JPH1143882A

JPH1143882A - パルプ製造用連続蒸解設備の制御方法および制御装置

Info

Publication number: JPH1143882A
Application number: JP19578197A
Authority: JP
Inventors: Yoshitatsu Mori; 芳立森; Ryuzaburo Sueda; 龍三郎末田; Kiyotaka Furuta; 清隆古田; Satoru Takeuchi; 悟竹内
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: JP3264219B2

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ原料の種類の変更に伴って操業条件を
変更するための操業変更作業を自動化して、特に、チッ
プ原料を高頻度に変更する場合でも製造パルプの品質を
安定させることができるパルプ製造用連続蒸解設備の制
御方法および制御装置を提供すること。【解決手段】蒸解釜３０内に投入するチップ原料の種
類の変更時期、その変更前後におけるチップ原料の種類
およびパルプ生産量を入力し、それらの入力情報に基づ
いて、蒸解釜３０内における異なる種類のチップ原料の
境界部分の経時的な移動位置を予測し、その予測結果お
よび入力情報に基づいて、チップ原料の種類の変更に伴
う蒸解釜３０の複数の操業条件の変更時期および変更量
を演算し、その操業条件の変更時期および変更量に基づ
いて蒸解釜３０を制御しつつ、蒸解釜３０の操業時点の
操業状態を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、薬液と共に投入
されたチップ原料を連続的に蒸解する蒸解釜を備えたパ
ルプ製造用連続蒸解設備の制御方法および制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パルプ製造用連続蒸解設備に
は、スウェーデンのカミヤー社製の連続蒸解釜が広く用
いられている。この蒸解釜は、その釜頂部から薬液と共
にチップ原料が連続的に投入され、そのチップ原料を蒸
解釜内にて加熱しつつ下降させて蒸解し、そして蒸解し
たチップ原料を蒸解釜の釜底からパルプとして取り出す
ようになっている。このような蒸解釜においては、例え
ば、チップ原料の種類（例えば、広葉樹と針葉樹）に応
じて蒸解温度などの種々の操業条件を変更する必要があ
る。

【０００３】従来は、このような操業条件を変更する操
業変更計画が確定したときに、運転員が操業基準書を基
にして、手計算によって蒸解温度などの種々の変更要素
の変更時期および変更量を決め、それを予定表に記入
し、そして、その予定表を基にして蒸解温度変更用のパ
ルプなどの種々の変更機構を順次マニュアル操作してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うに、種々の変更機構に備わるバルブなどを予定表に基
づいてマニュアル操作した場合には、運転員によって操
業条件の変更時期が前後にずれ、製造パルプの品質にバ
ラツキが生じることがあった。このような問題は、特
に、チップ原料を高頻度に変更する場合に顕著となる。

【０００５】この発明の目的は、チップ原料の種類の変
更に伴って生じる連続蒸解釜の種々の操業条件の個別の
変更操作をなくし、種々の操業条件の数式化を確立し
て、コンピュータに所定の条件を入力することより種々
の操業条件の変更を一括自動制御することができ、特
に、チップ原料を高頻度に変更する場合でも製造パルプ
の品質を安定させることができるパルプ製造用連続蒸解
設備の制御方法および制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載のパルプ製造用連続蒸解設備の制御方法は、蒸解薬液
と共に釜頂部から蒸解釜内にチップ原料を連続的に投入
し、前記チップ原料を前記蒸解釜内にて加熱しつつ下降
させて蒸解し、蒸解した前記チップ原料を前記蒸解釜の
釜底からパルプとして取り出すパルプ製造用連続蒸解設
備の制御方法であって、前記蒸解釜内に投入する前記チ
ップ原料の種類の変更時期、その変更前後における前記
チップ原料の種類およびパルプ生産量を入力し、前記入
力情報に基づいて、前記蒸解釜内における異なる種類の
チップ原料の境界部分の経時的な移動位置を予測し、前
記予測結果および前記入力情報に基づいて、前記チップ
原料の変更に伴う前記蒸解釜の複数の操業条件の変更時
期および変更量を演算し、前記操業条件の変更時期およ
び変更量に基づいて前記蒸解釜を制御しつつ、前記蒸解
釜の操業時点の操業状態を表示することを特徴とする。

