[发明专利]扰动器组件调节系统和方法

说明书

本发明涉及一种扰动器调节系统，包括：扰动器组件，该扰动器组件被配置成扰动从熔融物溜槽流入溶解槽中的一定体积的熔融物，其中，扰动器组件包括以可操作的方式接合到扰动器的致动器；传感器，该传感器被配置成记录来自回收炉的工艺数据；以及控制系统，该控制系统被配置成从传感器接收传感器输出信号，其中传感器输出信号指示在测量时间处的工艺数据，其中控制系统被进一步配置成将传感器输出信号与编程操作范围进行比较，并且如果传感器输出信号的工艺数据在编程操作范围之外，则向扰动器组件发送扰动器输入信号以调节扰动器操作条件。在某些示例性实施方案中，传感器为图像拍摄装置。在某些示例性实施方案中，能够远程调节扰动器组件。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2019年12月20日提交的美国临时专利申请62/951,481的较早提交日期的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及化学制浆，并且具体地涉及在纸浆和造纸工业中使用的回收炉和溶解槽。

背景技术

在化学制浆工业中，工厂操作员用强酸或强碱处理木质纤维素材料以使木质素与纤维素纤维解离。操作员然后可将纤维素纤维分离、洗涤并进一步处理成纸浆或其它纸浆基产品。化学工艺示例包括：牛皮纸浆工艺(也称为“硫酸盐工艺”)、亚硫酸盐工艺、烧碱制浆工艺和亚硫酸盐半化学制浆工艺。

虽然每种类型的化学工艺的加工化学品可不同，但工厂操作员经常回收并再循环利用这些加工化学品以经济地运行工厂。许多化学纸浆工厂使用热解化学回收系统来回收蒸煮化学品的至少一部分。

在典型的化学回收工艺中，操作员将浓缩的废蒸煮化学品(一般称为“黑液”)加热并注入化学回收炉中。回收炉从黑液中蒸发剩余的水，并且黑液中的固态化合物经历部分热解。剩余的无机化合物落到回收炉的底部，然后作为熔融的液态熔融物离开。

该熔融物通过回收炉底部处的一个或多个熔融物溜槽离开。当熔融物在溶解槽中接触绿液时，熔融物爆炸并发出一连串的可听声。这通常被本领域的技术人员称为“爆裂”。从溜槽流出的熔融物通常介于750摄氏度(“℃”)至820℃之间，而绿液的平均温度为约70℃至100℃。

为了控制熔融物熔解，避免过度噪声，并降低灾难性爆炸的可能性，常规溶解槽通常使用扰动器来在熔融物从溜槽落入溶解槽中时扰动熔融物。扰动器可以是一个或多个碎裂物喷射器，或被配置成在熔融物达到溶解槽液位之前扰动来自熔融物溜槽的熔融物流的其它装置。碎裂物喷射器在高压下用蒸汽或其它碎裂流体喷射落下的熔融物以产生熔融物小滴。这些小滴合计具有比未扰动的熔融物流大的表面积。单独小滴还具有比总体未扰动的熔融物流小的体积。增大的表面积和更小体积的反应物所允许的爆裂爆炸与在熔融物作为连续的、不间断的、未扰动的流接触绿液时的爆炸相比通常强度更低。

在许多工厂中，操作员常常在加工设备之中和之间移动，以监测工艺条件和输出。来自溜槽的熔融物流是可变的。熔融的熔融物可周期性地聚积在回收炉中无机材料的临时挡板之后，并且湍流工艺条件可偶尔从溜槽开口发送过热气体射流。即使有适当的保护，通常建议人员尽可能远离溜槽开口站立，以避免在失常状况下邻近熔融物溜槽。溶解槽或回收炉中的爆炸对紧邻的人员造成严重的安全风险，并且所产生火灾对工厂的其余部分中的人员造成严重的风险。此类爆炸还导致不受监管量的污染物进入空气和地下水并预测显著的生产损失。该规模的爆炸可使工厂停用数周或数月。

为了适应熔融物流的变化，当前的碎裂物喷射器促使操作员在物理上靠近碎裂物喷射器站立，以手动调节蒸汽流的速率和/或碎裂物喷射器的位置。取决于特定的回收炉，设备相对于碎裂物喷射器的接近度可降低操作员触及蒸汽流量调节阀的容易度。这种降低的触及容易度可促使操作员站得太靠近溜槽开口，或将他们自身定位成使得他们将增加受伤风险。