Устройство для очистки жидкостей Советский патент 1991 года по МПК B01D3/00 G05D27/00 

Изобретение относится к получению особо чистых веществ, представляющих собой жидкие органические реактивы, и может быть использовано в химической, электронной, электротехнической и других областях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет сокращения расхода инертного газа, потребляемого системой.

На фиг. 1 представлена схема устройства для очистки жидкостей; на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит ректификационную колонну 1 с обогреваемым кубом 2, холодильником 3 и дефлегматором 4, четыре линии 5-8 материальных потоков, отсечные клапана 9 - 12, установленные соответственно на линиях 5-8 подачи и вывода инертного газа, подачи флегмы и вывода

истиллята соответственно, микроконтролер 13, подключенный входным интерфейом 14 к датчику 15 перепада давлений в колонне, а выходным интерфейсом 16 - к отсечным клапанам 9- 12, входной и выходной ресиверы 17, 18 инертного газа, линию 19 рецикла инертного газа с введенным в нее побудителем 20 расхода и микрофильтром 21, который снабжен входным 22 и выходным 23 отсечными клапанами и обводной линией 24 с отсечным клапаном 25, датчик 26 и регулятор.27 давления инертного газа во входном ресивере, связанный с клапаном 28, установленным в линии на- текания инертного газа 5, датчик 29 и программируемый регулятор 30 давления инертного газа в выходном ресивере, связанный с байпасным клапаном 31, установленным параллельно с побудителем расхода 20, датчик 32 счета микрочастиц, установленный на входе ресивера 17 связанный через преобразователь 33 с входным интерфейсом микроконтроллера 14, и программно-логическое устройство 34, связанное своими выходами с отсечными клапанами 22, 23, 25 микрофильтра 21, а своими входами - с выходным интерфейсом 16 микроконтроллера 13, связанного также с побудителем 20 расхода и программируемым регулятором 30 инертного газа в выходном ресивере 18.

Устройство для очистки газа работает следующим образом.

После выхода колонны на рабочий режим производят пуск системы циклического переключения клапанов 9-12,22-25, осуществляемого с помощью микроконтроллера 13 с выходным интерфейсом 16 и программно-логического устройства 34. На приведенной диаграмме показаны управляющие сигналы Ui - Us. следующие во времени на отсечные клапана системы. Частота импульсов задающего генератора Ur, определяется расчетным путем в зависимости от перепада давлений в колонне, измеряемого с помощью датчика 15. Расчетная зависимость задается формулой:

f г К V5C

где fr - частота генератора (задающих импульсов);

X - среднеинтегральная оценка параметра АР;

К - коэффициент пропорциональности. Все отсечные клапана 9 - 12, 22 - 25 являются нормально закрытыми. Импульсы Ui, поступающие на клапан 9 находятся в фазе с импульсами Ur, а импульсы U2, поступающие на клапан 10 - в противофазе. Сигналы Ua, U4, поступающие на клапана 11, 12, находятся по отношению друг к другу в противофазе, при этом сигнал из синхронизирован с окончанием сигнала Ui.

Импульсы Us, поступающие на программно-логическое устройство 34, находятся в противофазе с импульсами Ur. Устройство 34 содержит ключ, пропускающий открывающие сигналы на клапаны 22, 23 при наличии сигнала Us и таймер, задающий длительность открывающих импульсов. Сигнал Ua появляется в том случае, если датчик счета частиц 32 показывает значение сигнала Сх о наличии частиц выше допустимого. Если сигнал

5 Us 0, то ключ программно-логического устройства 34 пропускает открывающий сигнал на клапан 25. Сигнал Ue, пропускающий побудитель 20 расхода, как и сигнал Us синхронизирован с сигналом U2, при этом

0 включается также программируемый регулятор 30. Сигнал U, поступающий на программирующий вход регулятора 30, плавно снижает давление в выходном ресивере 18 до рабочего значения Рр, после чего регуля5 тор переходит в режим стабилизации давления Рр. Давление инертного газа в ресивере 17 стабилизируется путем воздействия на регулирующий клапан 28, установленный в линии 5 натекания инертного газа,

0 а давление в ресивере 18 программно регулируется при работе побудителя 20 путем воздействия на регулирующий клапан 31, - установленный параллельно (байпасно) с побудителем 20. При повышении сигналов

5 по уровню давлений или их понижению за установленные границы, а также при отклонении сигнала по уровню микрочастиц выше допустимого установка автоматически блокируется. При этом оператору системой

0 выдается сигнал о том, какую неисправность необходимо устранить, например заменить микрофильтр, баллон с инертным газом и т.д.

