專(zhuān)利名稱(chēng)：具有輸出閥的處理裝置及其操作的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在升高的壓力下處理松散材料的裝置的領(lǐng)域，并且特別是涉及這樣一種裝置，松散材料可以在經(jīng)受壓力的降低的同時(shí)通過(guò)該裝置。
背景技術(shù)：
大量工業(yè)處理涉及將松散固體有機(jī)給料導(dǎo)入到加壓反應(yīng)腔室或器皿內(nèi)。除非該處理受限于一批操作，其會(huì)要求將給料加壓并壓迫到反應(yīng)器皿內(nèi)，同時(shí)反應(yīng)器皿維持在升高的壓力下，并且還可以維持在升高的溫度下。例如在1978年10月10日授權(quán)的Brown的US專(zhuān)利4，119，025、1990年8月14日授權(quán)的Brown等的US專(zhuān)利4，947，743以及2000年2月17日公布為WO 00/07806的Burke 等的PCT申請(qǐng)PCT/CA99/00679中顯示了在該領(lǐng)域中早先的工作，所有這些文獻(xiàn)的主題通過(guò)引用納入本文。在該處理結(jié)束時(shí)，松散的纖維，典型地為有機(jī)材料通過(guò)某些種類(lèi)的排放組件而離開(kāi)反應(yīng)腔室，并由此對(duì)其收集以用于進(jìn)一步的使用或處理。在一定程度上，隨后將處理的給料用作后續(xù)處理(例如生物消化處理)的輸入，纖維材料可望進(jìn)行細(xì)微的擴(kuò)張。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，涉及一種用于處理纖維有機(jī)給料的裝置。所述裝置包括 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)能夠操作為將纖維有機(jī)給料升高到處理壓力；反應(yīng)器器皿，通過(guò)所述反應(yīng)器器皿對(duì)處于壓力下的所述纖維有機(jī)給料進(jìn)行處理；以及排放或解壓組件，所述排放或解壓組件安裝為接收所述反應(yīng)器器皿的所述纖維有機(jī)給料。所述排放或解壓組件包括收集器和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件能夠操作為將所述纖維有機(jī)給料壓緊到所述收集器內(nèi)。流出管理器安裝到所述收集器。所述流出管理器能夠在用于將給料保持在所述收集器中的閉合位置以及用于使給料從所述收集器排出的開(kāi)啟位置之間運(yùn)動(dòng)。所述流出管理器具有流出管理器驅(qū)動(dòng)器。所述流出管理器驅(qū)動(dòng)器具有連續(xù)可變的速度控制。所述速度控制能夠操作為改變所述流出管理器處于所述開(kāi)啟位置的持續(xù)時(shí)間以及在所述開(kāi)啟位置和閉合位置所耗費(fèi)時(shí)間的比值兩者。在本發(fā)明的該方面的一個(gè)特征中，所述控制能夠操作為使所述流出管理器在開(kāi)啟狀況和閉合狀況之間每分鐘循環(huán)超過(guò)40次。在另一個(gè)特征中，所述裝置包括傳感器，所述傳感器能夠操作為監(jiān)測(cè)所述流出管理器的上游的壓力，并且替代地通過(guò)監(jiān)測(cè)馬達(dá)電流，數(shù)字電子控制器連接為使所述流出管理器響應(yīng)于壓力信號(hào)并響應(yīng)于在所述收集器中感測(cè)到的負(fù)載而進(jìn)行操作。在另一個(gè)特征中，所述裝置包括至少一個(gè)熱傳遞接口，在所述至少一個(gè)熱傳遞接口處，熱量可以被添加到所述反應(yīng)器器皿以及所述反應(yīng)器器皿的任意內(nèi)容物； 以及至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入或接口，通過(guò)所述至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入或接口來(lái)調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器器皿之內(nèi)的濕度水平。所述流出管理器連接為響應(yīng)于在所述收集器中存在給料并感測(cè)最小流出壓力閾值而開(kāi)啟。
在另一個(gè)特征中，所述裝置包括控制邏輯，所述控制邏輯用來(lái)(a)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，縮短流出管理器的閉合時(shí)間；(b)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，加長(zhǎng)流出管理器的開(kāi)啟時(shí)間；(C)與總的流出管理器的循環(huán)時(shí)間成比例地增大流出管理器的開(kāi)啟時(shí)間與流出管理器的閉合時(shí)間的比值；(d)偏置所述流出管理器以將流出開(kāi)啟時(shí)間縮短到最小閾值；或者(e)當(dāng)上游的壓力落到指定的設(shè)定點(diǎn)值以下時(shí)，立即使所述流出管理器運(yùn)動(dòng)到所述閉合位置，或者執(zhí)行所有這些操作。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，涉及一種用于處理松散纖維給料的處理方法。所述處理方法包括在相對(duì)于環(huán)境升高的壓力下在反應(yīng)器器皿中設(shè)立所述松散纖維給料；使給料的裝料通過(guò)突然的擴(kuò)張部，所述突然的擴(kuò)張部可以是基本為隔熱的且為等熵的；并且利用可變速度流出閥來(lái)實(shí)時(shí)地控制解壓循環(huán)參數(shù)。在所述處理方法的一個(gè)特征中，所述可變速度流出閥為球閥。在一個(gè)附加特征中， 所述處理方法可以包括單向地驅(qū)動(dòng)所述球閥并且在該一個(gè)方向上改變速度。在另一個(gè)特征中，所述處理方法包括采用傳感器來(lái)觀測(cè)所述流出閥的上游的所述反應(yīng)器器皿中的壓力，并且響應(yīng)于在所述流出閥的上游感測(cè)到的壓力來(lái)調(diào)節(jié)所述流出閥的操作。在又一個(gè)特征中，所述處理方法包括以下操作中的至少一個(gè)操作(a)將所述流出閥維持在開(kāi)啟狀況下小于一秒；(b)將所述流出閥維持在開(kāi)啟狀況下to^，并且將所述流出閥維持在閉合狀況下ta。sed，其中、εη小于ta。sed的74 ； (C)感測(cè)在所述流出閥開(kāi)啟時(shí)所述流出閥的上游的壓降，并且如果壓降超過(guò)設(shè)定的閾值PD—rf，則立即驅(qū)動(dòng)所述流出閥閉合；⑷感測(cè)在所述流出閥的上游安裝的收集器中給料的存在，并且禁止開(kāi)啟所述流出閥，除非推斷出存在給料； (e)對(duì)于所述流出閥設(shè)定最小開(kāi)啟狀況時(shí)間參考值tKrf，并且向著tKrf偏置所述流出閥的開(kāi)啟時(shí)間tQpen ； (f)在每分鐘20至120次的范圍內(nèi)開(kāi)啟并閉合所述流出閥。在另一個(gè)特征中，所述處理方法包括(a)每分鐘開(kāi)啟并閉合所述流出閥至少40 次；(b)維持小于2秒的總的循環(huán)時(shí)間tt。tal，其中tt。tal為閥開(kāi)啟時(shí)間和閥閉合時(shí)間 ta。sed之和；(c)維持閥開(kāi)啟時(shí)間和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值小于1 5，或者包括所有這些操作。