有喇叭入口嵌入件的闪蒸罐和引导流体进入闪蒸罐的方法技术

闪蒸罐，包括：具有由闪蒸罐侧壁形成的内表面的内腔；结合到内腔上部的蒸汽排气口；结合到内腔下部的液体排放口；具有嵌入出口并嵌入内腔的入口的嵌入入口管，其中，嵌入入口管在侧壁内部延伸，且嵌入出口具有基本平行于闪蒸罐的中心垂直轴并基本垂直于闪蒸罐的径向线的细长的截面形状，使嵌入出口基本与侧壁相切。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】闪蒸罐，包括：具有由闪蒸罐侧壁形成的内表面的内腔；结合到内腔上部的蒸汽排气口；结合到内腔下部的液体排放口；具有嵌入出口并嵌入内腔的入口的嵌入入口管，其中，嵌入入口管在侧壁内部延伸，且嵌入出口具有基本平行于闪蒸罐的中心垂直轴并基本垂直于闪蒸罐的径向线的细长的截面形状，使嵌入出口基本与侧壁相切。【专利说明】有喇叭入口嵌入件的闪蒸罐和弓I导流体进入闪蒸罐的方法 相关申请本专利技术要求2013年5月28提交的美国临时申请61/827，830的优先权，并依照35U.S.C.§ 119(e)以引用方式结合在此。
本专利技术总体涉及从加压反应容器中提取的闪蒸流体，更具体地是由用于来自制浆或生物质处理系统中的加压容器的闪蒸黑液的闪蒸罐。
技术介绍
闪蒸罐通常用于闪蒸包括水蒸汽和冷凝物的高压流体液流。闪蒸罐典型具有高压入口、内腔、上部水蒸汽或气体排放口和下部冷凝物或液体排放口。闪蒸罐安全有效地减少加压液流的压力，允许回收液流产生的蒸汽的热能并收集液流冷凝物的化学物质。 闪蒸罐被用于回收如硫酸盐法蒸煮系统的化学制浆系统的化学物质。闪蒸罐还用于化学和机械-化学制浆系统的其他类型的蒸煮系统。造纸木屑或其他粉碎的含纤维素的纤维有机材料(这里全被称为纤维素材料)，纤维素材料与如水的液体和蒸煮化学物质混合，并泵入加压处理容器。氢氧化钠、亚硫酸钠和其他碱性化学物质被用于如在硫酸盐法蒸煮系统中蒸煮纤维素材料。这些化学物质趋于降解和溶解木质素以及纤维素材料中的半纤维素和纤维素化合物。硫酸盐蒸煮过程典型在100°C到170°C温度范围和大于或基本大于大气压，如超过5巴到15巴压力下执行。在其他传统蒸煮工艺中，将纤维素材料与水或酸一起处理，进行集中于溶解主要半纤维素化合物的酸水解。 蒸煮(反应)容器可以是分批或连续流容器。蒸煮容器通常垂直定位，且可以足够大来每天处理1000吨或更多纤维素材料。在连续流容器中，材料持续进入和离开容器，并保持在容器中几分钟或几个小时。除了蒸煮容器，传统制浆系统包括其他反应容器(如在大气压或接近大气压或以高于大气压运转的容器)，诸如在蒸煮容器之前用液体浸溃纤维素材料。考虑到大量纤维素材料在浸溃和蒸煮容器中，大量的黑液典型地从这些容器中提取。 黑液通常包括蒸煮化学物质和有机化学物质或化合物，如水解产物。残碱。木质素、半纤维素和从纤维素喂入材料溶出的其他溶解的有机物质。黑液典型地在闪蒸罐中闪蒸来产生水蒸汽和冷凝物。蒸煮化学物质和有机化合物通常包括具有闪蒸后液滴。由闪蒸形成的水蒸汽通常在蒸煮化学物质和有机化合物之外。可以处理液滴，如回收和再苛化蒸煮化学物质。水蒸汽可以用作制浆系统的热能。 在传统闪蒸罐中，黑液通常通过结合到罐的侧壁上的入口的入口管进入。其他传统闪蒸罐可以布置在容器顶部的入口。该入口典型地是闪蒸罐侧壁内的圆形或椭圆形开口。黑液典型地从入口管流入闪蒸罐。入口管到闪蒸罐的过渡是突然的，导致流入闪蒸罐的液体扰乱和湍流。
技术实现思路
在一个示例实施例中，设想的闪蒸罐包括:具有由闪蒸罐侧壁形成的内表面的内腔、结合到内腔上部的蒸汽排气口、结合到内腔下部的液体排放口、具有嵌入出口并嵌入内腔入口的嵌入入口管，其中，嵌入入口管在侧壁内部延伸，且嵌入出口具有基本平行于闪蒸罐的中心垂直轴并基本垂直于闪蒸罐的径向线的细长的截面形状，使嵌入出口基本与侧壁相切。 嵌入入口管具有与从闪蒸罐的垂直轴径向延伸的直线垂直的纵轴。嵌入入口管组件具有基本与闪蒸罐垂直轴垂直延伸的径向线对齐的嵌入出口和嵌入入口管的纵轴。嵌入入口管包括以纵轴为中心的圆形截面的圆柱段和圆柱段与嵌入出口之间的喇叭段，其中，喇叭段从圆柱段的纵轴朝接近嵌入出口的闪蒸罐侧壁偏移。嵌入入口管的截面面积沿管长度方向基本相同。 