【０００７】この発明の請求項２に記載のパルプ製造用
連続蒸解設備の制御装置は、薬液と共に釜頂部から蒸解
釜内にチップ原料を連続的に投入し、前記チップ原料を
連続蒸解釜内にて加熱しつつ下降させて蒸解し、蒸解し
た前記チップ原料を前記蒸解釜の釜底からパルプとして
取り出すパルプ製造用連続蒸解設備の制御装置であっ
て、前記蒸解釜内に投入する前記チップ原料の種類の変
更時期、その変更前後における前記チップ原料の種類お
よびパルプ生産量を入力する入力手段と、前記入力情報
に基づいて、前記蒸解釜内における異なる種類のチップ
原料の境界部分の経時的な移動位置を予測する予測手段
と、前記予測結果および前記入力情報に基づいて、前記
チップ原料の変更に伴う前記蒸解釜の複数の操業条件の
変更時期および変更量を演算する演算手段と、前記操業
条件の変更時期および変更量に基づいて前記蒸解釜を制
御する制御手段と、前記蒸解釜の操業時点の操業状態を
表示する監視用表示手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】この発明の請求項３に記載のパルプ製造用
連続蒸解設備の制御装置は、請求項２において、前記演
算手段によって演算された前記操業条件の変更時期およ
び変更量を表示する確認用表示手段と、前記確認用表示
手段の表示内容に基づいて、前記演算手段によって演算
された前記操業条件の変更時期および変更量を修正可能
な修正手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】この発明の請求項４に記載のパルプ製造用
連続蒸解設備の制御装置は、請求項２または３におい
て、前記パルプ製造用連続蒸解設備は、前記蒸解釜に投
入する前記チップ原料の種類に応じてチップ原料の搬入
路を変更する第１の変更機構と、前記蒸解釜内に投入す
る前記チップ原料の投入量を変更する第２の変更手段
と、前記蒸解釜内に投入する前記チップ原料に対しての
前記蒸解薬液の添加率を変更する第３の変更機構と、前
記蒸解釜内の釜頂部の圧力を変更する第４の変更機構
と、前記蒸解釜内の釜頂部の温度を変更する第５の変更
機構と、前記蒸解釜内の下部浸透ゾーンの温度を変更す
る第６の変更機構と、前記蒸解釜内の浸透ゾーンにおけ
る前記蒸解薬液の循環流量を変更する第７の変更機構
と、前記蒸解釜内の蒸解ゾーンの温度を変更する第８の
変更機構と、前記蒸解釜内の蒸解ゾーンにおける前記薬
液の循環流量を変更する第９の変更機構と、前記蒸解釜
内の洗浄ゾーンにおける洗浄液の循環流量を変更する第
１０の変更機構と、前記蒸解釜の釜底からの前記パルプ
の取り出し量を変更する第１１の変更機構とを備え、前
記演算手段は、前記蒸解釜の操業条件の変更時期および
変更量として、前記第１から第１１の変更機構の内の少
なくとも１つについての制御データを演算することを特
徴とする。

【００１０】この発明の請求項５に記載のパルプ製造用
連続蒸解設備の制御装置は、請求項２から４のいずれか
において、前記入力手段は、前記蒸解釜内に投入する前
記チップ原料の種類の変更時期、その変更前後における
前記チップ原料の種類およびパルプ生産量と共に、その
変更前後におけるパルプの蒸解度を入力することを特徴
とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。

【００１２】図１はパルプ製造用連続蒸解設備の概略構
成図、図２は連続蒸解釜の概略構成図である。図１、図
２において３０は、クラフトパルプ製造用としてのカミ
ヤー社製の大型カミヤシングルベッセル気相／液相型の
連続蒸解釜であり、その釜頂部から、蒸解薬液と共にチ
ップ原料が連続的に投入される。本例の場合は、チップ
原料として、チップサイロ１１内の広葉樹チップ（以
下、「Ｌ材」という）とチップサイロ１２内の針葉樹チ
ップ（以下、「Ｎ材」という）が選択的に供給され、ま
た蒸解薬液として、ＮａＯＨ、Ｎａ₂ Ｓ、Ｎａ₂ ＣＯ₃
等の混合液（通常、「アルカリ」、「白液」などと称さ
れている）が薬液供給ラインＬ１から供給される。これ
らのＬ材、Ｎ材および薬液は、高圧チップフィーダ２０
によって蒸解釜３０の釜頂部から内部に投入される。

【００１３】なお、本例では、チップ原料の種類として
Ｌ材とＮ材の２種を挙げたが、Ｌ材、Ｎ材の中にも色々
種類があるので、Ｌ１材、Ｌ２材…として３種類以上の
チップ原料から選択する場合もあり、本発明はこのよう
な場合を包含するものである。

【００１４】Ｌ材とＮ材の供給系には、チップサイロ１
１、１２からＬ材、Ｎ材を選択的に搬入する切替チップ
コンベア１３、チップコンベア１４、チップビン１５、
チップメータ１６、およびスチーミングベッセル１７が
備わっており、切替チップコンベア１３は、第１の変更
機構Ａによって搬入すべきチップ原料（Ｌ材、Ｎ材）を
変更するようになっている。チップビン１５内のチップ
原料はチップメータ１６の回転数に応じて取り出され
る。チップメータ１６はモータ１８によって駆動され、
そのモータ１８は、チップ原料の投入量を変更する第２
の変更機構Ｂを構成している。また、チップビン１５か
らのチップ原料の取り出し量は、回転式の容積ポケット
型のチップメータ１６の回転数（Ｎ）により、蒸解釜３
０への投入量として計測される。スチーミングベッセル
１７は、バルブ１９を通して導入するスチームによって
チップ原料を加熱脱気する。その加熱脱気されたチップ
原料は、高圧チップフィーダ２０の回転により、後述す
るポンプ２１によって圧送される蒸解薬液と共に釜頂部
に送られる。