在又一個(gè)特征中，所述處理方法包括在所述流出閥的上游設(shè)置給料收集器；將壓緊給料的驅(qū)動(dòng)器設(shè)置到所述收集器內(nèi)；監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電流；監(jiān)測(cè)所述流出閥的緊上游的壓力；禁止所述流出閥開(kāi)啟，直到所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電流超過(guò)電流閾值Ivalvrapm，并且所述流出閥的緊上游的反應(yīng)器壓力至少大到壓力最小排放觸發(fā)值Pvalvrajpm ；在如下時(shí)間最開(kāi)始就使該閥閉合(a)與設(shè)定的參考值、。η8相比超時(shí)；(b)感測(cè)到電動(dòng)馬達(dá)電流下降到設(shè)定的參考值I^ef以下；(c)感測(cè)到壓力的下降大于設(shè)定的參考值PD_Mf。在再一個(gè)特征中，所述處理方法包括執(zhí)行如下操作的任一個(gè)操作或兩個(gè)操作(a)將所述流出閥的開(kāi)啟時(shí)間、_偏置到與前面進(jìn)行的操作狀況一致的最短時(shí)間，并且(b)將流出閥的開(kāi)啟時(shí)間和流出閥的閉合時(shí)間ta_d的比值偏置到與其它操作狀況一致的最小值。在又一個(gè)特征中，所述處理方法包括將反應(yīng)腔室中的給料加熱到對(duì)應(yīng)于處于反應(yīng)器腔室的壓力下的飽和水蒸汽溫度的溫度，或者將反應(yīng)腔室之內(nèi)的濕度水平維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，或者包括兩者。在另一個(gè)特征中，所述處理方法包括使閥開(kāi)啟時(shí)間〖0^和閥閉合時(shí)間的比值維持在3 1和10 1的范圍內(nèi)，或者更窄地，使閥開(kāi)啟時(shí)間t_n和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值維持在5 1和8 1的范圍內(nèi)。當(dāng)耗電量小于Ifl的70%時(shí)，所述流出控制閥可以被禁止開(kāi)啟，并且當(dāng)Ifl大于Ifl的50%時(shí)，所述流出控制閥可以被禁止閉合。所述處理方法可以具有小于72秒的控制閥目標(biāo)開(kāi)啟時(shí)間t_n。所述反應(yīng)器器皿可以被維持在超過(guò)190psig的壓力下，并且所述反應(yīng)器器皿中的溫度被維持在對(duì)應(yīng)蒸汽表的飽和溫度下。更窄地，反應(yīng)器器皿目標(biāo)壓力為M5psig+/-5psig?？刂崎y的閉合可以在壓力下降2psig時(shí)開(kāi)始，并且在壓力下降5psig時(shí)立即進(jìn)行。在實(shí)施方式和附圖中描述了本發(fā)明的這些和其它方面。


本發(fā)明可以借助于所附附圖來(lái)進(jìn)行描述，在這些附圖中圖Ia為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的具有送料壓縮機(jī)組件的高壓處理裝置的立體顯示的基本設(shè)置；圖Ib為圖Ia的處理裝置的輪廓圖或側(cè)視圖；圖Ic為圖Ia的處理裝置的俯視圖；圖Id為圖Ia的處理裝置的端部視圖；圖Ie為如圖Ic中的截面“l(fā)e-le”所示的沿著圖Ia的處理裝置的中心豎直平面的縱向橫截面；并且圖2為圖Ia的裝置在圖Ic的截面“2_2”上呈現(xiàn)的水平側(cè)向截面圖。
具體實(shí)施例方式下文的描述以及本文所描述的實(shí)施方案以顯示本發(fā)明的原理的具體實(shí)施方案的實(shí)例或例子的方式給出。這些實(shí)例提供用作解釋本發(fā)明各原理的目的，而并非限制性的。在描述中，貫穿說(shuō)明書(shū)全文和附圖，同樣的部件以同樣的各自的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為與北美地區(qū)的本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那些術(shù)語(yǔ)的習(xí)慣含義及通常含義相一致。根據(jù)聯(lián)邦巡回上訴法院在Wiillips對(duì)AWH公司中的決定，并且在不排除基于在其它參考的基礎(chǔ)上的其它來(lái)源(其與術(shù)語(yǔ)的習(xí)慣含義及通常含義基本一致，或者與本說(shuō)明基本一致，或者與兩者一致)的解釋的同時(shí)，申請(qǐng)人明確地排除與本說(shuō)明不一致的所有解釋?zhuān)貏e是明確地排除例如可以在USPTO中或者在任何其它專(zhuān)利局做出的權(quán)利要求書(shū)或本說(shuō)明書(shū)所用語(yǔ)言的任何解釋?zhuān)鞘艿奖菊f(shuō)明的支持或者根據(jù)保護(hù)范圍(In rn Lee)記錄的客觀證明的支持，例如可以示范本領(lǐng)域技術(shù)人員如何使用和理解這些術(shù)語(yǔ)，或者以本領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的專(zhuān)家證明的方式如何使用和理解這些術(shù)語(yǔ)。就通常定向和方向的術(shù)語(yǔ)而言，可以采用兩種類(lèi)型的參照系。首先，由于本說(shuō)明書(shū)涉及螺桿、螺桿輸送機(jī)或者螺桿壓縮機(jī)，因此其可以有助于限定軸向或X方向，該方向?yàn)榻o料或工件材料沿著轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺桿的前進(jìn)方向，還存在徑向方向和周向方向。其次，在其它場(chǎng)合下，可以適當(dāng)?shù)乜紤]笛卡爾參考系。在該文件中，除非另外指出，X方向?yàn)楣ぜ蚪o料通過(guò)機(jī)器前進(jìn)的方向，并且可以典型地呈現(xiàn)為各種給料流動(dòng)導(dǎo)管的縱向中心線。y方向呈現(xiàn)為垂直于χ軸線的水平軸線。ζ方向通常為豎直軸線。通常來(lái)說(shuō)，除非另外注明，所呈現(xiàn)的附圖可以基本是成比例且按比例的。裝置20-概述在圖la、lb、lc、ld和Ie中以大體設(shè)置顯示了處理裝置20。其可以是用于處置或處理纖維有機(jī)固體給料的裝置。在給料材料的流動(dòng)方向上，存在可以為輸入送料機(jī)的第一組件22，在該輸入送料機(jī)處導(dǎo)入給料材料。出于這一討論的目的，給料可以呈現(xiàn)為有機(jī)給料，例如玉米桿、或者甘蔗桿、或竹子、或者木屑或樹(shù)皮或鋸屑等等。給料可以是纖維的，可以是各有異性的，并且可以在或多或少的程度上為親水性的，例如源于處理新木材的木屑或木薄片。給料可以具有在10 %和大約65 %至70 %重量之間的初始含水量，并且典型地對(duì)范圍在35%至55%重量的初始含水量進(jìn)行處理。輸入送料機(jī)或輸料機(jī)或者輸入輸送機(jī)22附接到多級(jí)給料壓縮裝置M并且將給料材料輸送到多級(jí)給料壓縮裝置對(duì)，該多級(jí)給料壓縮裝置M可以是共軸送料機(jī)，其包括基本標(biāo)表示沈的第一級(jí)壓縮和基本表示為觀的第二級(jí)壓縮，第一級(jí)壓縮可以是諸如第一級(jí)壓縮區(qū)域或壓縮螺桿組件的壓縮區(qū)域，第二級(jí)壓縮可以是第二級(jí)壓縮區(qū)域或活塞組件區(qū)域。 來(lái)自活塞區(qū)域(即，第二級(jí)壓縮28)的輸出通過(guò)排放部段供給到基本表示為30的反應(yīng)器皿進(jìn)料組件。組件30包括基本豎直定向的消化器下降槽或者進(jìn)料頭部腔室32、進(jìn)料導(dǎo)管或管道或插入部或者消化器插入部34 ；以及節(jié)流圓錐組件36。進(jìn)料頭部腔室32處于更大的反應(yīng)器或反應(yīng)腔室或器皿或者消化器組件40的本體部分中，該反應(yīng)器或反應(yīng)腔室或器皿40 可以被稱(chēng)為消化器，并且不但包括頭部腔室或消化器下降槽32而且包括基本水平的縱向定向的器皿42，該器皿42可以被稱(chēng)為主反應(yīng)器器皿或消化器。