在另一个实施例中，已经设想了用于包括侧壁和入口管的闪蒸罐的嵌入入口管组件，该嵌入入口管组件包括:构造成被插入入口管并固定到入口管的管状部分和嵌入腔体入口管内的管状部分的嵌入出口，其中，嵌入入口管在侧壁内延伸且嵌入出口具有基本平行于闪蒸罐的中心垂直轴且基本垂直于闪蒸罐的径向线的细长的截面形状，使嵌入出口基本与侧壁相切。 一个示例嵌入入口管由金属、聚合物或其他能经受通过嵌入入口管的喂入材料的压力、温度和腐蚀的材料制成。例如，当喂入材料是黑液时，示例嵌入入口管可以由不锈钢或其他能经受黑液腐蚀的的合适材料制成，在那，黑液的温度和压力通过嵌入入口管传输。 在另一个示例实施例中，嵌入入口管进一步包括一耐磨端部，由如金属、聚合物或其他能长时间经受流动材料的压力和温度的耐磨材料制成。例如耐磨材料可以是不锈钢、钛和钨。在其他示例实施例中，耐磨材料可以覆盖嵌入入口管的材料。 一示例的管状材料包括圆形截面段和一纵轴。喇叭段在圆形截面段和嵌入出口之间，其中，喇叭段从纵轴朝向靠近嵌入出口的闪蒸罐侧壁逐渐偏移。嵌入入口管组件进一步包括固定到管状部分并沿管状部分的一部分纵向延伸的至少一个角板。 在又一个示例闪蒸罐中，嵌入入口管的初始长度的横截面积基本大于嵌入入口管的喇叭段。 构想的闪蒸压缩液体的示例方法包括:将压缩液体喂入闪蒸罐的嵌入入口管，其中嵌入入口管延伸超过闪蒸罐的侧壁内表面并包括靠近侧壁内表面的嵌入出口 ；来自嵌入入口管的压缩液体通过嵌入出口并在侧壁的内表面上平稳流动；当液体在侧壁内表面上流动时闪蒸压缩液体；通过腔体上部排出由闪蒸形成的蒸汽，并通过腔体下部排放由闪蒸形成的液体。 该方法进一步包括压缩液体流过嵌入入口管，其中，嵌入入口管的初始长度的截面面积基本大于嵌入入口管的喇叭段。 【专利附图】【附图说明】 通过随后图中公开的示例性实施例的具体描述，上述内容将变得清楚，附图中类似的参考特征在全部不同视图中指代相同部件。附图不必按比例，重点在于示出公开的实施例。 图1是接收黑液的传统闪蒸罐的示意图，其中罐的侧壁的一部分被裁去，来显示进入罐的液体的入口。 图2是本专利技术的一个示例闪蒸罐的一部分从上到下的截面图，具有已嵌入的入口管，其中截面是沿入口高度。 图3显示了本专利技术的一个示例入口管组件的主视图。 图4是本专利技术的一个示例入口管组件的透视图。 图5是本专利技术的将黑液喂入闪蒸罐的一个示例入口管组件的示意图，其中，闪蒸罐的侧壁的一部分被裁去，来显示该入口管组件的一示例入口。 【具体实施方式】 图1是结合到黑液37的源11的传统闪蒸罐9的示意图。黑液37的源11可以是一个接头14，如接受并将来自多股液流的黑液37合成进入闪蒸罐9的单一的液流26的圆柱接头或混合短管，但黑液37还是从生产纸浆的硫酸盐蒸煮工艺中的加压批量或连续蒸煮容器中提取。接头14具有用于黑液37的内通道(见图2)，该通道具有圆形横截面。 黑液37从接头14通过法兰连接器16流入入口 18。当黑液37流出入口 18通过传统出口 20，黑液37变成一黑液37流26。从传统出口 20到闪蒸罐9的内侧壁表面22的过渡是突然的。当黑液37流26以不统一方式流出传统出口 20时，发生扰乱和湍流。 黑液37从入口 18通过传统闪蒸罐9的内侧壁表面22上的传统出口 22。内侧壁表面22通常是圆柱形的、连续弯曲的，或曲线表面，使内侧壁表面限定一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
闪蒸罐，包括：具有由闪蒸罐侧壁形成的内表面的内腔；结合到内腔上部的蒸汽排气口；结合到内腔下部的液体排放口；具有嵌入出口并嵌入内腔入口的嵌入入口管，其中，嵌入入口管在侧壁内部延伸，且嵌入出口具有基本平行于闪蒸罐的中心垂直轴并基本垂直于闪蒸罐的径向线的细长的截面形状，使嵌入出口基本与侧壁相切。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查·M·格罗根，沃尔特·爱德华·奈利斯，泰森·布拉福德·亨特，
申请(专利权)人：安德里兹有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US