[實(shí)用新型]一種負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220720508.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203060877U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慧;李秀歌;尤文;韓金歷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D3/42
• 分類號(hào): B01D3/42;B01D3/10
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 田春梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于分子蒸餾裝置溫度控制領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分子蒸餾就是在高真空狀態(tài)下，設(shè)置蒸發(fā)面和冷凝面的間距小于或等于輕組分物料的蒸汽分子的平均自由程。液體混合物的分子受熱后運(yùn)動(dòng)會(huì)加劇，當(dāng)分子獲得足夠能量時(shí)，就會(huì)從液面逸出而成為氣相分子，從蒸發(fā)面逸出的分子可以毫無(wú)阻礙地奔射并凝集到冷凝面上。隨著液面上方氣相分子的增加，有一部分氣體就會(huì)返回液體。在外界條件保持恒定的情況下，最終會(huì)達(dá)到分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡，從宏觀上看，液體系統(tǒng)達(dá)到了平衡。

目前負(fù)壓低溫分子蒸餾工藝的蒸餾效率低，產(chǎn)品合格率不高，蒸餾裝置損耗和能耗大，一個(gè)主要的原因就是難以對(duì)蒸餾裝置的溫度實(shí)現(xiàn)精確控制。由于負(fù)壓低溫分子蒸餾裝置工藝對(duì)溫度要求精度較高，如果在蒸餾過(guò)程中無(wú)法對(duì)蒸餾裝置刮膜器的溫度實(shí)現(xiàn)精確控制，就會(huì)造成蒸發(fā)面上提純物中不同類型的分子運(yùn)動(dòng)混亂，難以確保目標(biāo)提純物分子有效分離，造成產(chǎn)品合格率低，同時(shí)不精確的溫度對(duì)蒸餾裝置蒸發(fā)器等部件本身也會(huì)造成損耗，過(guò)高的溫度還會(huì)造成電能的浪費(fèi)。

因此，設(shè)計(jì)一種負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)對(duì)于蒸餾行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源損耗具有重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有負(fù)壓低溫分子蒸餾工藝中因難以對(duì)蒸餾裝置的刮膜器溫度實(shí)現(xiàn)精確控制，無(wú)法達(dá)到最佳工藝條件，進(jìn)而造成蒸餾效率和產(chǎn)品合格率低，同時(shí)對(duì)蒸餾裝置自身?yè)p耗大，浪費(fèi)電能的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

一種負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)包括溫度檢測(cè)比較單元、中央溫度控制單元、溫度調(diào)節(jié)單元、溫度傳感器單元和上位機(jī)，溫度檢測(cè)比較單元與溫度傳感器單元連接，中央溫度控制單元與溫度檢測(cè)比較單元連接，溫度調(diào)節(jié)單元與中央溫度控制單元連接，上位機(jī)分別與溫度檢測(cè)比較單元和中央溫度控制單元連接；

溫度傳感器單元將自身檢測(cè)到的蒸餾裝置刮膜壁溫度值信號(hào)傳送給溫度檢測(cè)比較單元，溫度檢測(cè)比較單元接收由溫度傳感器單元傳來(lái)的蒸餾裝置刮膜壁溫度值信號(hào)并與自身存儲(chǔ)的蒸餾裝置刮膜壁溫度預(yù)期值進(jìn)行比較運(yùn)算，溫度檢測(cè)比較單元將比較運(yùn)算的溫度差值結(jié)果傳送給中央溫度控制單元；中央溫度控制單元接收溫度差值結(jié)果，并依據(jù)該溫度差值結(jié)果從自身存儲(chǔ)的溫度控制方案中選取最佳溫度控制方案，然后按照選定的最佳溫度控制方案向溫度調(diào)節(jié)單元發(fā)出溫度調(diào)節(jié)控制命令；溫度調(diào)節(jié)單元接收溫度調(diào)節(jié)控制命令并按照該控制命令改變自身溫度；