主反應(yīng)器器皿42可以具有出料或輸出組件44，該組件44還可以被稱(chēng)為排放管道。整個(gè)裝置可以安裝在基本表示為 46的基座或框架上。反應(yīng)器器皿有時(shí)可以被稱(chēng)為消化器，并且在其它場(chǎng)合可以被稱(chēng)為水解器。進(jìn)料組件30在表示為48的凸緣聯(lián)接部處連接到主反應(yīng)器器皿或者消化器42。盡管只顯示了單一的主反應(yīng)器器皿，但是還可以存在其它中間處理步驟及其相關(guān)反應(yīng)器器皿，并且可以設(shè)置在進(jìn)料組件30和反應(yīng)器器皿42之間，同樣可以按照諸如聯(lián)接部48的適合的凸緣聯(lián)接部進(jìn)行連接。在一個(gè)這樣的處理中，處于松散的木質(zhì)纖維或部分木質(zhì)纖維屬性的有機(jī)給料 (即，以木材為基礎(chǔ)或類(lèi)似木材的給料)被加壓到大概M5psig (每平方英寸磅表值)，并且在反應(yīng)腔室中被加熱到部分液態(tài)水和部分蒸汽形式的水的飽和溫度。濕氣可以被增加或被抽取，正如多種化學(xué)溶液可以做到的。在給料沿著反應(yīng)腔室前進(jìn)時(shí)，給料被保持在該壓力和溫度下一定時(shí)間。在排放裝置處存在或多或少為瞬時(shí)的，基本隔熱的且基本等熵的膨脹。幾乎瞬時(shí)的壓力降低可能會(huì)趨向于使得被捕集在吸濕木片或薄片中的水趨向于需要經(jīng)受從液體到蒸汽的幾乎瞬時(shí)的狀態(tài)改變，其中在給料之內(nèi)所產(chǎn)生的可能并不完全的膨脹并不像制作爆米花時(shí)那樣的蒸汽膨脹。結(jié)果是，給料的纖維趨向于被迫隔開(kāi)，并且在某種意義上被打松，從而形成精細(xì)的松散的產(chǎn)品。由此獲得的產(chǎn)品可以具有相對(duì)高的表面面積與體積的比值，并且可以在某種意義上被“嫩化”，從而使纖維可以更容易在微生物(例如，細(xì)菌、真菌、病毒等)的消化處理中被分解，通過(guò)這些消化處理，那些纖維會(huì)更容易地被轉(zhuǎn)化為其它化工品，例如乙醇。輸入送料機(jī)22輸入送料機(jī)或進(jìn)料輸送機(jī)22可以包括收集器器皿，該收集器器皿可以被稱(chēng)為貯存器、料槽或進(jìn)料螺桿料斗50。其包括送料進(jìn)給裝置或者送料機(jī)或者進(jìn)料輸送機(jī)52，其可以是輸送機(jī)，或者是皮帶輸送機(jī)或者是螺桿輸送機(jī)或者攪龍M，如圖所示。驅(qū)動(dòng)器(也稱(chēng)為進(jìn)料輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)器)56設(shè)置為使攪龍M運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)器56安裝在下送料殼體或下降槽58的遠(yuǎn)側(cè)上，其中驅(qū)動(dòng)器軸通過(guò)該殼體在水平縱向方向上延伸到攪龍54。下降槽58在頂上被安裝，并且與壓縮機(jī)裝置或共軸送料機(jī)M的輸入殼體或送料機(jī)料斗60流動(dòng)地連通。第一級(jí)壓縮機(jī)26壓縮裝置或共軸送料機(jī)M安裝到基板62，該基板62安裝到框架46。第一級(jí)壓縮機(jī)或壓縮螺桿區(qū)域沈包括運(yùn)動(dòng)的壓縮構(gòu)件64、固定受壓給料保持構(gòu)件66、輸入殼體或送料機(jī)料斗60、軸承殼體或軸承殼體組件68 (以及，固有地包含于其中的軸承)、表示為壓縮螺桿減速器70和驅(qū)動(dòng)聯(lián)接件72的驅(qū)動(dòng)器、以及初始進(jìn)料給料輸送機(jī)構(gòu)件陣列，例如可以表示為三個(gè)螺桿組件74。運(yùn)動(dòng)的壓縮構(gòu)件64可以為壓縮螺桿76。壓縮螺桿76可以包括這樣的渦旋部，該渦旋部在渦旋部的單個(gè)的斜軌或匝之間具有可變螺距間隔，該可變螺距間隔或者作為階梯函數(shù)或者如實(shí)施方案所示，隨著螺桿的尖端在縱向或X方向上向前接近末端，壓縮螺桿76 可以具有連續(xù)減小的螺距間隔。壓縮螺桿76具有縱向中心線，并且在操作時(shí)，螺桿76的旋轉(zhuǎn)既使得給料材料沿著螺桿向前前進(jìn)，此外還使得給料在縱向方向上受到壓縮。螺桿76的基座或近端安裝在軸承或者壓縮螺桿軸承殼體組件68中，壓縮螺桿軸承殼體組件68具有的凸緣安裝到輸入殼體(例如可以被稱(chēng)為送料機(jī)料斗60)的面向后的凸緣。螺桿76的帶有鍵的輸入軸被驅(qū)動(dòng)器或減速器70的相似的帶有鍵的輸出軸驅(qū)動(dòng)，從而通過(guò)聯(lián)接件72使扭矩通過(guò)各軸之間。壓縮螺桿驅(qū)動(dòng)器70包括安裝在其自身馬達(dá)基座78上的壓縮螺桿驅(qū)動(dòng)馬達(dá)80，該馬達(dá)基座78安裝到基板62。馬達(dá)80可以為齒輪馬達(dá)，并且可以包括減速齒輪箱。馬達(dá)80 可以為可變速度馬達(dá)，并且可以包括速度感測(cè)、監(jiān)測(cè)和控制裝置，該裝置能夠持續(xù)地操作以改變操作過(guò)程中的輸出速度。給料進(jìn)入下降槽58在重力作用下被驅(qū)動(dòng)到輸入殼體60內(nèi)，并且基本向著壓縮螺桿76被驅(qū)動(dòng)。為幫助該運(yùn)動(dòng)，給料輸送機(jī)構(gòu)件74可以用于將給料引導(dǎo)到壓縮螺桿76。構(gòu)件74可以具有兩個(gè)螺桿或三個(gè)螺桿(其傾斜邊沿兩兩基本相對(duì))或攪龍82的形式，該攪龍82安裝為基本橫向于螺桿76。螺桿82由安裝到輸入殼體60的馬達(dá)84驅(qū)動(dòng)?？梢岳鐬樗膫€(gè)、六個(gè)或八個(gè)的螺桿82可以為V形布置。第二級(jí)壓縮機(jī)28第二級(jí)壓縮或第二級(jí)壓縮機(jī)觀包括基本表示為100的框架或定子或殼體或叉架； 運(yùn)動(dòng)的壓縮構(gòu)件或活塞102 ；與運(yùn)動(dòng)的壓縮構(gòu)件或活塞102配合的給料保持器104 ；以及運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)組件110，其還可以被稱(chēng)為柱塞驅(qū)動(dòng)組件。運(yùn)動(dòng)的壓縮構(gòu)件102可以為往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞112。給料保持器可以限定脫水部段 130。脫水部段130隨著給料被壓縮執(zhí)行保持給料的功能，并且執(zhí)行允許液體被排出的濾網(wǎng)或?yàn)V器的功能。術(shù)語(yǔ)“脫水”意指在壓縮的過(guò)程中將液體或空氣壓榨到給料外。盡管該液體可以是水或者主要是水，但是其可以是汁液或油，或者其可以包括除去氣體，例如空氣。術(shù)語(yǔ)“脫水”并不意在暗示該裝置僅限制于與水或基于水的液體一起使用。在脫水部段130的下游存在尾噴管或排放部段，其還可以表示為壓縮管184，受壓縮的給料通過(guò)壓縮機(jī)級(jí)的作用而被驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)該壓縮管184。排放部段壓縮管184可以包括冷卻歧管或者壓縮管冷卻護(hù)套186。排放部段184結(jié)束于下游凸緣192處。凸緣192與反應(yīng)器器皿進(jìn)料尾噴管的對(duì)應(yīng)凸緣194或者消化插入部196配套，其典型地在內(nèi)徑上可以略微大于排放的下游，但是其還可以具有略微向外張開(kāi)或漸縮的部段管184。