本發(fā)明涉及控制制漿過程的方法，其中將木屑輸送至浸漬容器或者消化池(digester)，在此處用包含化學(xué)品的漿液處理所述木屑。

背景技術(shù)：
在化學(xué)制漿過程中，將木屑在消化池中以升高的壓力和溫度用化學(xué)品處理，以溶解將纖維粘合在一起的木質(zhì)素。目前的主要制漿過程是Kraft方法，其中用被稱為白液的氫氧化鈉和硫化鈉的混合物處理木屑。紙漿品質(zhì)和制漿過程中使用的化學(xué)品的消耗高度取決于原材料，即，木屑。木屑的含濕量和其它性質(zhì)可由于例如季節(jié)變化、不同的木屑堆放安排和使用的樹種而改變。原材料性質(zhì)的變化使得難以設(shè)定消化池的化學(xué)品的精確劑量。經(jīng)常使用超過需要的化學(xué)品，這從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的角度來看均是有害的。用于控制連續(xù)消化池的系統(tǒng)還在CA919289中披露。在常規(guī)化學(xué)制漿過程中，基于得自紙漿性質(zhì)或者蒸煮廢液中的殘余堿含量的測量值的信息控制所述過程，即，所述過程以反饋的方式控制。這種途徑無法順應(yīng)木屑性質(zhì)的短期或者突然變化。在本領(lǐng)域中，具有可用于測量原材料性質(zhì)的商業(yè)測量系統(tǒng)。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)方法通常涉及高投資成本，需要長分析時(shí)間和/或不足夠精確，并因此通常不用于控制所述方法。因此，仍需要制漿過程的簡單的，在線前饋控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供用于控制制漿過程的簡單的在線方法。這種和其它優(yōu)點(diǎn)用本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明披露了控制制漿過程的方法，其中將木屑輸送至浸漬容器和/或消化池，在此處用包含化學(xué)品的漿液處理所述木屑。本發(fā)明方法包括以下步驟：e.估計(jì)實(shí)現(xiàn)希望的紙漿產(chǎn)量所需要的輸送至浸漬容器或者消化池的干 燥木屑的質(zhì)量流量，f.測量輸送至浸漬容器或者消化池的潮濕木屑的實(shí)際質(zhì)量流量，g.計(jì)算在潮濕木屑的測量的實(shí)際質(zhì)量流量和干燥木屑的估計(jì)質(zhì)量流量之間的比率，h.基于所述計(jì)算的比率控制制漿過程。本發(fā)明方法使得可以以前饋方式在線控制例如化學(xué)品如氫氧化鈉和硫化鈉向浸漬容器或者向消化池的供應(yīng)、漿液對木材比率和/或制漿溫度。已經(jīng)證實(shí)，通過根據(jù)本發(fā)明控制制漿過程，改善工藝穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)紙漿的卡帕值(kappanumber)和品質(zhì)的變化減小。所述方法簡單并且不需要大的投資成本。此外，我們正在使用a)中的估值計(jì)算預(yù)設(shè)工藝參數(shù)。然后使用所述比率微調(diào)工藝參數(shù)。因此，你們首先創(chuàng)建設(shè)定點(diǎn)，其隨后在工藝的調(diào)節(jié)中使用該設(shè)定點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供包括以下步驟的方法：e.估計(jì)待處理的木屑的干燥密度，f.測量輸送至浸漬容器或者消化池的潮濕木屑的密度，g.計(jì)算在所述木屑的估計(jì)的干燥密度和所述潮濕木屑的測量的密度之間的比率，和h.基于所述計(jì)算的比率控制制漿過程。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供包括以下步驟的方法：e.估計(jì)待處理的木屑的干燥密度，f.測量輸送至浸漬容器或者消化池的潮濕木屑的密度，g.計(jì)算在所述木屑的估計(jì)的干燥密度和所述潮濕木屑的測量的密度之間的比率，其也包括用測量的干燥含量修正，和h.基于所述計(jì)算的比率控制制漿過程。這可在木材密度的變化占支配地位時(shí)使用。因此，測量干燥含量提供了對這種變化進(jìn)行修正的途徑。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及控制制漿過程的方法，其中在浸漬容器中和/或在消化池中用化學(xué)品處理木屑。本申請使用的術(shù)語"浸漬容器"可為適于加工木屑的任何種類的容器、管道等。制漿過程可為例如kraft制漿過程、亞硫酸鹽制漿過 程或者化學(xué)-熱機(jī)械制漿過程。所述制漿過程可為分批或者連續(xù)制漿過程。所述方法可為例如連續(xù)Kraft制漿過程，其中以提高的溫度和壓力用氫氧化鈉和硫化鈉的混合物處理木屑。