上位機(jī)分別讀取溫度檢測(cè)比較單元中的溫度差值結(jié)果數(shù)據(jù)和中央溫度控制單元中當(dāng)前選定的最佳控制方案數(shù)據(jù)，并對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；上位機(jī)能夠隨時(shí)對(duì)溫度檢測(cè)比較單元中存儲(chǔ)的蒸餾裝置刮膜壁溫度預(yù)期值或中央溫度控制單元中存儲(chǔ)的溫度控制方案進(jìn)行重新設(shè)定。

本實(shí)用新型的有益效果是：該負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，可以對(duì)蒸餾裝置的刮膜器溫度實(shí)現(xiàn)精確控制，使得蒸餾流出過(guò)程達(dá)到最佳工藝條件，不僅大幅提高了蒸餾效率和產(chǎn)品合格率，同時(shí)還有效減小了蒸餾裝置對(duì)自身的損耗，節(jié)約電能。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)是以華南理工大學(xué)化學(xué)和化工學(xué)院以及廣州市浩立生物科技有限公司分離純化技術(shù)開(kāi)發(fā)中心的MDS-80-II刮膜式分子蒸餾裝置為控制對(duì)象，對(duì)其刮膜器溫度進(jìn)行溫度控制。該控制系統(tǒng)包括溫度檢測(cè)比較單元、中央溫度控制單元、溫度調(diào)節(jié)單元、溫度傳感器單元和上位機(jī)，溫度檢測(cè)比較單元與溫度傳感器單元連接，中央溫度控制單元與溫度檢測(cè)比較單元連接，溫度調(diào)節(jié)單元與中央溫度控制單元連接，上位機(jī)分別與溫度檢測(cè)比較單元和中央溫度控制單元連接。溫度檢測(cè)比較單元采用MC430F14開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)溫度比較輸出控制，中央溫度控制單元采用德國(guó)西門子公司的S7-300PLC，溫度調(diào)節(jié)單元選用廣州市浩立生物科技有限公司制造的熱油機(jī)加熱執(zhí)行系統(tǒng)，溫度傳感器單元采用的是PT100/PT1000高溫型鉑電阻溫度傳感器，上位機(jī)采用德國(guó)西門子公司的IPC627C雙核西門子工控機(jī)。溫度檢測(cè)比較單元、中央溫度控制單元、溫度調(diào)節(jié)單元和溫度傳感器單元共同構(gòu)成了對(duì)溫度控制的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型負(fù)壓蒸餾裝置溫度控制系統(tǒng)的工作原理是：溫度傳感器單元將自身檢測(cè)到的蒸餾裝置刮膜壁溫度值信號(hào)傳送給溫度檢測(cè)比較單元，溫度檢測(cè)比較單元接收由溫度傳感器單元傳來(lái)的蒸餾裝置刮膜壁溫度值信號(hào)并與自身存儲(chǔ)的蒸餾裝置刮膜壁溫度預(yù)期值進(jìn)行比較運(yùn)算，溫度檢測(cè)比較單元將比較運(yùn)算的溫度差值結(jié)果傳送給中央溫度控制單元。中央溫度控制單元接收溫度差值結(jié)果，并依據(jù)該溫度差值結(jié)果從自身存儲(chǔ)的溫度控制方案中選取最佳溫度控制方案，然后按照選定的最佳溫度控制方案向溫度調(diào)節(jié)單元發(fā)出溫度調(diào)節(jié)控制命令。溫度調(diào)節(jié)單元接收溫度調(diào)節(jié)控制命令并按照該控制命令改變自身溫度。上位機(jī)分別讀取溫度檢測(cè)比較單元中的溫度差值結(jié)果數(shù)據(jù)和中央溫度控制單元中當(dāng)前選定的最佳控制方案數(shù)據(jù)，并對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。上位機(jī)能夠隨時(shí)對(duì)溫度檢測(cè)比較單元中存儲(chǔ)的蒸餾裝置刮膜壁溫度預(yù)期值或中央溫度控制單元中存儲(chǔ)的溫度控制方案進(jìn)行重新設(shè)定。?