節(jié)流圓錐組件36節(jié)流圓錐組件36安裝到豎直管道或水解器下降槽200，并與壓縮部段(即，消化器插入部196)的水平排放管道軸向?qū)?zhǔn)，即，與其同心。其包括水平短管或者節(jié)流圓錐噴嘴 202，縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸或節(jié)流圓錐軸204安裝在該節(jié)流圓錐噴嘴202中。軸204的內(nèi)端承載尖頭的基本為圓錐的蓋子或者節(jié)流圓錐206，該節(jié)流圓錐206安裝為與消化器插入部196同心地軸向?qū)?zhǔn)。節(jié)流圓錐206具有加寬的裙部208，該裙部208在完全延伸時(shí)例如可以位于插入部196的端部中。組件36還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器210和感測(cè)組件212，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器210安裝為在單元的中心線上與軸204軸向?qū)?zhǔn)，該感測(cè)組件212可以是測(cè)壓元件，通過(guò)其來(lái)感測(cè)軸204的位置，并且由此來(lái)感測(cè)節(jié)流圓錐206的位置，并感測(cè)對(duì)著節(jié)流圓錐206 作用的力。軸204安裝在一對(duì)軸向隔開(kāi)的軸承205上，并且穿過(guò)一組表示為節(jié)流圓錐填充環(huán)216的密封件或密封管。主反應(yīng)器器皿或消化器組件40主反應(yīng)器腔室或消化器組件40可以包括壓力器皿220，該壓力器皿220可以具有基本圓柱形管的形式，其中保持并配合適合的壓力。圓柱形管可以從輸入到輸出以平緩向下的角度傾斜。壓力器皿220可以具有給料輸送機(jī)，或者其一種類(lèi)型可以是由主馬達(dá)和減速齒輪箱2 驅(qū)動(dòng)的中心保持螺桿222。保持螺桿222可以包括中空中心軸，該中空中心軸連接到熱源(例如蒸汽熱)，并且其在一定程度上對(duì)渦旋部或漿狀物或保持螺桿斜軌223進(jìn)行加熱，這些斜軌還在徑向上延伸換熱片，這些換熱片建立起熱傳遞接口。這種布置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其允許將熱量導(dǎo)入到反應(yīng)器器皿內(nèi)，并且由此導(dǎo)入到給料內(nèi)，而不會(huì)改變給料中的水分含量。螺桿輸送機(jī)222可以基本緊密地配合在反應(yīng)器器皿的內(nèi)壁之內(nèi)，從而隨著螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，給料會(huì)趨向于沿著中心軸線被驅(qū)動(dòng)或前進(jìn)。壓力器皿220可以為雙壁壓力器皿，并且內(nèi)外壁之間的空間可以連接到熱源(例如蒸汽熱)，正如可以被適用于采用裝置20的具體工業(yè)處理，其也對(duì)器皿容積進(jìn)行加熱，或者可以被隔絕并可以包容加熱元件。壓力器皿220 可以具有多個(gè)龍頭或噴嘴或噴霧嘴214、218，在此處，流體或者固體或液體形式的化學(xué)品可以根據(jù)處理性質(zhì)而被導(dǎo)入或抽取。再次地，壓力器皿220還可以根據(jù)預(yù)期處理而包括加熱裝置。正如注意到的，給料通過(guò)豎直消化器下降區(qū)域而被引導(dǎo)到壓力器皿的主體內(nèi)。給料可以在輸出組件44處離開(kāi)壓力器皿220。反應(yīng)器器皿或消化器中的壓力在最寬的范圍內(nèi)可以處于75-500psig的范圍中?？梢圆捎?70至沈5 &8的窄范圍，并且如果處理僅是蒸汽處理，則還可以期望190至235psig的窄范圍。如果使用酸幫助分解木纖維，則壓力會(huì)趨向于向著這些范圍的下限。反應(yīng)器器皿中的溫度可以典型地在170-220C的范圍內(nèi)，并且更窄地可以在200-210C的范圍內(nèi)。給料在反應(yīng)器器皿中的留存世間可以為大約4至14分鐘， 并在典型地為5至9分鐘，但是適合地可以更長(zhǎng)或更短。輸出或排放螺桿以及排放管組件44排放解壓或輸出組件(其也可以被稱(chēng)為排放螺桿和排放管組件)44可以橫向地安裝到反應(yīng)器器皿(例如，壓力器皿220)的主縱向軸線?？梢源嬖趦蓚€(gè)短管，它們?yōu)榉謩e安裝到壓力器皿220的驅(qū)動(dòng)短管和輸出短管或管道凸緣226、228，并形成壓力器皿220的臂部或延伸部。螺桿或攪龍或排放螺桿230可以安裝在保持螺桿支撐布置和消化器排放管226、 2 之間，例如，安裝在略微低于壓力器皿220的中心線的高度處。攪龍230可以由馬達(dá)或者排放螺桿驅(qū)動(dòng)器232驅(qū)動(dòng)。螺桿230穿過(guò)主螺桿(即，壓力器皿保持螺桿22 下面并且不接觸主螺桿。保持螺桿222的渦旋部恰好結(jié)束于橫向安裝的排放螺桿230之前，即，在排放螺桿230的前進(jìn)方向上縱向地退縮或短缺，如圖Ie所示。橫向排放螺桿230為標(biāo)示為排放管234的輸出導(dǎo)管或管道供給，該排放管234又將給料運(yùn)送到流出管理器，例如，可以稱(chēng)為放空閥的出口閥M0。輸出導(dǎo)管或管道或排放管234實(shí)際上限定了先入先出的輸出收集器或累積器或排放前腔室。其在概念上有些類(lèi)似于電容器，其中用于輸出的材料的裝料或塞子能夠被累積在收集器中等待排放。該塞子部分地具有的功能有些類(lèi)似于炮筒中的填塞料，其中在預(yù)期操作時(shí)，總是存在阻礙流出物的多孔給料的墊子或塞子或填塞料。墊子或塞子的尺寸隨著流出閥開(kāi)啟和關(guān)閉而增大或減小，從而從墊子或塞子的下游端抽取材料，其中墊子通過(guò)螺桿230的作用而在其上游得到不斷的補(bǔ)充。橫向螺桿230隨后起到驅(qū)動(dòng)器或壓緊器的作用。其形成并壓緊收集器中的給料的襯料或裝料或墊子。如果該墊子足夠大， 則裝料量將小于閥的一次循環(huán)中排放的量。短管228的在縱向上延伸超過(guò)攪龍230的尖端的端部可以在下游方向上具有張開(kāi)部或向外的漸縮部，其與來(lái)自壓縮機(jī)排放部段的進(jìn)料管道的張開(kāi)部相當(dāng)，以便防止給料堵塞在管道中。漸縮部可以為大約30分的弧度。出口閥240可以為球控閥M2，其一種類(lèi)型是Neles Series E陶瓷球閥，例如可以用在磨蝕性應(yīng)用中，其中可期望得到抗腐蝕性，并且其在各圖中并不必然顯示為成比例的。 該閥的流動(dòng)路徑可以與包括氧化鎂的材料一致，該氧化鎂通過(guò)氧化鋯而被部分地穩(wěn)定。閥 242為電動(dòng)閥，并且可以包括表示為放空閥伺服馬達(dá)244的驅(qū)動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其可以是具有連續(xù)速度變化的步進(jìn)馬達(dá)。閥242可以包括具有連續(xù)360度旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部球體?？梢砸庾R(shí)到，球體每轉(zhuǎn)動(dòng)180度，在壓力從壓力器皿220內(nèi)部的Phigh下降到壓力器皿220外部的 P—的角度看來(lái)，將發(fā)生遞增的排放或“放空”。閥242可以為單向閥，或者可以?xún)H用于單向地轉(zhuǎn)動(dòng)，其總是順時(shí)針或總是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而不能在兩者之間倒轉(zhuǎn)。閥242為電控閥，其中馬達(dá)244及其速度變化的操作可以響應(yīng)于預(yù)編程的值以及更為普遍地在裝置20中感測(cè)的參數(shù)而進(jìn)行。