根據(jù)本發(fā)明方法，計(jì)算在輸送至浸漬容器或者消化池的新鮮的潮濕木屑的實(shí)際質(zhì)量流量和實(shí)現(xiàn)希望的預(yù)設(shè)的紙漿產(chǎn)量所需要的輸送至浸漬容器或者消化池的干燥木屑的估計(jì)質(zhì)量流量之間的比率。所述比率，下文稱為木材材質(zhì)指標(biāo)(WoodMaterialIndicator,WMI)，可例如用于控制供應(yīng)至浸漬容器或者消化池的化學(xué)品如氫氧化鈉和硫化鈉的量和/或控制消化池中的漿液對木材比率和/或控制制漿溫度。WMI可根據(jù)方程1計(jì)算?？蛇x擇地，WMI可通過以下方法計(jì)算：用干燥木屑的估計(jì)質(zhì)量流量除以潮濕木屑的實(shí)際質(zhì)量流量。干燥木屑的估計(jì)質(zhì)量流量可通過以下方法計(jì)算：根據(jù)方程2，用希望的紙漿產(chǎn)量除以蒸煮收率。紙漿產(chǎn)量為作為目標(biāo)的預(yù)設(shè)值。在上面方程中的紙漿產(chǎn)量以干燥重量[kg/s]，即，100%干燥紙漿的重量表示。蒸煮收率是進(jìn)行制漿的樹種的蒸煮收率的估計(jì)值。例如，軟木的kraft制漿的估計(jì)的蒸煮收率為46%。例如，輸送至浸漬容器或者消化池的潮濕木屑的質(zhì)量流量可通過使用碎屑帶式秤(conveyorscale)(優(yōu)選的)、質(zhì)量流量掃描器(通過使用X-射線)或者輻射木材流量計(jì)測量。潮濕木材的測量的質(zhì)量流量取決于原材料的含濕量和原材料的其它性質(zhì)如密度而改變。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，所述制漿過程通過使用在潮濕新鮮木屑的密度的實(shí)際測量值和干燥木屑的密度的估計(jì)值之間的比率來控制。干燥木屑的密度的估計(jì)值取決于使用的樹種。潮濕的新鮮木屑的密度可通過以下方法測定：測量木屑料倉中的木屑的重量并用所述測量值除以料倉中的木屑的體積。如果所述方法為分批制漿過程，那么潮濕的新鮮木屑的密度可通過以下方法測定：測量分批消化池中的木屑的重量并用所述測量值除以分批消化池中的木屑的體積?？墒褂媚静牟馁|(zhì)指標(biāo)(WMI)連續(xù)控制制漿過程。例如，這可通過以下方 法實(shí)現(xiàn)：調(diào)節(jié)向浸漬容器或者消化池的化學(xué)品投料量和/或漿液對木材比率和/或制漿溫度。蒸煮堿劑量可基于WMI值連續(xù)調(diào)節(jié)。漿液對木材比率可基于WMI通過以下方法調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)消化池中的蒸煮廢液或者洗滌液的內(nèi)循環(huán)。當(dāng)原材料密度的變化較高時(shí)，可將木材材質(zhì)指標(biāo)與輸送至消化池的木屑的干燥含量的頻繁分析組合使用，如本發(fā)明的第三方面所反映。以此方式，將濕度和原材料密度的可能的變化彼此分離，并且如果質(zhì)量流量的變化由原材料密度的變化支配，那么這將進(jìn)一步改善工藝控制的精確度。這基于生產(chǎn)中的條件和使用的原材料具體決定。估計(jì)的干燥質(zhì)量流量通過方程2計(jì)算。在連續(xù)消化池系統(tǒng)中的產(chǎn)量通常通過體積測量如碎屑進(jìn)料螺桿(chipfeedingscrew)或者木屑計(jì)量儀(chipmeter)控制?；谝阎拿看涡D(zhuǎn)進(jìn)料體積、填充度和估計(jì)的木屑密度，碎屑進(jìn)料設(shè)備將以某速度旋轉(zhuǎn)，以維持目標(biāo)產(chǎn)量(估計(jì)的干燥質(zhì)量流量)。通過利用在木屑輸送帶上測量的輸送至消化池系統(tǒng)的測量的濕木屑流量，并組合分析的木屑干燥含量和進(jìn)料至消化池系統(tǒng)的木屑的已知體積(通過木屑計(jì)量設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度給出)，可計(jì)算測量的濕木屑密度：濕木屑密度=WCF/(VxFDxrpm)其中，WCF=濕木屑質(zhì)量流量(kg/min)V=每次旋轉(zhuǎn)的進(jìn)料體積(m3)FD=填充度rpm=木屑計(jì)量設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度(rpm)然后從下式計(jì)算測量的干燥密度：測量的干燥密度=濕木屑密度×干燥含量。在這種情況中，將WMI定義為WMI=測量的干燥密度/估計(jì)的干燥密度然后可將通過上面的比率描述的WMI用于工藝控制中。估計(jì)的干燥密度取決于使用何種原材料。此外，本發(fā)明方法在前饋回路(方式)中使用，該前饋回路(方式)考慮將什么進(jìn)料至系統(tǒng)的(將干燥物質(zhì)和水分的變化組合起來；在木屑堆積密度的變化非常低的北歐條件(Nordiccondition)中，這種方法已經(jīng)運(yùn)行良好)。對于變化的響應(yīng)相對更快。在下文中，通過實(shí)施例并參照附圖，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖說明圖1示出木材原材料從木屑堆流向浸漬容器或者消化池的示意圖?？