[發明專利]脈沖萃取柱參數吹氣測量與界面控制方法

有效

• 申請號: 201110360263.X
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN103105194A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 王健;張東明;李靜
• 申請（專利權）人: 中核四〇四有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/04
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種脈沖萃取柱參數吹氣測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采集參與計算的參數；

采集通過吹氣方式測量得到的壓力差信號ΔP_i，ΔP_W，ΔP_Do、ΔP_Da，ΔP_L，單位kPa；

其中，ΔP_i為界面測量用壓力差，單位：Kpa，由2個吹氣管進行測量；

在萃取工作過程中，脈沖萃取柱中的界面高度被要求處于預定的控制測量范圍之內，在此高度范圍的上限和下限處分別布置2根吹氣管(Y3-190、Y3-191)，2根吹氣管分別連接到差壓變送器，下管的單管壓力減去上管的單管壓力得到ΔP_i，求差的過程由差壓變送器完成；

ΔP_W——柱重測量用壓力差，kPa；由2個吹氣管進行測量，在脈沖萃取柱的板段上端和下端分別布置2根吹氣管(Y3-177、Y3-189)，下管的單管壓力減去上管的單管壓力得到ΔP_W，求差的過程由差壓變送器完成；

ΔP_L——液位測量用壓力差，kPa；由2個吹氣管進行測量，在空氣中布置1根上管(Y3-176)，作為標準參考管，另外1根下管設置在上擴大段中底部(Y3-177)，下管的單管壓力減去上管的單管壓力得到ΔP_L，求差的過程由差壓變送器完成；

ΔP_Do、ΔP_Da——密度測量用壓力差，分別對應于有機相和水相，kPa；

設置2組共4根吹氣管分別對有機相和水相的壓差進行測量，對應于萃取時水相連續和有機相連續這兩種情況，分別布置，

對于水相連續的情況，此情況下，界面在萃取柱的上擴大段，在上擴大段設置4根吹氣管；

測水相密度的上管是在界面控制測量范圍下限處，測水相密度的下管是在板段上端；2管壓力求差得到ΔP_Da；

測有機相密度的上管是單獨設置，在液面以下，在界面控制測量范圍上限以上；測有機相密度的下管在界面控制測量范圍上限處；2管壓力求差得到ΔP_Do；

對于有機相連續的情況，此情況下，界面在萃取柱的下擴大段，在下擴大段設置4根吹氣管；

測水相密度的上管在界面控制測量范圍的下限處(Y3-191)，測水相密度的下管單獨設置(Y3-192)，在界面控制測量范圍下限以下；

測有機相密度的下管在界面控制測量范圍上限處(Y3-190)；測有機相密度的上管在板段的下端(Y3-189)；

在測量上述變參量的同時，獲取預先存儲的實際的吹氣管管間距H_i、H_Do、H_Da、H_W、H_i，單位(mm)；

步驟二、進行數據平滑；

對現場來的數據進行求平均值算法，該算法為：

OUT＝(IN_n+IN_n-1+........IN_n-19)????????????n＝20

處理的數據包括：測量信號ΔP_i，ΔP_W，ΔP_Do，ΔP_Do，ΔP_L；

步驟三、通過壓力差數據計算得到萃取柱參數；

(1)計算密度

D＝(ΔP_D*10³)/(H_D*g)

式中：

H_D——2個密度測量吹氣管位差，mm；可以分別表示：H_Do，H_Da；

ΔP_D——密度測量用壓力差，由差壓變送器DT測得，kPa；可以分別表示：ΔP_Do，ΔP_Da；

D——密度g/cm³；可以分別表示：D_o，D_a；

(2)計算液位；

上擴大段中，對于水相連續的時候，為兩相料液；對于有機相連續的時候，為單一介質；

單一介質：L＝(ΔP_L*10³)/(D_o*g)

兩相料液：L＝((ΔP_L-ΔP_i)*10³)/(D_o*g)+H_i

ΔP_L——液位測量用壓力差，由差壓變送器LT測得，kPa；

ΔP_i——界面測量用壓力差，由差壓變送器LiT測得，kPa；

D_o——有機相密度，g/cm³；

H_i——2個界面測量吹氣管位差，mm；

L——液位，mm；

(3)計算板段間液體密度；

D_w＝(ΔP_W*10³)/(H_W*g)

式中：

H_W——柱重測量吹氣管位差，mm；

D_w——脈沖萃取柱板段間水相有機相混合液的密度，g/cm3；

ΔP_W——柱重測量差壓變送器WT測得的壓差，kPa；

(4)計算界面位置；

公式①：Li=1000×ΔPi-Hi×Do×g(Da-Do)×g]]>

公式②：Li=1000×ΔPi-Hi×Do×g(Da-Do)×g+HDa]]>

L_i——界面(單位：mm)

ΔP_i——界面測量壓力(單位：Kpa)

H_i——測界面用兩吹氣管的管間距

D_o——有機相密度；

D_a——水相密度；

g——重力加速度9.798m/s²

公式①為有機相連續的柱子算法，公式②為水相連續的柱子算法。

2.一種脈沖萃取柱界面控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、判斷是否存在界面：

計算用于界面測量的2個吹氣管間液體的密度；

D_i＝(ΔP_i*10³)/(H_i*g)

ΔP_i——界面測量壓力，單位：Kpa；

H_i——測界面用兩吹氣管的管間距；

g——重力加速度9.798m/s²；

如果D_i接近水相密度，則認為界面超過控制測量范圍上限；如果D_i接近有機相密度，則認為界面超過控制測量范圍下限；接近的判斷標準為差值小于等于0.02g/cm³；此時，判斷為不存在界面；反之，判斷為存在界面；

步驟2、調節；

不存在界面，超出控制測量范圍的時候，由工藝人員手動調節；

存在界面的時候，進行自動控制；當測量得到的界面低于預定值時，從下擴大段進料，即加入水相，當測量得到的界面高于預定值時，從下擴大段提料，即排出水相。