリ
ーン18,19について記載のような多種多様なタイプ
でよいが、スクリーン18,19とは異なって、スクリ
ーン118,119は、図の矢印Fで示されるように、
スラリーの流れの方向に拡大するようにテーパが付いて
いる。この拡大は、普通、垂直に対して少なくとも約
0.5゜で、好ましくは垂直に対して約10゜で、実質
的均一かつ連続であるのが好ましい。例えば、上部スク
リーン118は、上部内径D0と、D0より大きい下部内
径D1を有し、その間に実質的に一定のテーパ部分があ
るのが好ましい。また、スクリーン119は、実質的に
1に等しい上部内径と、D1より大きい下部内径D2
有し、その間に実質的に一定のテーパ部分があるのが好
ましい。
【0025】ブランク板40,41,42は、直円筒形
部分として示されているけれども、これらも拡大円筒部
分であっても差し支えない。別法として、二つのスクリ
ーン118,119の中の一つが拡大部であって、他の
方は実質的に円筒部であっても差し支えない。すなわ
ち、D1が実質的にD0に等しく、D2がD1より大きい
か、D1がD0より大きく、D2が実質的にD1に等しくて
も差し支えない。
【0026】スクリーン118,119によって規定さ
れる拡大流路のお陰で、液の半径方向抜き出しによるチ
ップコラム圧縮が十分に減少されるので、従来の直円筒
形スクリーンに比較して、チップコラムのハングアップ
が減少したり、抜き出すことができる液の容量が増加す
る。
【0027】スクリーンアセンブリ116は、普通、円
環型の空洞部120,121と、従来のように導管12
4,125へ排出口が連なる内部ヘッダー122,12
3とを備える。空胴部120、121と空洞部122,
123とは、普通、多数のオリフィス(図示せず)を通
じて連通する。図1と図2の場合と同じく、カラム圧縮
は、直径がステップ状に変化する箇所127などをスク
リーン119の下に設けることによってレリーフ(軽
減)することができる。
【0028】スクリーン118,119各個は、連続の
円筒形のスクリーン表面43を備えているものとして示
されているけれども、スクリーン表面43は、連続でも
なく円筒形でもなくて差し支えないことを理解していた
だきたい。例えば、スクリーン表面43は、個々の円形
スクリーンを多数設けたものでもよく、スクリーン表面
とブランク板とを交互に配列した、一般に「チェッカー
ボードパターン」と称されるものでもよい。スクリーン
アセンブリ116のようなものは、一個以上同じ槽11
3に用いることができるし、常に用いられるのがほとん
どである。スクリーンアセンブリ116の導管126に
は、図2の部品31〜35のような再循環システムを備
えることができる。
【0029】図3の装置を用いる本発明の方法では、少
なくとも一個の直径遷移部を有する垂直槽113のF方
向に流れる細砕セルロース繊維材のスラリーを処理する
方法は、次の諸ステップを行うものである。該スラリー
を流れの方向Fに実質的垂直に槽へ導入するステップ。
直径遷移部(40)のところまたはその直下で該スラリ
ーをスクリーン分離し(拡大スクリーン16及び/また
は119を用いて)、スラリーから液を取りだし(液は
最終的に導管126へ抜き出される)、その間、流れの
方向に約0.5〜10゜の角度(スクリーン表面43の
拡大角と同じ角度)でスラリー液を拡大させるステッ
プ。および、図3に示されるように液の下流で槽からス
ラリーを抜き出すステップ。槽からスラリーを抜き出す
前に少なくとも一度スクリーン分離ステップを繰り返す
ことができる。また、導管126中に取り出された液
は、図2の部品31〜35に示されるように、加熱した
り、再循環したり(液をこれから抜き出したり、他の液
を流れに注入したり)できる。
【0030】本発明を行うのに用いられるスクリーン表
面のスラリーの流れ方向に対する開口寸法と開口面積比
が共に実質的に一定であるのが極めて望ましい。すなわ
ち、米国特許第3,385,753号明細書に記載の濾
過器に用いられるような、流れの方向に対するスロット
間隔が増大する(従って開口面積比が必然的に増大す
る)棒を用いるのではなく、本発明に従って棒を用いる
場合は、スロット間隔は流れの方向に対して実質的に一
定に維持される。多孔板スクリーン表面を用いる場合
も、スクリーンの開口の寸法と間隔とは、流れ方向に対
して実質的に一定に保たれる。本発明の特徴は、図4と
図5に概略示されている二つの例示的態様に関して最も
明瞭に見ることができる。
【0031】図4は本発明に用いることができるスクリ
ーンアセンブリ143の一部分のリニア展開の概略図
(図示を明快にするため比率は誇張されている)であ
る。この場合、ススクリーン表面50は、金属多孔板表