【００１５】一方、蒸解薬液の供給系には供給ラインＬ
１と循環ラインＬ２が構成されており、循環ラインＬ２
は、蒸解釜３０内のストレーナー３１にて回収した蒸解
薬液をポンプ２１によって高圧チップフィーダー２０に
戻し、供給ラインＬ１は、その循環ラインＬ２に流量調
節バルブ２２を通して蒸解薬液を供給する。バルブ２２
は第３の変更機構Ｃを構成しており、その開度に応じて
蒸解薬液の添加率（Ｒ）が変更される。２３は薬液ポン
プ、２４、２５は電磁流量計である。

【００１６】蒸解釜３０の釜頂部には、圧縮エアー供給
バルブ４１を通して圧縮エアーが供給されると共に、流
量調整バルブ４２を通して高圧スチームが供給される。
バルブ４１は第４の変更機構Ｄを構成しており、その開
度に応じて釜頂部の圧力（Ｐ）が変更される。また、バ
ルブ４２は第５の変更機構Ｅを構成しており、その開度
に応じて釜頂部の温度（Ｔ１）が変更される。

【００１７】蒸解釜３０内には、上側から上部浸透ゾー
ンＺ１、下部浸透ゾーンＺ２、蒸解ゾーンＺ３、ハイヒ
ート洗浄ゾーンＺ４の４ゾーンが形成されている。この
蒸解釜３０には、循環ラインとして、浸透循環ラインＬ
１１、蒸解循環ラインＬ１２、抽出循環ラインＬ１３、
および洗浄循環ラインＬ１４が備えられている。

【００１８】浸透循環ラインＬ１１は、上部浸透ゾーン
Ｚ１と下部浸透ゾーンＺ２との境界部において、径方向
外側からストレーナー３２によって蒸解薬液を回収し、
その薬液をポンプ４３によって抜き出してから、流量調
節バルブ４４を通してヒータ４５に導入する。ヒータ４
５は、スチーム流量調節バルブ４６を通して導入するス
チームによって蒸解薬液を間接加熱する。ヒータ４５に
て加熱された蒸解薬液は、釜頂部から蒸解薬液の抜き出
し位置の高さまで差し込まれた配管を通して、蒸解釜３
０内の中央部に戻される。したがって、その蒸解釜３０
内に戻される蒸解薬液の温度に応じて、下部浸透ゾーン
Ｚ２の温度が制御されることになる。４７は電磁流量計
である。バルブ４６は第６の変更機構Ｆを構成してお
り、その開度に応じて下部浸透ゾーンＺ２の温度（Ｔ
２）が変更される。また、バルブ４４は第７の変更機構
Ｇを構成しており、その開度に応じて、浸透ゾーンＺ
１、Ｚ２における薬液の循環流量（Ｆ１）が変更され
る。

【００１９】蒸解循環ラインＬ１２は、下部浸透ゾーン
Ｚ２と蒸解ゾーンＺ３との境界部において、径方向外側
からストレーナー３３によって蒸解薬液を回収し、その
蒸解薬液をポンプ４８によって抜き出してから、流量調
節バルブ４９を通してヒータ５０に導入する。ヒータ５
０は、スチーム流量調節バルブ５１を通して導入するス
チームによって蒸解薬液を間接加熱する。ヒータ５０に
て加熱された蒸解薬液は、釜頂部から蒸解薬液の抜き出
し位置の高さまで差し込まれた配管を通して、蒸解釜３
０内の中央部に戻される。したがって、その蒸解釜３０
内に戻される薬液の温度に応じて、蒸解ゾーンＺ３の温
度が制御されることになる。バルブ５１は第８の変更機
構Ｈを構成しており、その開度に応じて、薬液の加熱温
度つまり蒸解ゾーンＺ３の温度（Ｔ３）が変更される。
また、バルブ４９は第９の変更機構Ｉを構成しており、
その開度に応じて、蒸解ゾーンＺ３における蒸解薬液の
循環流量（Ｆ２）が変更される。５２は、蒸解薬液の有
効アルカリ濃度を自動測定するアルカリ濃度計、５３は
電磁流量計である。

【００２０】抽出循環ラインＬ１３は、蒸解ゾーンＺ３
と洗浄ゾーンＺ４との境界部において、径方向外側から
ストレーナー３４によって薬液を回収し、その薬液をポ
ンプ５４によって抜き出す。その抜き出された薬液は、
釜頂部から薬液の抜き出し位置の高さまで差し込まれた
配管を通して、蒸解釜３０内の中央部に戻される。５５
は電磁流量計である。