這些參考可以包括閥242緊上游的壓力、該值的下降值、該值的上升值、由其形成的其變化速度的微分，可以包括溫度、濕度或處理時(shí)的其它值，并且可以包括涉及馬達(dá)負(fù)載和性能的參數(shù)，從這些參數(shù)可以推斷出累積器中給料的存在，或者推斷出故障，容易監(jiān)測(cè)的值是電動(dòng)馬達(dá)耗電量。如上所述，數(shù)字電子監(jiān)測(cè)和控制裝備的時(shí)鐘速度可以為大約 1GHz，而放空的頻率可以為大約30-60HZ。例如在飽和的蒸汽混合物下，典型的內(nèi)部壓力可以在M5psig的范圍內(nèi)。球閥M2 的運(yùn)動(dòng)速度可以為使得開(kāi)啟的時(shí)間有些像照相機(jī)快門(mén)或光圈或者噴嘴的開(kāi)啟，并且在這一短時(shí)間間隔內(nèi)，在多多少少會(huì)發(fā)生噴發(fā)的反應(yīng)器中存在給料。在一定程度上，反應(yīng)器中存在濕度水平并被給料吸收，這就會(huì)趨向于發(fā)生蒸汽噴發(fā)。經(jīng)過(guò)攪龍端部的出口導(dǎo)管的長(zhǎng)度可以在其直徑的4 1至10 1倍的范圍內(nèi)。裝置20的所有馬達(dá)都可以是具有連續(xù)可變的數(shù)控速度的伺服馬達(dá)。球閥242緊上游的壓力可以被監(jiān)測(cè)，排放螺桿驅(qū)動(dòng)器(S卩，馬達(dá)232) 上的馬達(dá)電流也可以被檢測(cè)。當(dāng)在馬達(dá)232中存在“空載”電流時(shí)，控制器會(huì)發(fā)出馬達(dá)232 的速度增大的信號(hào)，以嘗試在流出收集器中更快地重新建立給料的適當(dāng)塞子。相反，在負(fù)載電流過(guò)高的場(chǎng)合，正如可以表示阻滯，控制器可以發(fā)送馬達(dá)速度減小的信號(hào)，直到通過(guò)在閥 242開(kāi)啟時(shí)排放材料而使電流回復(fù)到可接受的水平，或者如果在設(shè)定時(shí)間、。η8 (例如，1秒或 2秒)之內(nèi)并未解決該問(wèn)題，并且控制器超時(shí)，則控制器可以隨后將馬達(dá)電流暫停的信號(hào)發(fā)送到馬達(dá)對(duì)4以運(yùn)動(dòng)到更為開(kāi)放的排放時(shí)間。正如可以意識(shí)到的，快速解壓的給料可以通過(guò)由球閥M2限定的開(kāi)放孔隙或噴嘴以相當(dāng)高的速度而被放空，特別是如果在給料中的濕氣的狀態(tài)從液體改變到氣體(例如， 水蒸氣)時(shí)同時(shí)存在隔熱等熵的膨脹則更是如此。離開(kāi)球閥242的經(jīng)處理的給料可以通過(guò)出口導(dǎo)管而被排放，該出口導(dǎo)管可以是加寬通道的形式，其可以是示意地標(biāo)示為M6的散流器。輸出流隨后可以在散流器中擴(kuò)張并減速。輸出導(dǎo)管可以連接到示意地標(biāo)示為248的沉降腔室或旋流器，在此處，經(jīng)處理的給料可以與被釋放的蒸汽分離，并且可以進(jìn)一步減速并從運(yùn)載氣體(例如，蒸汽)流沉淀出來(lái)，并且可以被收集，因此其可以被除去以進(jìn)行存儲(chǔ)或用于進(jìn)一步的處理，例如用作生產(chǎn)乙醇或其它產(chǎn)品時(shí)的給料。馬達(dá)對(duì)4、散流器246和旋流器248在各圖中可以不按比例顯示。當(dāng)壓力差最大時(shí)，壓力減小的最快，給料在出口處的噴發(fā)會(huì)趨向于最為有效。閥 242隨后像相對(duì)快地運(yùn)動(dòng)的快門(mén)那樣進(jìn)行作用。有利地，該快門(mén)可以?xún)H被開(kāi)啟極短的時(shí)間， 從而在球閥處驅(qū)動(dòng)壓力的降低可以被忽略掉。為此目的，球閥伺服馬達(dá)的可變控制可以使快門(mén)的曝光時(shí)間(S卩，閥開(kāi)啟的時(shí)間)和快門(mén)開(kāi)口之間的間隔作為時(shí)間的函數(shù)而連續(xù)地受到控制?？梢韵Ｍ_(kāi)啟時(shí)間t。pm如實(shí)際能做到的那樣短，在處理給料時(shí)，許多個(gè)短的爆發(fā)被認(rèn)為比更少量的更長(zhǎng)的爆發(fā)或放空更為有效。典型地，閥閉合時(shí)間ta。sed與閥開(kāi)啟時(shí)間tQpen的比值可以為大約3 1至10 1。 閥進(jìn)行180度旋轉(zhuǎn)的總時(shí)間tT。tal可以小到72秒(包括開(kāi)啟和閉合時(shí)間兩者)，或者為 120Hz，其對(duì)應(yīng)于在每轉(zhuǎn)兩個(gè)開(kāi)口下粗略為60r.p.m.的平均旋轉(zhuǎn)速度。進(jìn)行180度旋轉(zhuǎn)的更為典型的總時(shí)間可能為Is至2s，或者60-30HZ。在正常操作時(shí)，閥有望在開(kāi)啟和阻滯或閉合位置之間每分鐘運(yùn)動(dòng)或循環(huán)40次或更多次。閥可以被開(kāi)啟ls，被閉合k或閉合8s。 可替代地，閥可以被閉合ls，并且開(kāi)啟1/5或1/8秒。在操作時(shí)，攪龍馬達(dá)可以具有略微超過(guò)10安培的滿載耗電量Ifl以及3安培的空載耗電量。當(dāng)耗電量超過(guò)滿載的80%時(shí)，即可推斷出在出口管道中存在給料的塞子，并且該控制可以發(fā)送使閥開(kāi)啟的信號(hào)。該閥可以具有的目標(biāo)開(kāi)啟時(shí)間tKrf大約為74s，可以略微小一點(diǎn)，例如1/ 至或者l/8s。如果在閥的緊上游的壓力在該時(shí)間(例如，74S)終了之前下降2psig，則該控制可以發(fā)送使閥閉合的信號(hào)。馬達(dá)電流可以下降到接近“空載”的值，其大約為滿載電流的40%或更小。如果在異常情況下壓降應(yīng)當(dāng)超過(guò)參考值PDrapKrf，其至多為4 或5psig.，則控制器的編程邏輯會(huì)推斷出沒(méi)有塞子留在出口管道累積器中，這是不合需要的。然后，閥242必須立即閉合。當(dāng)閥242被閉合時(shí)，排放螺桿230利用給料補(bǔ)充塞子，直到達(dá)到馬達(dá)耗電量閾值?？商娲?，如果閥被開(kāi)啟目標(biāo)時(shí)間tKrf(大約74s)，并且馬達(dá)電流并未落到某一閾值(例如，滿載的50%)以下，則循環(huán)的閉合部分需要更短。如果由于該值的實(shí)際物理限制或者由作為速度管理器的控制器施加的值上的限值而使閉合部分變得盡可能短(盡管并不必然如此，但將其假設(shè)為tKrf)，則開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)度必須加長(zhǎng)。如果在低壓信號(hào)的同時(shí)存在高耗電量，則將產(chǎn)生故障信號(hào)，并且會(huì)將警告或報(bào)警信號(hào)發(fā)送給操作者，并使處理離線。這樣，總的說(shuō)來(lái)，前文描述了用于處理纖維有機(jī)給料的裝置和方法。該裝置包括壓縮機(jī)、反應(yīng)器器皿和排放組件，該壓縮機(jī)可操作為將纖維有機(jī)給料升高到處理壓力，通過(guò)該反應(yīng)器器皿對(duì)處于壓力下的纖維有機(jī)給料進(jìn)行處理，該排放組件安裝為接收反應(yīng)器器皿的纖維有機(jī)給料。排放組件包括收集器和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，其可操作為將纖維有機(jī)給料壓緊到收集器內(nèi)。流出管理器安裝到收集器。流出管理器可在用于將給料保持在收集器中的閉合位置以及用于使給料從收集器排出的開(kāi)啟位置之間運(yùn)動(dòng)。流出管理器具有流出管理器驅(qū)動(dòng)器。 