面の形である。スクリーン表面50は、複数の穿孔51
(普通は、Aのようにスロットで、あるいは、Bのよう
に円孔であるが、他の形状も用いることは可能である)
で、距離52だけお互いから離れている。穿孔51の寸
法や間隔52がどうあろうとも、寸法と間隔とは共に流
れの方向Fに対して実質的に一定に保たれ、スクリーン
開口面積比は、スクリーンが方向Fに移動しても同一に
保たれるようになっている。従って、単純に言えば、本
発明に従って圧縮レリーフを可能とするのは、スクリー
ン表面50の直径の漸次拡大であり(円環構造の場
合)、液を多く除くことを可能とするのは、(開口面積
比やスクリーン開口寸法を変更する必要なく)結果とし
て起こるスクリーン表面増大である。すなわち、表面5
0は、実質的に共に一定の寸法と密度の穿孔51を有す
る。
【0032】図4の態様に対して達成された同じ結果
は、他の従来的タイプのスクリーンアセンブリに対して
も本発明では達成可能である。例えば、図5に関して
は、本発明に従って用いることができる棒スクリーンア
センブリ243の一部が概略示されている。ただし、こ
こでも図示を明快にするため比率は誇張されている。棒
スクリーンアセンブリ243は、複数の棒54を備え、
(円環型構造の場合)二本以上の輪55,56で一緒に
留められている。輪55,56は棒54の任意の位置に
設けることができるが、図5では棒の上下端に示されて
いる。棒54のセットは、流れ方向Fに実質的に平行な
方向に間隙57を持っている。間隙57は、各々実質的
に相等しく、方向Fに対して実質的に均一である。ま
た、スクリーンの開口面積の量は、同じなのが好まし
い。
【0033】均一な間隙57は、平面が実質的に台形の
(実質的に長方形でない)形状を有する棒を用いて作る
ことができる。またここでも、圧縮のレリーフは、流れ
方向Fに対してスクリーンアセンブリ243の直径を増
大させることによってのみ行われる。スクリーン開口面
積比は、図5に示される棒の部分の間に適当な穿孔スク
リーン表面を設けること、つまり、流れ方向Fに対して
実質的に最も遠い部分の棒54を適宜選択して、これら
に開口58を設けることによって同じに保つことができ
る。このようにして、抜き出すことができる液の量の増
加は、間隙57の寸法や開口面積比を大きくする必要も
なく、流れ方向Fのスクリーン表面面積を大きくするこ
とによって行われる。
【0034】図4および図5の態様全てにおいて、チェ
ッカーボード構成や、他のブランク板使用スクリーン構
成なども、所望ならば設けるできるのは、図3に関して
上に議論した通りである。
【0035】本発明のスクリーンアセンブリ表面の別の
方法として、傾斜開口(垂直に対して、例えば、30〜
60゜の角度、例えば、約45゜)を有するスクリーン
表面も用いることができるのは、フィンランド特許出願
第950626号に記載の通りである(この開示内容を
本明細書に参考文献として引用し、その英語訳のコピー
を添付する)。
【0036】従って、本発明によれば、スラリー液を処
理して化学パルプを製造する有利な蒸解缶、スクリーン
アセンブリ、および方法が提供されたことが分かるであ
ろう。本発明は、液抜き出しスクリーンがセルロース繊
維材スラリーの流れを妨害する危険性を減少すると同時
に、抜き出すことができる液の量を増加させるものであ
る。上記の議論は、本発明が蒸解缶として用い得る場合
の槽に一般に関するものではあるが、本発明は、液をス
ラリーから取り出しすることが必要となる、細砕セルロ
ース繊維材を処理するいかなる槽にも適用できる。これ
らの槽に含まれるものとしては、浸透槽、前処理槽、洗
浄槽、および漂白槽がある。
【0037】本発明については、最も実際的かつ好まし
い態様であると現在考えられたものについて本明細書に
示し、かつ説明したものであるので、本発明の範囲内で
多くの部分的改変を行い得ることは当業者には明白であ
ろう。従って、本発明の特許請求の範囲については、す
べての等価の構造および方法を含むように最も広く解釈
すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の直円筒形スクリーンアセンブリを有す
る従来技術の連続式蒸解缶の概略側面図である。
【図2】 図1の蒸解缶の従来技術の直円筒形スクリー
ンアセンブリの一つの詳細側面断面図である。
【図3】 本発明のスクリーンアセンブリに対する図2
と同様な図である。
【図4】 本発明の例示的な二つの異なる形式の多孔板
スクリーン表面の一部を、リニア展開したものの概略平
面図である。
【図5】 本発明の例示的棒構成スクリーン表面の一部
の概略平面図である。
【符号の説明】
10…蒸解缶、11…頂部、12…底部、13,113
