[发明专利]一种烟草提取液膜分离装置及控制方法

权利要求书

1.一种烟草提取液膜分离装置的控制方法，其特征在于烟草提取液膜分离装置由前处理装置、膜分离装置、回流装置、清洗装置和排空装置五部分组成，其中：

所述的前处理装置包括相互连接的初分离设备进液罐(27)和初分离设备(1)；

所述的膜分离装置包括膜分离设备(21)、压力传感器(23)、膜分离循环管(10)和循环泵，所述的膜分离循环管(10)设置在膜分离设备的两端，循环泵(8)提供回路内液体的回流动力；膜分离装置连接出液阀(19)和分离出液口(C5)；

所述的回流装置分两路：一路是膜分离设备(21)经过第一回流管(13)连接初分离设备进液罐(27)，初分离设备进液罐(27)经初分离设备(1)、膜分离进液罐(4)再通过管路和进料泵(6)连接膜分离设备(21)的回路；另外一路是膜分离设备(21)经过第二回流管(30)连接膜分离进液罐(4)，膜分离进液罐(4)再连接膜分离设备(21)的回路；

所述的清洗装置由清水入口管路(C2)、清洗剂入口管路(C3)、膜分离设备(21)、循环泵(8)、膜分离循环管(10)、膜外清液出口管(C6)以及膜内液体排放管(C7)组成；所述的清水入口管路(C2)和清洗剂入口管路(C3)分别连接膜分离进液罐，膜分离进液罐又连接膜分离装置，所述的膜分离装置分别连接膜外清液出口管(C6)以及膜内液体排放管(C7)；

所述的排空装置包括设置在膜分离设备(21)上的膜内排空管路(C9)、膜内放空阀(29)以及膜外排空管路(C4)、膜外放空阀(18)；

所述的膜分离设备(21)上部的第二回流管(30)连接有流量计(12)和回流调节阀(11)，第一回流管(13)连接有比重计(24)、流量计(20)和回流调节阀(22)，所述的进料泵(6)后面连接有流量计(7)、进液阀(5)和压力传感器(23)；

所述膜分离设备(21)为超滤膜分离装置，所述的超滤膜为以氧化铝、氧化钛、氧化锆、碳化硅经工艺制备而成的多孔非对称膜；

根据压力传感器监测到膜分离设备(21)内的液体数据变化，自动切换系统处于膜分离状态或是膜清洗状态：

膜分离状态下，关闭清水入口管路(C2)和清洗剂入口管路上的阀门，开启第二回流管上的进液罐前的进液阀(3)，烟草提取液从初分离设备(1)依次进入膜分离进液罐(4)、膜分离设备(21)；

清水清洗状态是关闭进液罐前的进液阀(3)、清洗剂入口管路上的进化学药剂阀(26)，开启清水入口管路上的进清洗水阀(25)，清水从清水入口管路(C2)进入膜分离设备(21)；

清洗剂清洗状态是关闭进液罐前的进液阀(3)和进清洗水阀(25)，开启进化学药剂阀(26)，清洗剂从清洗剂入口管路(C3)进入膜分离设备(21)；

包括压力控制，由压力传感器(23)测得膜内压力P，判断通过液体的能力，压力有两个预设节点：P1、P2，在PP1时，表明膜的通过液体能力是可以继续分离或者可以进入分离；在P1PP2时，表明膜的通过液体的能力开始下降，选择清水清洗；在PP2时，表明膜的通过液体能力已达到很差，选择化学药剂清洗，这个过程结束时，再用清水再次清洗；

包括浓度的控制，由比重计(24)测得膜内液体浓度，反映膜内液体的浓度情况，及时调整通过流量计的设定流量，采用跳跃式调整设定流量，进行模糊控制，采用多个控制区间，来满足平和控制的需求，直到第一回流管(13)上的回流调节阀(22)开到100％，如果浓度还是持续增大，那将按照压力控制程序进行清洗；

包括流量控制，其包括系统进液流量的控制、回流液流量的控制、渣液回流的控制，均采用PID的控制。

2.据权利要求1所述的一种烟草提取液膜分离装置的控制方法，其特征在于还包括清洗时间控制，清水清洗状态是从清水入口管路(C2)进入膜分离系统，清洗时间TT1时完成一次清洗操作，清水清洗2次后系统自动进入烟草提取液膜分离状态；清洗剂清洗状态是清洗剂从清洗剂入口管路(C3)进入膜分离系统，待膜分离系统内充满清洗剂液体后，关闭排空管路上的阀门，系统进入清洗剂清洗状态，直到清洗时间TT2完成一次清洗剂清洗操作，系统自动进入后续清水清洗状态。

3.据权利要求2所述的一种烟草提取液膜分离装置的控制方法，其特征在于包括一键启动和分步手动两种控制模式，整个分离装置的运行，分为分离、排气、排液、水清洗、水清洗排污、清洗剂清洗、清洗剂清洗排污7个运行模块，一键启动时，按照膜内压力的检测，自动进行运行模块的切换；在分步手动时，可以按照需要来切换各个运行模块。