[發明專利]擾動器組件調節系統和方法

在審

• 申請號: 202011519669.3
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN113005802A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 約翰·菲利普斯
• 申請（專利權）人: 安德里茨公司
• 主分類號: D21C3/02
• 分類號: D21C3/02
• 代理公司: 北京卓孚律師事務所 11821
• 代理人: 任宇

本發明涉及一種擾動器調節系統，包括：擾動器組件，該擾動器組件被配置成擾動從熔融物溜槽流入溶解槽中的一定體積的熔融物，其中，擾動器組件包括以可操作的方式接合到擾動器的致動器；傳感器，該傳感器被配置成記錄來自回收爐的工藝數據；以及控制系統，該控制系統被配置成從傳感器接收傳感器輸出信號，其中傳感器輸出信號指示在測量時間處的工藝數據，其中控制系統被進一步配置成將傳感器輸出信號與編程操作范圍進行比較，并且如果傳感器輸出信號的工藝數據在編程操作范圍之外，則向擾動器組件發送擾動器輸入信號以調節擾動器操作條件。在某些示例性實施方案中，傳感器為圖像拍攝裝置。在某些示例性實施方案中，能夠遠程調節擾動器組件。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求在2019年12月20日提交的美國臨時專利申請62/951,481的較早提交日期的權益，該申請的全部內容以引用方式并入本文。

技術領域

本公開整體涉及化學制漿，并且具體地涉及在紙漿和造紙工業中使用的回收爐和溶解槽。

背景技術

在化學制漿工業中，工廠操作員用強酸或強堿處理木質纖維素材料以使木質素與纖維素纖維解離。操作員然后可將纖維素纖維分離、洗滌并進一步處理成紙漿或其它紙漿基產品。化學工藝示例包括：牛皮紙漿工藝(也稱為“硫酸鹽工藝”)、亞硫酸鹽工藝、燒堿制漿工藝和亞硫酸鹽半化學制漿工藝。

雖然每種類型的化學工藝的加工化學品可不同，但工廠操作員經常回收并再循環利用這些加工化學品以經濟地運行工廠。許多化學紙漿工廠使用熱解化學回收系統來回收蒸煮化學品的至少一部分。

在典型的化學回收工藝中，操作員將濃縮的廢蒸煮化學品(一般稱為“黑液”)加熱并注入化學回收爐中。回收爐從黑液中蒸發剩余的水，并且黑液中的固態化合物經歷部分熱解。剩余的無機化合物落到回收爐的底部，然后作為熔融的液態熔融物離開。

該熔融物通過回收爐底部處的一個或多個熔融物溜槽離開。當熔融物在溶解槽中接觸綠液時，熔融物爆炸并發出一連串的可聽聲。這通常被本領域的技術人員稱為“爆裂”。從溜槽流出的熔融物通常介于750攝氏度(“℃”)至820℃之間，而綠液的平均溫度為約70℃至100℃。

為了控制熔融物熔解，避免過度噪聲，并降低災難性爆炸的可能性，常規溶解槽通常使用擾動器來在熔融物從溜槽落入溶解槽中時擾動熔融物。擾動器可以是一個或多個碎裂物噴射器，或被配置成在熔融物達到溶解槽液位之前擾動來自熔融物溜槽的熔融物流的其它裝置。碎裂物噴射器在高壓下用蒸汽或其它碎裂流體噴射落下的熔融物以產生熔融物小滴。這些小滴合計具有比未擾動的熔融物流大的表面積。單獨小滴還具有比總體未擾動的熔融物流小的體積。增大的表面積和更小體積的反應物所允許的爆裂爆炸與在熔融物作為連續的、不間斷的、未擾動的流接觸綠液時的爆炸相比通常強度更低。

在許多工廠中，操作員常常在加工設備之中和之間移動，以監測工藝條件和輸出。來自溜槽的熔融物流是可變的。熔融的熔融物可周期性地聚積在回收爐中無機材料的臨時擋板之后，并且湍流工藝條件可偶爾從溜槽開口發送過熱氣體射流。即使有適當的保護，通常建議人員盡可能遠離溜槽開口站立，以避免在失常狀況下鄰近熔融物溜槽。溶解槽或回收爐中的爆炸對緊鄰的人員造成嚴重的安全風險，并且所產生火災對工廠的其余部分中的人員造成嚴重的風險。此類爆炸還導致不受監管量的污染物進入空氣和地下水并預測顯著的生產損失。該規模的爆炸可使工廠停用數周或數月。

為了適應熔融物流的變化，當前的碎裂物噴射器促使操作員在物理上靠近碎裂物噴射器站立，以手動調節蒸汽流的速率和/或碎裂物噴射器的位置。取決于特定的回收爐，設備相對于碎裂物噴射器的接近度可降低操作員觸及蒸汽流量調節閥的容易度。這種降低的觸及容易度可促使操作員站得太靠近溜槽開口，或將他們自身定位成使得他們將增加受傷風險。