…胴、14,15,16,17.116,143,24
3…スクリーンアセンブリ,18,118…上部スクリ
ーン、19,119…下部スクリーン、20,21,1
20,121…円環空洞部、22,23,122,12
3…小円環空洞部、24,25,26,35,124,
125,126…導管、27,127…ステップ状拡大
部,28…遷移部、31…ポンプ、34…加熱器、4
0,41,42…ブランク板、43,50,143…ス
クリーン表面、51…穿孔、52,57…間隙、54…
金属棒片、58…開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ アール.フィリプス アメリカ合衆国、12804 ニューヨーク州、 クウィーンスバリー、ヴァン コート 4 (72)発明者 ジェリー アール.ヨハンソン アメリカ合衆国、93401 カルフォルニア 州、サン ルイス オビスコ、#37 フィ エロ レーン 712 (72)発明者 ジョン ピエトランジェロ アメリカ合衆国、12804 ニューヨーク州、 クウィーンスバリー、オーク ツリー サ ークル 23

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細砕セルロース繊維材を処理する槽アセ
    ンブリにおいて、 頂部と、底部と、入口と出口と、更に実質的に円筒形の
    壁とを備え、該槽を通過して、細砕セルロース繊維材が
    流れの方向に流れる実質的に垂直の槽と、 細砕セルロース繊維材の流れ方向に拡大する円環型スク
    リーン表面を備え、スラリーと接触し、その上の繊維材
    半径方向圧縮を減少させるスクリーンアセンブリであっ
    て、流れの方向に実質的に一定のスクリーン表面開口寸
    法を有するスクリーン表面開口を備えるスクリーンアセ
    ンブリと、 を備えることを特徴とする細砕セルロース繊維材を処理
    する槽アセンブリ。
  2. 【請求項2】 前記槽が、前記入口と出口との間に直径
    が変化する遷移部少なくとも一個とを備え、前記スクリ
    ーンアセンブリが、前記遷移部のところ、またはそれを
    過ぎたところに設けられることを特徴とする請求項1記
    載の槽アセンブリ。
  3. 【請求項3】 前記出口が、前記槽の前記底部に近接
    し、前記入口が、前記頂部に近接し、前記スクリーン表
    面が、垂直に対して実質的に一定の角度約0.5〜10
    ゜で下向きに拡大するようになっており、その際、前記
    スクリーン表面が、流れ方向に対して実質的に一定の比
    率の開口面積を有していることを特徴とする請求項1記
    載の槽アセンブリ。
  4. 【請求項4】 前記スクリーン表面が、垂直に対して約
    0.5〜5゜の角度で拡大することを特徴とする請求項
    1記載の槽アセンブリ。
  5. 【請求項5】 前記円環型スクリーン表面が、実質的に
    連続であることを特徴とする請求項4記載の槽アセンブ
    リ。
  6. 【請求項6】 前記スクリーン表面が、第一スクリーン
    表面を備え、さらに、流の方向に前記第一スクリーン表
    面の実質的直下に第二の円環型スクリーン表面を備え、
    前記第二表面も、流れの方向に拡大し、その際、前記第
    一と第二スクリーン表面が共に、垂直に対して約0.5
    〜5゜の実質的に一定の拡大角を有することを特徴とす
    る請求項1記載の槽アセンブリ。
  7. 【請求項7】 前記第一と第二スクリーン表面が、各々
    第一と第二端を有し、その際前記第一スクリーン表面
    が、前記第一端のところに第一直径を有し、前記第二端
    のところに、前記第一直径より大きい第二直径を有し、
    前記第二スクリーン表面が、その前記第一端のところに
    前記第二直径を有し、前記第二端のところに、前記第二
    直径より大きい第三直径を有することを特徴とする請求
    項6記載の槽アセンブリ。
  8. 【請求項8】 前記スクリーン表面が、実質的に共に均
    一の寸法と密度を有する穿孔を有する多孔金属板表面で
    あることを特徴とする請求項1記載の槽アセンブリ。
  9. 【請求項9】 前記スクリーン表面が、流れの方向に実
    質的に平行な互いに間隔をもって配置された複数の棒で
    構成され、前記棒の間の間隔が、棒と棒との間に関して
    も、流れ方向の棒の全長さ方向に関しても実質的に一定
    であることを特徴とする請求項1記載の槽アセンブリ。
  10. 【請求項10】 細砕セルロース繊維材を処理する槽ア
    センブリにおいて、 頂部と、底部と、入口と出口と、更に実質的に円筒形の