【００２１】このように、上部浸透ゾーンＺ１、下部浸
透ゾーンＺ２、および蒸解ゾーンＺ３においては、温度
管理されつつ薬液が循環され、高温高圧下におけるチッ
プ原料は、上側２つの浸透ゾーンＺ１、Ｚ２にて薬剤が
充分に浸透され、蒸解ゾーンＺ３にて主蒸解される。す
なわち、チップ原料は薬液により化学的な蒸解作用によ
り、木材繊維を互いに接合するリグニン成分が溶出さ
れ、繊維分（セルロース）のパルプが抽出される。釜頂
部の圧力は７〜８ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、蒸解ゾーンＺ３の温
度は１６５℃程度である。蒸解ゾーンＺ３における温度
はブローパルプの品質に影響するため特に重要となる。
また、反応後の薬液は、蒸解ゾーンＺ３とハイヒート洗
浄ゾーンＺ４との境界ラインから黒液として回収され、
回収ラインＬ１５によってボイラーに送られる。

【００２２】洗浄循環ラインＬ１４は、釜底部から洗浄
ゾーンＺ４内に洗浄水を注入し、その洗浄ゾーンＺ４内
のチップ原料を洗浄した後の洗浄液をストレーナー３５
にて回収し、その洗浄液をポンプ５６によって抜き出し
てから、流量調節バルブ５７を通してヒータ５８に導入
する。ヒータ５８は、バルブ５９を通して導入するスチ
ームによって洗浄液を間接加熱する。ヒータ５８にて加
熱された洗浄液は、釜底部から洗浄ゾーンＺ４内に戻さ
れる。バルブ５７は第１０の変更機構Ｊを構成してお
り、その開度に応じて洗浄水の循環流量（Ｆ３）が変更
される。また、Ｌ１６は洗浄水を供給するための供給ラ
イン、６１は電磁流量計である。また、６０も電磁流量
計である。

【００２３】このように洗浄ゾーンＺ４においては、上
昇する低温の洗浄水流によって、下降するチップ原料が
向流形態で洗浄されると共に、そのチップ原料の蒸解反
応が停止されることになる。そして、蒸解、洗浄を終え
たチップ原料は、パルプとなって釜底部から回転スクレ
ーパー３６によって掻き出される。掻き出されたパルプ
は、ブローバルブ６２を通してブローされ、次工程のデ
ィフュージョンウォッシャーに送られ、洗浄、精選、漂
白工程に送られる。ブローバルブ６２は第１１の変更機
構Ｋを構成しており、その開度に応じてパルプの取り出
し流量（Ｆ４）が変更される。６３は電磁流量計であ
る。

【００２４】図３は、このように構成された蒸解設備を
制御するための制御システムの概略構成図である。７１
はプロセスコンピュータであり、チップ原料の種類（Ｎ
材、Ｌ材）の変更に伴う第１の変更機構Ａから第１１の
変更機構Ｋの制御の変更時期および変更量を演算する。
そして、プロセスコンピュータ７１は、その演算結果を
ＤＣＳ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳ
ｙｓｔｅｍ）コンピュータ７２に設定する。このよう
に、プロセスコンピュータ７１はセットポイント制御に
よってＤＣＳコンピュータ７２を支援し、これらのコン
ピュータ７１、７２の連携機能によって、第１の変更機
構Ａから第１１の変更機構Ｋが後述するように時系列的
に変更制御される。７３はプロセスコンピュータ用ター
ミナル、７３は、後述するような画面表示機能と情報入
力機能などをもつオペレーターズステーションである。

【００２５】ここで、原料パルプの種類の変更に伴う操
業条件について説明する。

【００２６】Ｎ材とＬ材の変更に伴い、パルプの蒸解度
（カッパー価；以下、「Ｋ価」という）、蒸解釜３０に
おける蒸解温度などの諸操業条件は大きく異なる。Ｎ材
とＬ材の変更の前後は、それらがミックスされる非安定
時間帯となり、その非安定時間帯はできるだけ短時間に
縮め、Ｎ材の目標Ｋ価（約２９）とＬ材の目標Ｋ価（約
２０）をシャープに安定して切り換えることが要求され
る。これを実現するためには、蒸解釜３０内における原
料の滞留時間が長いことを考慮して、温度などの変更要
素を５〜７時間かけて遅滞なく計画的に実行することが
必要となる。仮に、温度などの変更要素の変更時期や変
更量が不適切だった場合には、Ｋ価の過度な変動を引き
起こし、過蒸解時には、ストレーナー３２、３３、３４
などにパルプが張り付くことなどに起因して重大な釜内
原料のハンキングトラブルが生じたり、未蒸解時には、
ノット粕や結束繊維の多量発生などを引き起こすことが
ある。