Устройство позволяет снизить затраты

5 на тонкую очистку значительных масс газа при работе на промышленных и полупромышленных установках, а также получать продукцию более высокого качества за счет использования инертного газа с гарантиро0 ванно низким содержанием микрочастиц. Дополнительными преимуществами устройства являются ее экологическая чистота и высокая степень автоматизации.

5 Формула изобретения

Устройство для очистки жидкостей, содержащее ректификационную колонну с обогреваемым кубом, холодильник,дефлег- матор, линии подачи инертного газа, отвода и подачи флегмы, отвода дистиллята, с

установленными на них отсечными клапанами и датчик перепада давления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет сокращения расхода инертного газа, устройство дополнительно содержит микроконтроллер, связанный с входным и выходным интерфейсом , программно-логическое устройство, входной и выходной ресиверы инертного газа, линию рецикла инертного газа.состоящую из побудителя расхода и микрофильтра, снабженного входным и выходным отсечными клапанами и обводной линией с отсечным клапаном, датчика и регулятора давления инертного газа во входном ресивере, связанного с клала ном, установленного в линии натекания инертного газа, датчика и программируемо,го регулятора давления инертного газа в

выходном ресивере, связанного с клала-

i

ном, установленном на байпасной линии параллельно с побудителем расхода, датчика счета микрочастиц, установленного на линии рецикла инертного газа перед входным

5 ресивером,при этом клапан, установленный на байпасной линии, связан с программируемым регулятором давления инертного газа, входной интерфейс микроконтроллера связан с датчиками давления

10 инертного газа во входном и выходном ресивере и через преобразователь - со счетчиком микрочастиц, а выходной интерфейс связан с отсечным клапаном на линии подачи инертного газа в колонну, отсечны15 ми клапанами на линиях подачи флегмы, отвода дистиллята и инертного газа, с программируемым регулятором давления инертного газа, логическим устройством, соединенным с отсечными клапанами на ли

Изобретение относится к области получения особо чистых веществ, представляющих собой жидкие органические реакторы, используемые в химической, электронной и электротехнической промышленности, и позволяет повысить эффективность очистки. Устройство для очистки жидкостей содержит ректификационную колонну 1 с обогреваемым кубом 2, холодильником 3, дефлегматором 4, линии материальных потоков 5-8, отсечные клапаны 9-12, установленные соответственно на линиях 5-8, микроконтроллер 13, подключенный входным интерфейсом 14 к датчику 15 перепада давлений, а выходным интерфейсом 16 к отсечным клапанам 9 - 12, входной и выходной ресиверы 17, 18 инертного газа, линию 19 рецикла инертного газа с введенным в нее побудителем 20 расхода и микрофильтром 21, который снабжен входным и выходным отсечными клапанами 22,-23 и обводной линией 24 с отсечным клапаном 25, датчик 26 и регулятор 27 давления инертного газа во входном ресивере, связанный с клапаном 28, датчик 29 и программируемый регулятор 30 давления инертного газа, связанный с байпасным клапаном 31 побудитель 20 расхода, датчик 32 счета микрочастиц, установленный на выходе микрофильтра 21, связанный через преобразователь 33 с входным интерфейсом 14 микроконтроллер 13 и программно- логическое устройство 34, связанное своими выходами с отсечными клапанами 22,„23, 25, а своими входами с выходным интерфейсом 16 микроконтроллера 13, связанного также с побудителем 20 расхода и программным входом регулятора 30. 2 ил. И О ю VI 00 ON О

фиеЛ