流出管理器驅(qū)動(dòng)器具有連續(xù)可變的速度控制。該速度控制可操作為改變處于開(kāi)啟位置的流出管理器的持續(xù)時(shí)間以及處于開(kāi)啟和閉合位置所耗費(fèi)時(shí)間的比值兩者?？勺兊乃俣瓤刂瓶刹僮鳛樵陂_(kāi)啟和閉合狀況之間使流出管理器每分鐘循環(huán)超過(guò) 40次。該裝置包括傳感器，這些傳感器可操作為監(jiān)測(cè)流出管理器上游的壓力，并且替代地通過(guò)監(jiān)測(cè)馬達(dá)電流，數(shù)字電子控制器連接為使流出管理器響應(yīng)于壓力信號(hào)并響應(yīng)于在收集器中感測(cè)到的負(fù)載而進(jìn)行操作。該裝置包括至少一個(gè)熱傳遞接口以及至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入或接口，在所述至少一個(gè)熱傳遞接口處，熱量可以被增加到所述反應(yīng)器器皿及其任何內(nèi)容物，并且要么通過(guò)脫水部段130或龍頭218的抽取，要么通過(guò)龍頭214 (或者可以是218)處的導(dǎo)入，由所述至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入或接口來(lái)調(diào)整所述反應(yīng)器器皿之內(nèi)的濕度水平。流出管理器連接為響應(yīng)于在收集器中存在給料并感測(cè)最小流出壓力閾值而開(kāi)啟。該裝置可以包括控制邏輯，所述控制邏輯用來(lái)(a)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，縮短流出管理器閉合時(shí)間；(b)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，延長(zhǎng)流出管理器開(kāi)啟時(shí)間；(c)與總的流出管理器的循環(huán)時(shí)間成比例地增大流出管理器的開(kāi)啟時(shí)間與流出管理器的閉合時(shí)間的比值；(d)偏置所述流出管理器以將流出開(kāi)啟時(shí)間縮短到最小閾值；或者(e)當(dāng)流出管理器上游的壓力落到指定的設(shè)定點(diǎn)值以下時(shí)，立即使所述流出管理器運(yùn)動(dòng)到閉合位置，或者所述控制邏輯用來(lái)執(zhí)行所有這些操作。用于處理松散纖維給料的處理方法包括在相對(duì)于環(huán)境升高的壓力下在反應(yīng)器器皿中設(shè)立松散纖維給料；使給料的裝料通過(guò)突然的擴(kuò)張部，所述突然的擴(kuò)張部可以是基本為隔熱的且為等熵的；并且利用可變速度流出閥來(lái)實(shí)時(shí)地控制解壓循環(huán)參數(shù)。該處理方法可以包括使用球閥242作為可變速度流出閥，并且其可以包括單向地驅(qū)動(dòng)球閥242并且在該一個(gè)方向上改變速度。該處理方法包括采用傳感器來(lái)觀測(cè)流出閥上游的反應(yīng)器器皿中的壓力，并且響應(yīng)于在流出閥上游感測(cè)到的壓力來(lái)調(diào)整流出閥的操作。其可以包括以下操作中的至少一個(gè)操作(a)將流出閥維持在開(kāi)啟狀況下小于一秒； (b)將流出閥維持在開(kāi)啟狀況下，并且將流出閥維持在閉合狀況下ta_d，其中小于ta。sed的74 ;(c)感測(cè)在流出閥開(kāi)啟時(shí)流出閥上游的壓降，并且如果壓降超過(guò)設(shè)定的閾值PDMpref，則立即驅(qū)動(dòng)流出閥閉合；(d)感測(cè)在流出閥上游安裝的收集器中給料的存在，并且禁止開(kāi)啟流出閥，除非推斷出存在給料；(e)對(duì)于流出閥設(shè)定最小開(kāi)啟狀況時(shí)間參考值 tEef,并且向著tKef偏置流出閥的開(kāi)啟時(shí)間tQpen ； (f)在每分鐘20至120次的范圍內(nèi)開(kāi)啟并閉合流出閥。該處理方法可以包括(a)每分鐘開(kāi)啟并閉合流出閥至少40次；(b)維持小于2秒的總的循環(huán)時(shí)間tt。tal，其中tt。tal為閥開(kāi)啟時(shí)間t_n和閥閉合時(shí)間ta。sed之和；(C)維持閥開(kāi)啟時(shí)間、εη和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值小于1 5，或者包括所有這些操作。其可以包括在流出閥上游設(shè)置給料收集器；將壓緊給料的驅(qū)動(dòng)器設(shè)置到收集器內(nèi)；監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電流；監(jiān)測(cè)流出閥緊上游的壓力；禁止流出閥開(kāi)啟，直到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電流超過(guò)電流閾值 Ivalve0pen'并且流出閥緊上游的反應(yīng)器壓力至少大到壓力最小排放觸發(fā)值Pvalvrapm ；在如下時(shí)間最開(kāi)始就使該閥閉合(a)與設(shè)定的參考值、。η8相比超時(shí)；(b)感測(cè)到電動(dòng)馬達(dá)的電流下降到設(shè)定的參考值Itomf以下；(c)感測(cè)到壓力的下降大于設(shè)定的參考值Pllrapref。該處理方法可以包括將流出閥的開(kāi)啟時(shí)間to^偏置到與前面進(jìn)行的操作狀況一致的最短時(shí)間，并且將流出閥的開(kāi)啟時(shí)間和流出閥的閉合時(shí)間ta。sed的比值偏置到與其它操作狀況一致的最小值。該處理方法可以包括將反應(yīng)腔室中的給料加熱到對(duì)應(yīng)于處于反應(yīng)器腔室的壓力下的飽和水蒸汽溫度的溫度，或者將反應(yīng)腔室之內(nèi)的濕度水平維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，或者包括兩者。其可以包括使閥開(kāi)啟時(shí)間丨_和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值落在3 1和10 1 的范圍內(nèi)，或者更窄地，使閥開(kāi)啟時(shí)間、εη和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值落在5 1禾Π8 1 的范圍內(nèi)。當(dāng)耗電量小于Ifl的70%時(shí)，流出控制閥242會(huì)被禁止開(kāi)啟，并且當(dāng)Ifl大于Ifl 的50%時(shí)，流出控制閥242會(huì)被禁止閉合。該處理方法可以具有小于72秒的控制閥目標(biāo)開(kāi)啟時(shí)間t_n。反應(yīng)器器皿可以被維持在超過(guò)190psig的壓力下，并且反應(yīng)器器皿中的溫度被維持在對(duì)應(yīng)蒸汽表的飽和溫度下。更窄地，反應(yīng)器器皿目標(biāo)壓力為M5psig+/-5psig。 控制閥的閉合可以在壓力下降2psig時(shí)開(kāi)始，并且在壓力下降5psig時(shí)立即進(jìn)行。已經(jīng)對(duì)各個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述。