[發明專利]一種智能醇沉系統

在審

• 申請號: 202310118354.5
• 申請日: 2023-02-15
• 公開（公告）號: CN116328352A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 馮貴墨;王漢雄;孟金碩;王碩;王云陽;高樹宇;林碩
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種智能醇沉系統，可廣泛應用于中藥提取、植物提取、保健品加工、原料藥制備等行業領域，通過本系統可以實現藥液醇沉過程的全自動控制，實現了醇沉工藝全自動控制，解決了準確在線檢測乙醇濃度、在線調配醇沉液醇度和精確確定醇沉分界面等技術難題，同時本發明系統可以對系統的運行參數進行存儲和分析，對產品質量和系統的健康度進行跟蹤和預測。本發明系統具有良好的兼容性，可以在廣泛推廣，降低人工勞動量，提高每批次之間的產品質量。

技術領域

本發明涉及一種智能醇沉系統，可廣泛應用于中藥提取、植物提取、保健品加工、原料藥制備等行業領域。

背景技術

醇沉工段在植物提取、中藥提取和保健品制備領域有著廣泛的應用，市場需求很大，也對產品的質量和功效有極大的影響。傳統的單機醇沉設備，采用手動調醇進行生產，其上清液界面完全靠人工確認，存在較大的誤差，效率低下，生產中經常出現有效成分的浪費和能源過多消耗。整個醇沉生產中存在著以下問題：

1.因人為因素造成產品收率低；

2.藥液的醇度調配需要人工測量并調配，無法實現藥液在線醇度檢測；

3.上清液與藥液的分界面無法自動檢測，需要通過視窗人工確定分界面的高度；

4.單機設備運行，對設備的運行狀態和生產效率無歸檔分析，缺乏產品質量和系統健康度分析；

近年來隨著工控和人工智能領域的發展，對控制精度和響應速度的要求的提高，現有的控制方法存在的問題也日益明顯，控制理論上可以采用復雜的控制算法來提高系統的性能和參數，例如神經網絡算法、卡爾曼濾波等，但是在實際的工程實踐中這些方法的系統開銷很大，現有的主流工控設備尤其是PLC對他們的可移植性和適應性并不強。這些問題不僅降低了系統的使用效率還造成了能源的浪費，人工勞動成本的增加，目前國內工控行業在工程實踐中還沒有很好的方法解決這些問題。

發明內容

本發明一種智能醇沉系統利用PLC有限的系統資源整合了離散化的PID算法，通過深入了解醇沉裝置的工藝原理，結合了現場實際生產使用要求，實現了醇沉工段從進料、調配、控溫、沉淀、分離面判斷和出上清液的全自動功能。

本發明是這樣實現的：

一種智能醇沉系統，能實現醇沉工藝流程控制，包括醇沉罐與控制系統；所述醇沉罐上設置有乙醇流量變送器、藥液流量變送器、溫度變送器、液位變送器、罐內壓力變送器、密度變送器、相對介電常數變送器、出液音叉開關、進乙醇氣動閥、進藥液氣動閥、清洗氣動閥、排空氣動閥、出液氣動閥、循環水入口氣動調節閥、排污氣動閥、抽真空氣動閥、攪拌電機和上清液輸送泵；所述控制系統包括計算藥液醇度模塊、自修正的乙醇調配算法模塊和確定醇沉分界面模塊。

1.所述醇沉工藝流程控制具體包括：

進液工段：智能醇沉系統在設定好工藝參數后，啟動智能控制程序，開啟抽真空氣動閥，建立真空，通過進乙醇氣動閥、進藥液氣動閥和乙醇流量變送器、藥液流量變送器計量進藥量和進乙醇量，同時開啟攪拌電機進行攪拌，當進液量達到設定值并且通過密度變送器折算的藥液醇度達到設定后，關閉進乙醇氣動閥、進藥液氣動閥、抽真空氣動閥，打開排空氣動閥排空，帶罐內壓力變送器數值恢復常壓后，關閉排空氣動閥，進液工段結束；

冷藏工段：開啟循環水入口氣動調節閥，自動調節冷卻循環水的進液流量，整個醇沉系統進入冷藏工段，系統通過溫度變送器實時監控罐內溫度，當溫度降至設定冷藏溫度后，系統進入保溫環節，自動計時，當系統計時超過設定保溫時間后，冷藏工段結束，進入出液工段；

出液工段：自動開啟排空氣動閥，通過相對介電常數變送器計算出各個高度的介電常數，自動計算出當前上清液與沉淀物之間的高度，人工經過視窗確認后，設定好罐內出液口高度，現場啟動出液，系統開啟側出液氣動閥與上清液輸送泵，向下級設備出液，當出液音叉開關測量不到信號后，出液結束；