[發(fā)明專利]一種確定非均勻介質(zhì)的性質(zhì)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110191142.0
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN112986249A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼克拉斯·安德森
• 申請（專利權(quán)）人: BTG儀器公司
• 主分類號: G01N21/85
• 分類號: G01N21/85
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11728
• 代理人: 王瑩;尹吉偉

提供了一種確定運(yùn)動中的非均勻介質(zhì)的性質(zhì)的方法，所述非均勻介質(zhì)包含至少兩相。所述介質(zhì)由具有至少一種預(yù)設(shè)波長的光束照射，得到測量信號，所述信號代表檢測到的離開所述介質(zhì)的光，其中所述光束相對于性質(zhì)有待確定的部分介質(zhì)是小的。測量信號的帶寬對于區(qū)分測量信號的時間周期是足夠高的，所述測量信號的時間周期與性質(zhì)有待確定的該部分介質(zhì)相關(guān)。對于與性質(zhì)有待確定的該部分介質(zhì)相關(guān)的測量信號的時間周期，使用測量信號確定性質(zhì)有待確定的這部分介質(zhì)的性質(zhì)，其中有待確定的性質(zhì)通過數(shù)學(xué)計(jì)算、使用與性質(zhì)有待確定的這部分介質(zhì)相應(yīng)的測量信號來確定。從而可檢測單個部分介質(zhì)的性質(zhì)。

本申請是申請?zhí)枮?01480028970.0、申請日為2014年4月2日、發(fā)明名稱為“一種確定非均勻介質(zhì)的性質(zhì)的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及一種用于確定非均勻介質(zhì)中的一個或多個組分或相的性質(zhì)的方法。

背景技術(shù)

紙漿廠的加工效率是復(fù)雜的函數(shù)，它取決于，例如，所使用的紙漿類型、紙漿性質(zhì)、工藝設(shè)備和條件。對于漂白硫酸鹽漿廠的第一加工階段(即蒸煮、氧脫木素和D0階段)，挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)最優(yōu)脫木素和高選擇性，即得到低木質(zhì)素含量和高漿得率及粘度。第二個挑戰(zhàn)為在所需的最終亮度和強(qiáng)度水平下最大化紙漿生產(chǎn)。

合適地操作蒸煮和氧脫木素具有巨大的影響。操作離預(yù)期工作點(diǎn)太遠(yuǎn)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)量損失，雖然有時在例如漿得率和強(qiáng)度方面非常難于直接和定量地確定。從過程控制角度來看，干擾因素將造成過程可變性，導(dǎo)致偏離目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。這樣的干擾因素可能與例如原料(諸如切片水分、液體強(qiáng)度、木材組成等)相關(guān)。它也與所使用的不準(zhǔn)確或不適合的過程傳感器相關(guān)，例如稠度、流速、pH等。然而，并不是每個加工階段中的每個單一性質(zhì)和組成都能被測量，固有的挑戰(zhàn)是確定關(guān)鍵的工藝參數(shù)，以測量那些參數(shù)，并基于這些參數(shù)得到過程控制解決方案，以便實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量。

降解的和溶出的木質(zhì)素殘?jiān)鼘⒆罱K進(jìn)入回收鍋爐。但是將自然地發(fā)生一些下游“泄漏”，其為黑液殘留物(carryover)。此外，雖然大部分脫木素發(fā)生于蒸煮階段，但在后續(xù)階段仍產(chǎn)生極為顯著的卡伯值(Kappa number)下降，這將給過程流中加入更多溶出的木質(zhì)素。

該黑液殘留物(是指有機(jī)和無機(jī)組分)就其組成是被熟知的，現(xiàn)今有人使用傳感技術(shù)試圖捕獲所述殘留物。但是他們不具體地測量被認(rèn)為是紙漿洗滌中最重要參數(shù)的溶出木質(zhì)素含量，而測量黑液中的無機(jī)物質(zhì)含量。

可通過測量優(yōu)選紫外(UV)光的吸光度確定過程流體中木質(zhì)素的含量。但是，這意味著纖維已被分離，因此僅可被實(shí)時地施用于相對純的流體流(即不含纖維)。一些對于纖維含量的補(bǔ)償(包括纖維碎片及其他光散射顆粒)可通過在兩個或多個波長下進(jìn)行測量來實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)測量，例如透光率時，即便在相對低的纖維含量下，這些纖維也阻斷幾乎所有的光線，據(jù)此流體相的確定將被干擾或成為不可能。

專利文件SE 464836描述了由于低數(shù)目的大顆粒(例如纖維)存在于給定小測量體積中，在這個體積下沒有大顆粒將是統(tǒng)計(jì)學(xué)上偶然的，條件是濃度相對于體積是足夠低的。但是，小體積(例如1mm³)中小顆粒的數(shù)目也是高的，統(tǒng)計(jì)學(xué)上小顆粒的濃度將在一段時間內(nèi)基本上維持恒定。

圖1示出了在高頻率、小測量體積下的包含大顆粒和小顆粒的懸浮液的透光率測量的說明性簡圖。曲線圖示出了作為時間函數(shù)的信號水平，其中V_CW是純水的信號水平，V_P是信號的最高水平，V_DC是平均信號水平。FPC對應(yīng)于小顆粒的濃度，LPC對應(yīng)于大顆粒的濃度。