由于在不脫離本發(fā)明的特征、精神或范圍的條件下可以對(duì)上述實(shí)例進(jìn)行改變或添加，所以本發(fā)明并不限制于這些細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于處理纖維有機(jī)給料的裝置，所述裝置包括壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)能夠操作為將所述纖維有機(jī)給料升高到處理壓力；反應(yīng)器器皿，通過(guò)所述反應(yīng)器器皿對(duì)處于壓力下的所述纖維有機(jī)給料進(jìn)行處理；排放組件，所述排放組件安裝為接收所述反應(yīng)器器皿的纖維有機(jī)給料；所述排放組件包括收集器和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件能夠操作為將所述纖維有機(jī)給料壓緊到所述收集器內(nèi)；流出管理器安裝到所述收集器，所述流出管理器能夠在用于將給料保持在所述收集器中的閉合位置以及用于使給料從所述收集器排出的開(kāi)啟位置之間運(yùn)動(dòng)；所述流出管理器具有流出管理器驅(qū)動(dòng)器；所述流出管理器驅(qū)動(dòng)器具有連續(xù)可變的速度控制；并且所述速度控制能夠操作為改變所述流出管理器處于所述開(kāi)啟位置的持續(xù)時(shí)間以及在所述開(kāi)啟位置和閉合位置所耗費(fèi)時(shí)間的比值兩者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述可變的速度控制能夠操作為使所述流出管理器在開(kāi)啟狀況和閉合狀況之間每分鐘循環(huán)超過(guò)40次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括至少一種如下傳感器(a)傳感器，所述傳感器能夠操作為監(jiān)測(cè)所述流出管理器的上游的壓力，并且所述控制器連接為響應(yīng)于壓力信號(hào)而使所述流出管理器進(jìn)行操作；以及(b)傳感器，所述傳感器用來(lái)監(jiān)測(cè)所述收集器中的給料負(fù)載，并且所述控制器連接為響應(yīng)于在所述收集器中感測(cè)到的負(fù)載而使所述管理器進(jìn)行操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括至少一個(gè)熱傳遞接口，在所述至少一個(gè)熱傳遞接口處，熱量可以被添加到所述反應(yīng)器器皿以及所述反應(yīng)器器皿的任意內(nèi)容物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入，通過(guò)所述至少一個(gè)濕度調(diào)節(jié)輸入來(lái)調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器器皿之內(nèi)的濕度水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述流出管理器為球閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述流出管理器驅(qū)動(dòng)器為馬達(dá)，所述馬達(dá)安裝為在一個(gè)方向上連續(xù)地使所述球閥轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置包括至少一個(gè)如下部件(a)散流器，所述散流器連接為從所述流出管理器接收流出物；以及(b)旋流器，所述旋流器連接在所述流出管理器的下游。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述流出管理器連接為響應(yīng)于在所述收集器中存在給料并感測(cè)最小流出壓力閾值而開(kāi)啟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述控制器具有控制邏輯，所述控制邏輯用來(lái)執(zhí)行如下操作中的任意一個(gè)操作(a)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，縮短流出管理器的閉合時(shí)間；(b)當(dāng)對(duì)于壓緊出料收集器的阻力增大時(shí)，加長(zhǎng)流出管理器的開(kāi)啟時(shí)間；(c)與總的流出管理器的循環(huán)時(shí)間成比例地增大流出管理器的開(kāi)啟時(shí)間與流出管理器的閉合時(shí)間的比值；(d)偏置所述流出管理器以將流出開(kāi)啟時(shí)間縮短到最小閾值；并且(e)當(dāng)所述流出管理器的上游的壓力落到指定的設(shè)定點(diǎn)值以下時(shí)，立即使所述流出管理器運(yùn)動(dòng)到所述閉合位置。
11.一種用于處理松散纖維給料的處理方法，所述處理方法包括 在相對(duì)于環(huán)境升高的壓力下在反應(yīng)器器皿中設(shè)立所述松散纖維給料； 使所述給料的裝料通過(guò)突然的擴(kuò)張部；并且利用可變速度流出閥來(lái)實(shí)時(shí)地控制解壓循環(huán)參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理方法，其中所述處理方法包括利用球閥作為所述可變速度流出閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的處理方法，其中所述處理方法包括單向地驅(qū)動(dòng)所述球閥并且在該一個(gè)方向上改變速度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括采用傳感器來(lái)觀測(cè)所述流出閥的上游的所述反應(yīng)器器皿中的壓力，并且響應(yīng)于在所述流出閥的上游感測(cè)到的壓力來(lái)調(diào)節(jié)所述流出閥的操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括如下操作中的至少一個(gè)操作(a)將所述流出閥維持在開(kāi)啟狀況下小于一秒；(b)將所述流出閥維持在開(kāi)啟狀況下，并且將所述流出閥維持在閉合狀況下tclosed，其中 tOpen 7J"1 于 ^Closed W V4 ；(C)感測(cè)在所述流出閥開(kāi)啟時(shí)所述流出閥的上游的壓降，并且如果壓降超過(guò)設(shè)定的閾值，則立即驅(qū)動(dòng)所述流出閥閉合；(d)感測(cè)在所述流出閥的上游安裝的收集器中給料的存在，并且禁止開(kāi)啟所述流出閥， 除非推斷出存在給料；(e)對(duì)于所述流出閥設(shè)定最小開(kāi)啟狀況時(shí)間參考值tKef，并且向著tRef偏置所述流出閥的開(kāi)啟時(shí)間(f)在每分鐘20至120次的范圍內(nèi)開(kāi)啟并閉合所述流出閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括如下操作中的至少一個(gè)操作(a)每分鐘開(kāi)啟并閉合所述流出閥至少40次；(b)維持小于2秒的總的循環(huán)時(shí)間tt。tal，其中tt。tal為閥開(kāi)啟時(shí)間和閥閉合時(shí)間tClosed 之禾口 ；(c)維持閥開(kāi)啟時(shí)間和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值小于1 5。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的處理方法，其中所述處理方法包括權(quán)利要求15的(a)至 (f)中的全部操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的處理方法，其中所述處理方法包括權(quán)利要求16的(a)、(b) 和(c)中的全部操作。