傎|(zhì)量流量優(yōu)選通過使用碎屑帶式秤測量。將新鮮的潮濕木屑的原材料在木屑輸送帶(1)上輸送至木屑料斗(2)。通過使用碎屑進(jìn)料螺桿(3)，將所述材料進(jìn)一步從木屑料斗(2)輸送至浸漬容器或者消化池。碎屑進(jìn)料螺桿(3)的螺桿旋轉(zhuǎn)基于計(jì)算的估計(jì)的干燥質(zhì)量流量來控制，即，它取決于紙漿產(chǎn)量的設(shè)定值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，設(shè)置在木屑輸送帶(1)下面的碎屑帶式秤(4)連續(xù)測量新鮮的潮濕木屑的實(shí)際流動(dòng)。由于在料斗中的木屑質(zhì)量基本保持恒定，測量在木屑輸送帶上的流量給出輸送至浸漬容器或者消化池的新鮮的潮濕木屑的實(shí)際流量的準(zhǔn)確值。將測量的新鮮流量值傳送至控制系統(tǒng)的控制單元(5)，在圖3中示意性示出控制單元(5)。也將估計(jì)的干燥木材流量輸入控制單元(5)中。在控制系統(tǒng)中，將所述流量之間的比率計(jì)算(WMI)，并用于調(diào)節(jié)例如輸送至浸漬容器或者消化池的堿投料量和液體對木材比率的設(shè)定值。優(yōu)選地，基于輸送至浸漬容器或者消化池的木屑的理論計(jì)算流量，即，根據(jù)控制制漿過程的傳統(tǒng)方法進(jìn)一步控制所述過程。因此，除了所述過程的傳統(tǒng)控制，WMI優(yōu)選用于調(diào)節(jié)一定百分?jǐn)?shù)。因此，也將理論計(jì)算的設(shè)定值(設(shè)定點(diǎn))輸入所述系統(tǒng)中。圖2示出如何確定上面闡述的WMI的實(shí)例。圖3示出本發(fā)明的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)可包含一個(gè)或者數(shù)個(gè)亞控制系統(tǒng)，用于針對WMI的長期(例如，24小時(shí))和/或短期(例如，2小時(shí))變化來調(diào)節(jié)堿投料量、蒸煮溫度和/或漿液對木材比率。在圖3中示出的控制系統(tǒng)(5)中，將調(diào)節(jié)分成兩個(gè)回路；一個(gè)回路用于WMI的長期變化以及一個(gè)回路用于WMI的短期變化。系統(tǒng)(5)可包含其它控制單元(6，7)，其中可輸入其它變量(v1、v2，…Vn)或者預(yù)設(shè)值用于控制所述過程，例如堿投料量的上限和下限、漿液對木材比率的當(dāng)前值、蒸煮溫度(H-因子)和堿投料量等。圖4更加示意性地示出本發(fā)明的WMI如何用于控制堿投料量，其僅為通過使用本發(fā)明的WMI可控制的參數(shù)的實(shí)例。圖5示出運(yùn)行中的WMI控制(參見下面的實(shí)施例)。實(shí)施例試驗(yàn)性運(yùn)行在Oulu制造廠(Oulumill)在4天期間內(nèi)進(jìn)行，其中顯示， WMI控制降低卡帕值變化。作為軟傳感器(softnumber)的WMI似乎可用并足夠準(zhǔn)確以降低原材料變化的影響。結(jié)果下面在表1中給出。表1.來自4天Oulu試驗(yàn)的結(jié)果。每一情況為4天運(yùn)行期。原材料為來自斯堪的納維亞(Scandinavian)的軟木(t/d=公噸/天)。也參見反映實(shí)施例的圖5。也參見圖2。益處下面在表2中給出。使用木材材質(zhì)指標(biāo)(WMI)控制的益處表2.來自4天Oulu試驗(yàn)的益處上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的多種實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員了解其它微小改變，其將落在本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的寬度和范圍不應(yīng)受任何上述示例性實(shí)施方案限制，但是應(yīng)僅根據(jù)所附權(quán)利要求和它們的等同物限定。對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在本發(fā)明范圍內(nèi)的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和修飾將為顯而易見的。因此，本發(fā)明意在涵蓋包含在所附權(quán)利要求主旨和范圍內(nèi)的各種修改和等同方法。應(yīng)將在附圖中和在前面的描述中的任何圖示和描述視為示例性的和非限制性的。在權(quán)利要求中單詞"包含"的使用不排除其它元素或者步驟，以及冠詞"一個(gè)"或者"一種"的使用不排除復(fù)數(shù)。在不同從屬權(quán)利要求中特征的出現(xiàn)本身不排除這些特征的組合。在權(quán)利要求中的任何參考符號(hào)是用于提高可理解性，并且不應(yīng)視為限制本發(fā)明范圍。