СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ МОНИТОРИНГА СВОЙСТВ ВОДНОГО ПОТОКА

1. Способ мониторинга характеристик водного потока в режиме реального времени в промышленном процессе, таком как процесс получения целлюлозной массы или бумаги или картона, в котором
- получают исходный водный поток, происходящий из промышленного процесса, содержащий твердое вещество в суспендированной и/или коллоидной, и/или осажденной форме, где твердое вещество имеет первые характеристики осаждения;
- в исходный водный поток добавляют модифицирующий агент с получением модифицированного водного потока, содержащего твердое вещество, имеющее вторые характеристики осаждения, отличные от первых характеристик осаждения;
- направляют образец исходного или модифицированного водного потока, или любой комбинации потоков, включающей модифицированный водный поток или любую часть модифицированного водного потока, периодически от места отбора проб в осадительную камеру, имеющую объем; и
- оставляют образец осаждаться в осадительной камере, одновременно измеряя характеристики осаждения твердого вещества в образце локально в осадительной емкости как функцию времени,
- при необходимости, в зависимости от измеренных характеристик осаждения твердого вещества в образце, изменяют добавляемое количество и/или тип и/или точку добавления модифицирующего агента.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное измерение характеристик осаждения образца включает измерение содержания твердого вещества или мутности образца или количества суспендированных твердых веществ или консистенции образца как функции времени.
3. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий определение, на основе указанного измерения, скорости осаждения или времени осаждения твердого вещества в образце или определения времени, необходимого для достижения образцом заданной величины мутности.
4. Способ по п.1, включающий определение скорости осаждения твердого вещества образца на основе указанного измерения.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу образца исходного водного раствора или модифицированного водного потока в осадительную емкость осуществляют путем отделения в точке отбора образца бокового потока, имеющего скорость потока меньше скорости потока водного потока или модифицированного водного потока, комбинированного потока или части потока, соответственно, и подачи бокового потока в осадительную емкость.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что перед указанным измерением боковой поток перекрывают с помощью клапана в боковом потоке.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- характеристики осаждения включают первый временной интервал осаждения, в котором преобладают твердые частицы, имеющие размер, больший чем средний размер указанного твердого вещества в образце, и второй временной интервал осаждения, в котором преобладают твердые частицы, имеющие размер, меньший чем средний размер указанного твердого вещества; и
- характеристики осаждения измеряют в течение указанного первого временного интервала осаждения образца.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что модифицирующий агент включает коагулянты и/или флокулянты, пассивирующие реагенты, поверхностно-активные вещества, диспергирующие агенты, удерживающие добавки, проклеивающие агенты, биоциды, ферменты или любую комбинацию этого, и, предпочтительно, его выбирают из солей или анионных, неионных и катионных полиэлектролитов одно- или многовалентных катионов, таких как натрий, кальций, магний, железо, алюминий, природных продуктов, таких как крахмал, полусинтетических полимеров, таких как катионный крахмал, и синтетических полимеров, таких как акриловые полимеры, полиамины, полиэтиленоксиды и аллиловые полимеры, бентонит, коллоидный диоксид кремния, или их смесей.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердое вещество включает неорганические пигменты, наполнители и/или осадки, органические соединения, полимеры, биологические материалы и их комбинации, в частности пек, латекс, липкие вещества или их комбинации.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное твердое вещество присутствует в образце в суспендированной, и/или коллоидной, и/или осажденной форме.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что модифицирующий агент добавляют, на основании определенной скорости осаждения твердого вещества в образце, в количестве, достаточном для поддержания скорости осаждения ниже заданного уровня, такого как менее 750 нефелометрических единиц мутности /с.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что точка отбора образца находится в модифицированном водном потоке.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что точка отбора образца находится в исходном водном потоке.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный процесс представляет собой процесс получения бумаги, а указанная точка отбора образцов находится в водном циркуляционном потоке бумаго- или картоноделательной машины, предпочтительно, в трубопроводе оборотной воды бумагоделательной машины.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что точка отбора образца находится в питающем трубопроводе целлюлозной массы или бумажного брака бумаго- или картоноделательной машины.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадии отбора образцов и измерения характеристик осаждения твердого вещества в образце осуществляют в повторяющемся режиме циклически.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что цикл повторяют от 1 до 20 раз/ч.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что характеристики осаждения определяют в осадительной емкости в течение первых 180 с осаждения.