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至18中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括 在所述流出閥的上游設(shè)置給料收集器；將壓緊給料的驅(qū)動(dòng)器設(shè)置到所述收集器內(nèi)；監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電流；監(jiān)測(cè)所述流出閥的緊上游的壓力；禁止所述流出閥開(kāi)啟，直到所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電流超過(guò)電流閾值Ivalvrapm，并且所述流出閥的緊上游的反應(yīng)器壓力至少大到壓力最小排放觸發(fā)值Pvalvrajpm ；在如下時(shí)間最開(kāi)始就使所述閥閉合(a)與設(shè)定的參考值、。 8相比超時(shí)；(b)感測(cè)到電動(dòng)馬達(dá)電流下降到設(shè)定的參考值I^rf以下；(c)感測(cè)到壓力的下降大于設(shè)定的參考值Pllrapref。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的處理方法，其中所述處理方法包括將所述流出閥的開(kāi)啟時(shí)間偏置到與權(quán)利要求19的狀況一致的最短時(shí)間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的處理方法，其中所述處理方法包括將流出閥的開(kāi)啟時(shí)間 、 和流出閥的閉合時(shí)間ta。sed的比值偏置到與權(quán)利要求20的狀況一致的最小值。
22.根據(jù)權(quán)利要求11至21中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括將反應(yīng)腔室中的給料加熱到對(duì)應(yīng)于處于反應(yīng)器腔室的壓力下的飽和水蒸汽溫度的溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求11至22中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括將所述反應(yīng)腔室之內(nèi)的濕度水平維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求11至23中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述松散纖維給料為松散纖維固體有機(jī)給料，并且閥開(kāi)啟時(shí)間丨_和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值落在3 1和10 1 的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求11至M中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述松散纖維給料為松散纖維固體有機(jī)給料，并且閥開(kāi)啟時(shí)間〖_和閥閉合時(shí)間ta。sed的比值落在5 1和8 1 的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求11至25中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述控制閥為球閥，所述球閥具有的平均旋轉(zhuǎn)速度使閥開(kāi)啟頻率處于30至60Hz的范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求11至25中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中設(shè)置有出料裝填容器和機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，所述機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器能夠操作為將給料壓緊到所述出料裝填容器內(nèi)，所述控制閥具有控制閥馬達(dá)，所述機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有滿載電流Ifl，當(dāng)耗電量小于Ifl的70%時(shí)，所述流出閥被禁止開(kāi)啟，并且當(dāng)Ifl大于Ifl的50%時(shí)，所述流出閥被禁止閉合。
28.根據(jù)權(quán)利要求11至27中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法具有小于 V2秒的控制閥目標(biāo)開(kāi)啟時(shí)間t_n。
29.根據(jù)權(quán)利要求11至洲中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述反應(yīng)器器皿被維持在超過(guò)190psig的壓力下，并且所述反應(yīng)器器皿中的溫度被維持在對(duì)應(yīng)蒸汽表的飽和溫度下。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的處理方法，其中反應(yīng)器器皿目標(biāo)壓力為M5psig+/-5psig。
31.根據(jù)權(quán)利要求11至30中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中控制閥的閉合在壓力下降2psig時(shí)開(kāi)始，并且在壓力下降5psig時(shí)立即進(jìn)行。
32.根據(jù)權(quán)利要求11至31中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，包括在給料進(jìn)入到所述反應(yīng)器器皿內(nèi)的狀態(tài)下，將給料中的濕度水平維持為35 %至55 %重量。
33.根據(jù)權(quán)利要求11至32中的任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中所述處理方法包括使來(lái)自所述控制閥的給料穿過(guò)如下部件中的至少一個(gè)部件(a)散流器；以及(b)旋流器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于處理松散纖維固體有機(jī)給料的裝置。所述裝置包括反應(yīng)器器皿和壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)能夠操作為在升高的壓力下將給料導(dǎo)入到所述反應(yīng)器器皿內(nèi)。所述裝置包括用于控制并調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器之內(nèi)的濕度水平的裝置。所述裝置包括流出或排放組件，所述流出或排放組件具有其自身的送料機(jī)或驅(qū)動(dòng)器，用于將給料壓緊到排放累積器內(nèi)。在通過(guò)伺服馬達(dá)操作的球閥進(jìn)行單向旋轉(zhuǎn)的情況下，所述排放累積器為流出閥送料。來(lái)自閥的排放物可以經(jīng)過(guò)散流器而被運(yùn)送到沉降旋流器內(nèi)。在操作時(shí)，所述球閥旋轉(zhuǎn)以開(kāi)啟及閉合流出通道，旋轉(zhuǎn)速度可以實(shí)時(shí)地變化。旋轉(zhuǎn)速度可以是在所述反應(yīng)器皿中并且特別是在所述球閥的緊上游的所述累積器中感測(cè)到的壓力或其它參數(shù)以及代替的感測(cè)值的函數(shù)，所述代替的感測(cè)值例如為排放送料機(jī)馬達(dá)電流。
文檔編號(hào)B01J19/20GK102497924SQ201080038413
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者M·J·伯克 申請(qǐng)人:瑪斯康瑪加拿大公司