【００２７】連続蒸解設備の操業においては、釜内原料
の流れを安定させると同時に、蒸解時間を安定させるこ
とが重要となる。特に、釜内原料の滞留時間を一定に保
つためにはチップレベルの管理が重要となる。Ｎ材とＬ
材は、嵩比重の差異（Ｎ材；０．１４５ｔｏｎ／ｍ³ 程
度、Ｌ材；０．１６５ｔｏｎ／ｍ³ 程度）による釜頂部
内のチップの浮沈差、釜内の蒸解時におけるパッキング
ファクター（充填率）の差異（Ｎ材；１．２５〜１．８
０程度、Ｌ材；１．４〜１．９２程度）、パルプ収率の
差異（Ｎ材；４６％程度、Ｌ材；４９％程度）があり、
またチップ原料の種類変更時には目標生産量も異なるた
め、チップ原料の種類変更時にはチップレベルの変動が
生じやすい。したがって、チップ原料の種類変更時に
は、蒸解釜３０へのチップ原料の投入量（チップフィー
ド量）と、蒸解釜３０からのパルプの取り出し量（ブロ
ーパルプ量）を適切に変化させる必要がある。また、Ｎ
材とＬ材の蒸解難易度（Ｎ材；難、Ｌ材；易）と目標Ｋ
価（Ｎ材；２９程度、Ｌ材；２０程度）の差から、同一
滞留時間ではＮ材はＬ材に比して高い蒸解温度と高い蒸
解薬液の添加率が要求される。

【００２８】チップ原料の蒸解度の管理指標としては、
蒸解温度と蒸解時間の影響度をまとめた「Ｈファクタ
ー」を用いることができ、Ｎ材とＬ材の目標Ｈファクタ
ーとチップ原料の種類変更後の目標生産量を予め決めて
おくことにより、生産量から滞留時間が計算できる。本
例の場合は、Ｎ材の目標Ｈファクターの値を１６００程
度、Ｌ材のそれを１３００程度とした。また、下式
（１）から、蒸解釜３０内の各ゾーンＺ１〜Ｚ４の設定
温度を逆算して求めることができる。

【００２９】

【数１】ＨＦｉ＝ＲＴＮｉ・ｅｘｐ［Ａ−｛Ｂ／（２７３＋Ｔｉ）｝］・・・（１）ＨＦｉ：釜内の各ゾーンのＨファクター値ＲＴＮｉ：原料の滞留時間（Ｈｒ．）Ｔｉ：蒸解代表温度（℃）Ａ、Ｂ：相対反応速度係数（Ａ＝４３．２、Ｂ＝１６１
１３程度）次に、チップ原料の変更に伴う蒸解設備の制御方法につ
いて説明する。

【００３０】本例の場合は、前述した第１の変更機構Ａ
から第１１の変更機構Ｋを制御対象とする。それらの変
更機構ＡからＫの変更内容を要約すると次のとおりであ
る。

【００３１】１．第１の変更機構ＡＮ材とＬ材の搬入路の変更２．第２の変更機構Ｂチップ原料の投入量（チップメータ１６の回転数
（Ｎ））の変更３．第３の変更機構Ｃ薬液の添加率Ｒの変更４．第４の変更機構Ｄ釜頂部の圧力Ｐの変更５．第５の変更機構Ｅ釜頂部の温度Ｔ１の変更６．第６の変更機構Ｆ下部浸透ゾーンＺ２の温度Ｔ２の変更７．第７の変更機構Ｇ浸透循環ラインＬ１１の流量Ｆ１の変更８．第８の変更機構Ｈ蒸解ゾーンＺ３の温度Ｔ３の変更９．第９の変更機構Ｉ蒸解循環ラインＬ１２の流量Ｆ２の変更１０．第１０の変更機構Ｊ洗浄循環ラインＬ１４の流量Ｆ３の変更１１．第１１の変更機構Ｋパルプの取り出し量（パルプ流量Ｆ４）の変更図４は、これらの変更機構ＡからＫの制御方法を説明す
るためのフローチャートである。

【００３２】まずは、これらの変更機構ＡからＫを制御
するために、オペレータズステーション７４（図３参
照）にて、チップ原料の変更に伴う操業条件の変更計画
をたてる。そのために、図５のような操業変更計画設定
画面を表示し（ステップＳ１）、チップ原料（Ｎ材、Ｌ
材）、生産量、およびＫ価に関しての変更時期と変更量
を入力する（ステップＳ２）。図５の設定画面には、
「１」から「８」の表示欄中に、入力された計８つの変
更計画が時系列的に表示されている。例えば、「１」の
表示欄中に表示されている最新の変更計画は、１９９０
年３月１５日の１２：００に、チップ原料をＮ材からＬ
材、生産量を７００ＡＤＴ／ＤＡＹから８５０ＡＤＴ／
ＤＡＹ、Ｋ価を２９．０から２０．０に変更するもので
あり、右上の１９９０年３月１５日の１３時４７分は、
現在時刻を表わしている。本例の場合は、前述したよう
にＬ材のＫ価を２０．０、Ｎ材のＫ価を２９．０として
設定する。このように、蒸解度をチップの種類に対応し
て決めておく場合は、チップ原料の種類のみの入力で足
りるが、同一チップについて数種類の蒸解度を選択した
い場合には、蒸解度を別項目として入力することが必要
となる。