    壁と、前記入口と出口との間で直径が変化する遷移部少
    なくとも一個とを備え、該槽を通過して、細砕セルロー
    ス繊維材が流れの方向に流れる実質的に垂直の槽と、 前記遷移部のところ、またはそれを過ぎたところに設け
    られるスクリーンアセンブリであって、細砕セルロース
    繊維材の流れ方向に拡大する円環型スクリーン表面を備
    え、スラリーと接触する際に、該表面に加わる半径方向
    への繊維材圧縮を減少させ、同じ構造の直円筒径表面に
    比較して、繊維材を通過しスクリーン表面を通過して除
    くことができる液の容量と流量とを増加させるスクリー
    ンアセンブリと、 を備えることを特徴とする細砕セルロース繊維材を処理
    する槽アセンブリ。
  11. 【請求項11】 少なくとも一個の実質的円環型スクリ
    ーン表面を有し、実質的垂直の連続式蒸解缶において蒸
    解条件で細砕セルロース繊維材を処理する方法におい
    て、 (a)頂部近くから蒸解缶へ細砕セルロース繊維材スラ
    リーを導入し、第一直径を有する第一流路に蒸解缶の下
    向きに流すステップ; (b)第一流路にあるスクリーン表面(開口寸法と開口
    面積比とは共に実質的に一定)少なくとも一個を用い
    て、液をスクリーン分離するステップ; (c)ステップ(b)の際に、第一流路から最初の第二
    直径を有する拡大第二流路へ細砕セルロース繊維材スラ
    リーを遷移させるステップ;および (d)生成した化学パルプを蒸解缶の底部近くから抜き
    出すステップ;を実質的に連続的に行うことを特徴とす
    る細砕セルロース繊維材処理す方法。
  12. 【請求項12】 第二直径が第一直径に等しいか、大き
    く;ステップ(c)の後で、ステップ(d)の前に、
    (e)下向きに移動するスラリーを第二直径に等しい
    か、大きい初期直径を有する第三拡大流路へ移動させる
    ステップを更に含む請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 第二流路が、垂直に対して約0.5〜
    10゜の角度で拡大し、ステップ(b)が、実質的に連
    続のスクリーン表面を用いて行われることを特徴とする
    請求項11記載の方法。
  14. 【請求項14】 第二流路が、垂直に対して約0.5〜
    10゜の実質的に一定の角度で拡大ることを特徴とする
    請求項11記載の方法。
  15. 【請求項15】 ステップ(c)を行って除いた液を加
    熱し、加熱された液を、液を除いた場所近くで蒸解缶へ
    再導入するステップを更に設けることを特徴とする請求
    項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 ステップ(d)の前に少なくとも一度
    ステップ(b)、(c)および(e)を繰り返すステッ
    プを更に設けることを特徴とする請求項12記載の方
    法。
  17. 【請求項17】 第二流路と第三流路とが共に、垂直に
    対して約0.5〜10゜の実質的に一定の角度で拡大る
    ことを特徴とする請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 少なくとも一個の実質的に円環のスク
    リーン表面を有する実質的垂直の槽で細砕セルロース繊
    維材のスラリー液を処理する方法において、 (a)スラリーを槽へ導入し、流れの方向に実質的垂直
    に流すステップ; (b)スラリーを流れの方向に流しながら、スクリーン
    表面(開口寸法は実質的に一定)少なくとも一個を用い
    て、スラリーをスクリーン分離し、スラリーから液を取
    りだし、その間、約0.5〜10゜の角度で流れの方向
    にスラリー液を拡大させるステップ;および (c)流れ方向のステップ(b)の下流で、槽からスラ
    リーを抜き出すステップ;を包含する細砕セルロース繊
    維材のスラリー液処理方法。
  19. 【請求項19】 ステップ(a)からステップ(c)
    が、実質的に連続に行われ、流れ方向は、実質的に下向
    きであることを特徴とする請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】 槽が、少なくとも二個の直径遷移部を
    備え、ステップ(b)が、ステップ(c)を行う前に、
    各直径遷移部のところ、またはその直下で行われること
    を特徴とする請求項18記載の方法。
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