19. Способ по п.3, отличающийся тем, что скорость осаждения определяют на основании характеристик осаждения в течение заданного периода, начиная от заданной величины мутности или времени после начала осаждения, или в течение неизвестного периода времени, начиная от заданной более высокой величины мутности до заданной более низкой величины мутности.
20. Способ по п.4, отличающийся тем, что скорость осаждения определяют на основании характеристик осаждения в течение заданного периода, начиная от заданной величины мутности или времени после начала осаждения, или в течение неизвестного периода времени, начиная от заданной более высокой величины мутности до заданной более низкой величины мутности.
21. Способ по п.11, отличающийся тем, что скорость осаждения определяют на основании характеристик осаждения в течение заданного периода, начиная от заданной величины мутности или времени после начала осаждения, или в течение неизвестного периода времени, начиная от заданной более высокой величины мутности до заданной более низкой величины мутности.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что характеристики осаждения образца измеряют, определяя содержание твердого вещества с помощью электромагнитного излучения.
23. Способ по п.1, включающий
- измерение содержания твердого вещества или мутности образца, или количества суспендированных твердых веществ, или консистенции образца как функции времени в течение цикла осаждения,
- на основании этого измерения, определение скорости осаждения или времени осаждения твердого вещества в образце, или определение времени, необходимого для достижения образцом заданной величины мутности,
в котором
- указанное измерение (измерения) выполняют в первый временной интервал осаждения, во время которого мутность образца по меньшей мере на 20% выше, чем мутность в конце цикла осаждения.
24. Способ по п.23, включающий определение скорости осаждения твердого вещества в образце по меньшей мере в один момент времени или в течение временного интервала путем расчета производной по времени от указанного измеренного значения или тангенс угла между по меньшей двумя моментами времени.
25. Способ по п.23, дополнительно включающий
- измерение отстоявшейся мутности образца после измерений для определения скорости осаждения или измерение времени осаждения твердого вещества в образце, или времени, необходимого для достижения образцом заданной величины мутности, как правило, во второй временной интервал осаждения, в течение которого мутность образца менее чем на 50% выше мутности в конце цикла осаждения.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что скорость осаждения и/или отстоявшуюся мутность используют для определения необходимости изменения добавляемого количества и/или типа, и/или точки добавления модифицирующего агента.
27. Способ по п.23, отличающийся тем, что скорость осаждения и/или отстоявшуюся мутность используют для опережающего контроля и/или контроля с обратной связью количества и/или точки добавления модифицирующего агента (агентов).
28. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время измерения характеристик осаждения консистенция образца составляет 5 мас.% или менее.
29. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- исходный водный раствор содержит волокна,
- образец фильтруют для удаления волокнистого материала перед подачей его в осадительную емкость.
30. Система для мониторинга в режиме реального времени водного потока промышленного процесса, включающая
- средства для направленного перемещения исходного водного потока, содержащего твердое вещество, имеющее первые характеристики осаждения,
- средства для добавления количества модифицирующего агента в указанный исходный водный поток в точке добавления для изменения характеристик осаждения исходного водного потока для получения модифицированного водного потока, содержащего твердое вещество, имеющее вторые характеристики осаждения;
- средства для последовательной периодической подачи образцов исходного водного потока или модифицированного водного потока, любого комбинированного потока, включающего модифицированный водный поток или любую часть модифицированного водного потока, в качестве бокового потока, направляемого из указанного исходного или модифицированного водного потока в осадительную емкость,
- средства для измерения характеристик осаждения твердого вещества в образцах локально в осадительной емкости как функции времени,
- при необходимости, средства для изменения скорости добавляемого количества и/или типа модифицирующего агента в зависимости от измеренных характеристик осаждения.
31. Система по п.30, отличающаяся тем, что средства для измерения характеристик осаждения твердого вещества выполнены с возможностью определения скорости осаждения твердого вещества периодически отбираемых образцов в по меньшей мере один момент времени или в течение временного интервала.
32. Система по п.30 или 31, выполненная с возможностью осуществления способа по любому из пп.1-29.