【００３３】このように操業変更計画設定画面を用いて
変更計画を入力した後は、その変更計画に基づいて、プ
ロセスコンピュータ７１（図３参照）が変更機構Ａから
Ｋについての変更時期と変更量を求め、その変更内容は
図６のような操業変更計画シミュレーション画面に表示
される（ステップＳ３）。このような変更機構ＡからＫ
についての変更内容は種々の計算法に基づいて求めるこ
とができる。例えば、前述したようなパルプ原料の種類
の変更に伴う操業条件の変化を考慮して、Ｎ材とＬ材の
境界ラインの移動位置を推定し、さらに応答時間の遅れ
（特に、温度上昇時）も考慮して、変更機構ＡからＫの
変更時期と変更量をチップ原料の流れの上流側から順次
決定することができる。Ｎ材とＬ材の境界ラインの経時
的な移動位置の演算方法の具体例については後述する。

【００３４】変更機構Ａの変更時期については、変更し
たチップ原料が蒸解釜３０に投入されるまでの時間の遅
れ、つまりコンベアの長さと速度を考慮した遅れ時間を
関数として演算できる。変更機構Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｉ、Ｊ、
Ｋの変更量については、変更後のチップ原料の種類とチ
ップ生産量を変数とする関数として演算できる。変更機
構Ｄの変更量については、変更後のチップ原料の種類を
変数とする関数として演算できる。また、変更機構Ｅ、
Ｆ、Ｈの変更量については、変更後のチップ原料のＨフ
ァクター、滞留時間、生産量、および種類を変数とする
関数として演算できる。また、変更制御の開始から終了
までの間の中途段階の制御は、操業変更形態に応じて予
め設定した制御パターン（リニア、ステップ、オーバー
シュート、カーブなど）に基づいて実行するようにすれ
ばよい。

【００３５】この図６の例のシミュレーション画面は、
１９９０年４月１９日の１５時の操業変更計画「１」、
つまり原料チップをＮ材からＬ材、生産量を７００ＡＤ
Ｔ／ＤＡＹから８５０ＡＤＴ／ＤＡＹ、Ｋ価を２９．０
から２０．０に変更する変更計画時における変更機構Ａ
からＫの制御手順の表示例であり、表示欄「０１」に
は、４月１９日の１４：３０に第１の変更機構Ａが原料
チップの搬入路をＮ材からＬ材に変更開始することが表
示されている。同様に、表示欄「０２」には第２の変更
機構Ｂ、表示欄「０３」には第３、第４の変更機構Ｃ、
Ｄ、表示欄「０４」には第５の変更機構Ｅ、表示欄「０
５」には第６の変更機構Ｆ、表示欄「０５−１」には第
７の変更機構Ｇ、表示欄「０６」には第８の変更機構
Ｈ、表示欄「０６−２」には第９の変更機構Ｉ、表示欄
「０７」には第１０の変更機構Ｊ、表示欄「０８」には
第１１の変更機構Ｋについての変更手順が表示される。
また、表示欄「０６−１」には、蒸解ゾーンＺ３におけ
るチップ原料の予測滞留時間が表示される。

【００３６】運転員は、コンピュータによって演算され
たこのような操業変更計画シミュレーション画面によっ
て、変更機構ＡからＫの変更時期および変更量を確認
し、修正する必要がないときは、その変更計画を登録し
（ステップＳ４、Ｓ５）、修正の必要があるときは、ス
テーション７４にて修正をしてから登録をする（ステッ
プＳ４、Ｓ６、Ｓ５）。

【００３７】その後、登録した変更計画通りに変更機構
ＡからＫが自動制御されて、蒸解設備が操業される。そ
の場合、図７および図８のような操業変更監視画面
（１）、（２）が表示され（ステップＳ７）、変更作業
時刻に至る毎に対応する変更作業が実行される（ステッ
プＳ８、Ｓ９）。そして、このような変更作業を全て終
了して（ステップＳ１０）、一連の変更制御を終わる。

【００３８】図７および図８の操業変更監視画面
（１）、（２）は、図６の操業変更計画シミュレーショ
ン画面に表示されている変更計画の実行中における表示
内容の例であり、表示欄「０１」には、４月１９日の１
４：３０に第１の変更機構Ａが原料チップの搬入路をＮ
材からＬ材に変更したことが表示されている。また、表
示欄「０２」には、図６の操業変更シミュレーション画
面の表示欄「０２」の表示内容に加えて、変更作業の開
始から終了までの間の中途段階（ＳＴＥＰ１、２）にお
ける変更時期および変更量と、現時点における変更量が
現在の操業状態として表示される。同様に、表示欄「０
３」には第３、第４の変更機構Ｃ、Ｄ、表示欄「０４」
には第５の変更機構Ｅ、表示欄「０５」には第６の変更
機構Ｆ、表示欄「０５−１」には第７の変更機構Ｇ、表
示欄「０６」には第８の変更機構Ｈ、表示欄「０６−
２」には第９の変更機構Ｉ、表示欄「０７」には第１０
の変更機構Ｊ、表示欄「０８」には第１１の変更機構Ｋ
についての監視用のデータが表示され、その表示内容に
は、図６の操業変更シミュレーション画面における表示
内容と、現在の操業状態としての現時点における変更量
が含まれている。また、表示欄「０８」には、さらに変
更作業の開始から終了までの間の中途段階（ＳＴＥＰ
１、２）における変更時期および変更量が表示され、表
示欄「０６−１」には、蒸解ゾーンＺ３における現時点
のチップ原料の予測滞留時間が表示される。

