Kiểm soát chính xác mức dăm gỗ trong nồi nấu pha hơi/kiềm là điều cần thiết để đảm bảo quá trình vận hành ổn định và hiệu quả. Hệ thống điều khiển mức trong nồi nấu gồm hai vòng điều khiển có mối quan hệ chặt chẽ với nhau: mức dung dịch và mức dăm gỗ. Trong đó, mức dung dịch được đo bằng chênh áp (dP) kết hợp với lưu lượng xả dịch đen, còn mức dăm gỗ được điều khiển thông qua các cánh đo cơ khí cùng với lưu lượng thổi bột.

Một trong những thách thức lớn nhất trong vận hành là sự biến động về độ nổi và mật độ của dăm gỗ. Những thay đổi này có thể làm gián đoạn chuyển động đi xuống của cột dăm, gây ra hiện tượng nổi, treo hoặc dịch chuyển không đồng đều. Tuy nhiên, nồi nấu pha hơi/kiềm lại có một lợi thế quan trọng: cho phép điều chỉnh lực đẩy xuống của cột dăm thông qua việc thay đổi mức dăm, tức là trọng lượng của lớp dăm phía trên mức dung dịch. Đồng thời, lớp dăm này cũng tạo ra thời gian lưu hấp hơi cần thiết, giúp cải thiện khả năng thẩm thấu hóa chất trước khi dăm đi vào dung dịch nấu.

Chuyển động ổn định của cột dăm chỉ đạt được khi duy trì sự cân bằng thích hợp giữa độ nén của dăm và lực đẩy xuống. Nếu lực đẩy quá lớn, dăm bị nén chặt, làm tăng trở lực dòng dung dịch, dẫn đến hiệu quả rửa kém, dao động Kappa ở vùng thấp và thậm chí có nguy cơ sập cột dăm. Ngược lại, nếu lực đẩy không đủ, dăm có thể bị kéo vào hệ thống trích xuất, gây nghẹt lưới hoặc treo cột. Do đó, duy trì sự cân bằng này là điều kiện tiên quyết để đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy.

Việc đo mức dăm với độ phân giải và độ chính xác cao cho phép kiểm soát tốt hơn các lực tác động lên cột dăm. Khi chiều cao lớp dăm phía trên mức dung dịch được duy trì ở giá trị tối ưu, lực đẩy xuống trở nên ổn định, giúp giữ sạch lưới nồi nấu và cho phép vận hành với hệ số pha loãng rửa cao hơn. Đồng thời, khả năng điều chỉnh mức dăm cũng giúp bù trừ các biến động về mật độ và độ nổi; trên thực tế, chỉ cần điều chỉnh khoảng ±50 cm quanh mức ổn định đã có thể giảm đáng kể các dao động trong vận hành.

Về công nghệ đo, nồi nấu pha hơi/kiềm cho phép đo trực tiếp lớp dăm nằm phía trên mức dung dịch. Hiện nay, cánh đo cơ khí vẫn được sử dụng phổ biến: chuyển động của dăm làm cánh bị lệch và xoắn, từ đó tạo tín hiệu analog truyền về hệ DCS, thường được bố trí theo cụm 2–3 điểm đo. Một giải pháp nâng cấp hiệu quả và không xâm lấn là đo mức bằng công nghệ tia gamma, với nguồn phát đặt ở một bên và đầu dò bố trí đối diện. Hệ thống này cho phép đo liên tục lớp dăm cao đến 4 mét, cung cấp dữ liệu thời gian thực ổn định và liên tục về DCS.

Kiểm soát mức dăm bằng công nghệ gamma với độ phân giải cao giúp tối ưu thời gian lưu hấp hơi và lực đẩy xuống của cột dăm, từ đó nâng cao độ ổn định của nồi nấu và hiệu suất tổng thể của toàn bộ quy trình.

Nguồn: Ông Ulf Johansson