【００３９】図９は、チップ原料をＮ材からＬ材に変更
するときの変更作業手順の一例を示すタイムチャートで
ある。同図中の（ａ）から（ｋ）のそれぞれが変更機構
ＡからＫの変更作業を表し、添字の（Ｎ）はＮ材用の変
更量、（Ｌ）はＬ材用の変更量であることを意味してい
る。時間軸上のｔ１が連続蒸解釜頂部でチップ原料が入
れ変わる変更作業の開始時点、ｔ２が変更作業の終了時
点である。

【００４０】なお、操業変更計画シミュレーション画面
（図６）と操業変更監視画面（図７、図８）を図９のよ
うなタイムチャートで表示しても良い。

【００４１】（連続蒸解釜における境界ラインの移動位
置の演算方法の具体例）Ｎ材とＬ材の境界ラインの経時
的な移動位置の演算方法としては、一例として、本出願
人が先に提案した原料滞留時間算出方法（特願平４−２
４６７４４号、あるいは特願平４−２４８０６１号）を
用いることができる。以下、その算出方法について、特
願平４−２４６７４４号に記載の方法の概要を説明す
る。

【００４２】その原料滞留時間算出方法は、木材チップ
原料の連続蒸解において、下記操作：（Ａ）所定時間単位〔Ｔ_unit〕をもって計測された時刻
ｎ毎に、連続蒸解釜の釜頂に供給される木材チップ原料
の供給体積流量〔ＣＶ_(n) 〕を測定し、このデータを、
当該木材チップ原料の材種情報とともにコンピューター
に記憶させ、（Ｂ）前記連続蒸解釜を１以上のゾーンか
らなるものとし、各ゾーンの体積〔Ｖ_i 〕（添え字ｉは
当該ゾーンが釜頂からｉ番目のゾーンであることを示
す）、および各ゾーンの、材種別パッキングファクター
〔ＰＦ_ji〕（添え字ｊは、当該ゾーン内の木材チップ原
料の材種を表わし、ｉは前記定義の通りである）をコン
ピューターに記憶させ、（Ｃ）上記データに基づき、時
刻ｎにおいて釜頂からｋ番目（ただし、ｋは１以上の整
数を表わす）のゾーンの下端に位置している木材チップ
原料の釜頂供給時刻〔ｎ_xi〕を下記関係式（Ｉ）：

【００４３】

【数２】

【００４４】から推定し、このｎ_xiの値に基づき、時刻
ｎにおいて、釜頂に供給された木材チップ原料が、釜頂
から前記ゾーンｋの下端に達するまでの釜内滞留時間
〔ＲＴＮ_k 〕を下記式（II）：

【００４５】

【数３】

【００４６】により算出することを特徴とするものであ
る。

【００４７】そして、上記方法により算出された当該木
材チップ原料の釜内滞留時間から当該木材チップ原料の
各ゾーン内滞留時間を算出し、この算出値から、当該木
材チップ原料の所定時刻における釜内位置が算出でき
る。つまり、Ｎ材とＬ材のような異種のチップ原料の境
界ライン（境界部）の経時的な移動位置を予測演算する
ことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、連続
蒸解釜内に投入するチップ原料の種類の変更時期、その
変更前後におけるチップ原料の種類およびパルプ生産量
の入力情報に基づいて、蒸解釜内における異なる種類の
チップ原料の境界部分の経時的な移動位置を予測し、そ
の予測結果と入力情報に基づいて、チップ原料の種類の
変更に伴う蒸解釜の複数の操業条件の変更時期および変
更量を演算し、その操業条件の変更時期および変更量に
基づいて蒸解釜を制御しつつ、蒸解釜の操業時点の操業
状態を表示することにより、チップ原料の種類の変更に
伴って操業条件を変更するための操業変更作業を自動化
して、特に、チップ原料を高頻度に変更する場合に製造
パルプの品質を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パルプ製造用の連続蒸解設備の概略構成図であ
る。

【図２】図１の連続蒸解釜の概略構成図である。

【図３】この発明の制御装置の概略構成図である。

【図４】図３の制御装置の動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】図３の制御装置に表示される操業変更計画設定
画面の説明図である。

【図６】図３の制御装置に表示される操業変更計画シミ
ュレーション画面の説明図である。

【図７】図３の制御装置に表示される操業変更監視画面
（１）の説明図である。

【図８】図３の制御装置に表示される操業変更監視画面
（２）の説明図である。

【図９】図３の制御装置の動作を説明するためのタイム
チャートである。

【符号の説明】

１１、１２チップサイロ１３切替チップコンベア１４チップコンベア１５チップビン１６チップメータ１７スチーミングベッセル１８モータ１９バルブ２０高圧チップフィーダ３０蒸解釜３１、３２、３３、３４、３５ストレーナーＡ第１の変更機構Ｂ第２の変更機構Ｃ第３の変更機構Ｄ第４の変更機構Ｅ第５の変更機構Ｆ第６の変更機構Ｇ第７の変更機構Ｈ第８の変更機構Ｉ第９の変更機構Ｊ第１０の変更機構Ｋ第１１の変更機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内悟広島県呉市広末広２丁目１番１号王子製紙株式会社呉工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸解薬液と共に釜頂部から蒸解釜内にチ
ップ原料を連続的に投入し、前記チップ原料を前記蒸解
釜内にて加熱しつつ下降させて蒸解し、蒸解した前記チ
ップ原料を前記蒸解釜の釜底からパルプとして取り出す
パルプ製造用連続蒸解設備の制御方法であって、前記蒸解釜内に投入する前記チップ原料の種類の変更時
期、その変更前後における前記チップ原料の種類および
パルプ生産量を入力し、前記入力情報に基づいて、前記蒸解釜内における異なる
種類のチップ原料の境界部分の経時的な移動位置を予測
し、前記予測結果および前記入力情報に基づいて、前記チッ
プ原料の変更に伴う前記蒸解釜の複数の操業条件の変更
時期および変更量を演算し、前記操業条件の変更時期および変更量に基づいて前記蒸
解釜を制御しつつ、前記蒸解釜の操業時点の操業状態を
表示することを特徴とするパルプ製造用連続蒸解設備の
制御方法。
【請求項２】薬液と共に釜頂部から蒸解釜内にチップ
原料を連続的に投入し、前記チップ原料を連続蒸解釜内
にて加熱しつつ下降させて蒸解し、蒸解した前記チップ
原料を前記蒸解釜の釜底からパルプとして取り出すパル
プ製造用連続蒸解設備の制御装置であって、前記蒸解釜内に投入する前記チップ原料の種類の変更時
期、その変更前後における前記チップ原料の種類および
パルプ生産量を入力する入力手段と、前記入力情報に基づいて、前記蒸解釜内における異なる
種類のチップ原料の境界部分の経時的な移動位置を予測
する予測手段と、前記予測結果および前記入力情報に基づいて、前記チッ
プ原料の変更に伴う前記蒸解釜の複数の操業条件の変更
時期および変更量を演算する演算手段と、前記操業条件の変更時期および変更量に基づいて前記蒸
解釜を制御する制御手段と、前記蒸解釜の操業時点の操業状態を表示する監視用表示
手段とを備えたことを特徴とするパルプ製造用連続蒸解
設備の制御装置。
【請求項３】前記演算手段によって演算された前記操
業条件の変更時期および変更量を表示する確認用表示手
段と、前記確認用表示手段の表示内容に基づいて、前記演算手
段によって演算された前記操業条件の変更時期および変
更量を修正可能な修正手段とを備えたことを特徴とする
請求項２に記載のパルプ製造用連続蒸解設備の制御装
置。
【請求項４】前記パルプ製造用連続蒸解設備は、前記
蒸解釜に投入する前記チップ原料の種類に応じてチップ
原料の搬入路を変更する第１の変更機構と、前記蒸解釜
内に投入する前記チップ原料の投入量を変更する第２の
変更手段と、前記蒸解釜内に投入する前記チップ原料に
対しての前記蒸解薬液の添加率を変更する第３の変更機
構と、前記蒸解釜内の釜頂部の圧力を変更する第４の変
更機構と、前記蒸解釜内の釜頂部の温度を変更する第５
の変更機構と、前記蒸解釜内の下部浸透ゾーンの温度を
変更する第６の変更機構と、前記蒸解釜内の浸透ゾーン
における前記蒸解薬液の循環流量を変更する第７の変更
機構と、前記蒸解釜内の蒸解ゾーンの温度を変更する第
８の変更機構と、前記蒸解釜内の蒸解ゾーンにおける前
記薬液の循環流量を変更する第９の変更機構と、前記蒸
解釜内の洗浄ゾーンにおける洗浄液の循環流量を変更す
る第１０の変更機構と、前記蒸解釜の釜底からの前記パ
ルプの取り出し量を変更する第１１の変更機構とを備
え、前記演算手段は、前記蒸解釜の操業条件の変更時期およ
び変更量として、前記第１から第１１の変更機構の内の
少なくとも１つについての制御データを演算することを
特徴とする請求項２または３に記載のパルプ製造用連続
蒸解設備の制御装置。
【請求項５】前記入力手段は、前記蒸解釜内に投入す
る前記チップ原料の種類の変更時期、その変更前後にお
ける前記チップ原料の種類およびパルプ生産量と共に、
その変更前後におけるパルプの蒸解度を入力することを
特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のパルプ製
造用連続蒸解設備の制御装置。