一种适用于模拟移动床的温度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于模拟移动床的温度控制系统；所述的温度控制系统包括吸附床、原料进料系统、解析剂进料系统、循环系统、抽出液系统、抽余液系统、程控阀组、自动控制系统以及导热油系统；所述的导热油系统包括导热油管路连接的设置在吸附柱外围的间壁式换热器、导热油泵、用于给解析剂加热的解析剂加热器以及用于给原料加热的原料加热器。本实用新型专利技术耦合导热油系统和模拟移动床，能够合理利用吸附柱产生的吸附热，并将所述的热量用于解析剂以及原料的加热，提高能量利用率，降低能耗，提高了模拟移动床系统温度的稳定性。

A temperature control system for simulated moving bed

【技术实现步骤摘要】
一种适用于模拟移动床的温度控制系统
本技术属于模拟移动床分离
，具体涉及一种适用于模拟移动床的温度控制系统。
技术介绍
模拟移动床是利用吸附原理进行分离操作的分离设备。模拟移动床技术作为连续色谱的主要代表，具有生产效率高、有机溶剂消耗少、传质推动力大、便于自动化连续生产等优点，被广泛应用于石油化工、食品工业和制药等领域。模拟移动床技术是一个复杂的工业过程且影响因素众多的非线性、非平衡、非理想、多自由度的周期性过程。在吸附过程中，分子移向固体表面，其分子运动速度会大大降低，释放出热量，产生吸附热。现有技术中的模拟移动床装置，其吸附热未被有效利用，导致吸附层温度升高，降低了吸附剂平均活性；且各吸附床层的温度随着其吸附周期的改变而周期性波动，不利于稳定操作。现有的导热油系统，其运行过程仅仅为简单的连续循环换热过程，不适合模拟移动床的周期性换热，不适用于模拟移动床装置。
技术实现思路
针对现有技术中模拟移动床存在的上述技术问题，本技术的目的是公开一种适用于模拟移动床的温度控制系统以及模拟移动床的温度控制方法。本技术的模拟移动床温度控制系统，通过程控阀组，将导热油换热过程分为四个周期并与模拟移动床吸附的四个周期一致化，实现了导热油系统与模拟移动床系统的耦合。本技术能够合理利用吸附柱产生的吸附热，并将所述的热量用于解析剂以及原料的加热，提高能量利用率，降低能耗，提高了模拟移动床系统温度的稳定性。本技术的第一个方面公开了一种适用于模拟移动床的温度控制系统，其技术方案如下。一种适用于模拟移动床的温度控制系统，包括吸附床、原料进料系统、解析剂进料系统、循环系统、抽出液系统、抽余液系统、程控阀组、自动控制系统以及导热油系统；其中，所述的吸附床包括若干根吸附柱，分为吸附区、提纯区、脱附区；所述的导热油系统包括导热油管路连接的设置在吸附柱外围的间壁式换热器、导热油泵、用于给解析剂加热的解析剂加热器以及用于给原料加热的原料加热器；导热油在所述的间壁式换热器中吸收处于吸附阶段的吸附柱放出的吸附热，并将所吸收的热量在解析剂加热器中加热脱附周期所需要的解析剂、在原料加热器中加热原料；每一个所述的间壁式换热器上端设置导热油出料阀，下端设置导热油进料阀；每一根所述的吸附柱的上端设置有原料进料阀、解析剂进料阀、循环液进料阀；每一根所述的吸附柱的下端设置有抽余液出料阀、抽出液出料阀；相邻两根吸附柱之间设置单向阀；所述的原料进料系统连接每一根吸附柱的原料进料阀；所述的解析剂进料系统连接每一根吸附柱的解析剂进料阀；所述的循环系统的包括循环泵，所述的循环系统通过循环泵连接每一根吸附柱的循环液进料阀；所述的抽出液系统连接每一根吸附柱的抽出液出料阀；所述的抽余液系统连接每一根吸附柱的抽余液出料阀；所有阀门组成程控阀组，程控阀组与自动控制系统相连，自动控制系统能够控制程控阀组中每一个阀门的开、闭状态。优选的，在解析泵的出口设置额外的加热器，在吸附热不能够满足系统运行的情况下利用额外的热量予以补充。优选的，所述的吸附柱为3～100根。优选的，所述的吸附柱为8*N根，其中，N为大于等于1的整数。进一步优选的，所述的吸附柱为8根。优选的，所述的抽出液系统包括抽出液泵，抽出液泵连接吸附床的抽出液管线。优选的，所述的抽余液系统包括抽余液泵，抽余液泵连接吸附床的抽余液管线。优选的，所述的循环系统的循环泵的进料口连接吸附床的抽出液管线。优选的，所述的程控阀组中的阀门类型各自独立的选择为球阀、针阀、截止阀、蝶阀中的一种。优选的，执行机构为气动或电动。优选的，所述吸附床还包括缓冲区，即，所述的吸附床分为吸附区、提纯区、脱附区以及缓冲区。本技术的第二个方面公开了一种使用所述的模拟移动床的温度控制系统的模拟移动床温度控制方法，其技术方案如下。使用所述的适用于模拟移动床的温度控制系统的模拟移动床温度控制方法，包括，利用程控阀组使得模拟移动床吸附分离过程分为吸附、缓冲、脱附、提纯四个周期，并通过阀门切换使四个周期不间断顺序进行；当某一吸附柱处于吸附周期时，打开该吸附柱对应的导热油进料阀和导热油出料阀，通过间壁换热的方式利用导热油带走吸附热，其他吸附柱的导热油进料阀和导热油出料阀处于关闭状态；将所吸收的热量在解析剂加热器加热脱附周期所需要的解析剂以及在原料加热器中加热原料。优选的，所述的吸附柱为8根，所述的模拟移动床温度控制方法具体是：在0-1t时序，吸附柱5、吸附柱6处于吸附区，对应的导热油进料阀E7、导热油出料阀E8、导热油进料阀F7、导热油出料阀F8打开供导热油流经吸附柱5、吸附柱6外侧的间壁式换热器；当吸附柱5吸附饱和后进入提纯区，对应的导热油进料阀E7、导热油出料阀E8关闭，同时吸附柱7由缓冲区进入吸附区，对应的导热油进料阀G7、导热油出料阀G8阀门打开，用以回收吸附柱7的吸附热；控制阀门切换以改变t-2t、2t-3t、3t-4t时序进出料的位置，实现了吸附区、提纯区、脱附区、缓冲区的模拟移动，依次循环。本技术取得了有益的效果。针对现有技术中未能有效利用吸附热并由此导致的模拟移动床温度不稳定的技术问题，本技术创造性的提出通过程控阀组将导热油换热过程分为四个周期并与模拟移动床吸附的四个周期一致化，实现了导热油系统与模拟移动床系统的耦合。本技术能够合理利用吸附柱产生的吸附热，并将所述的热量用于解析剂以及原料的加热，提高能量利用率，降低能耗，提高了模拟移动床系统温度的稳定性。附图说明图1是本技术的一种适用于模拟移动床的温度控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式以及附图对比本技术的技术方案进行进一步的阐释。实施例1以吸附柱为8根为例，本实施例的一种适用于模拟移动床的温度控制系统，包括：吸附床、原料进料系统、解析剂进料系统、循环系统、抽出液系统、抽余液系统、程控阀组、自动控制系统以及导热油循环系统；其中，所述的吸附床包括8根吸附柱，即吸附柱1-8，分为吸附区、提纯区、脱附区以及缓冲区(需要指出的是，本实施例采用包含吸附区、提纯区、脱附区以及缓冲区的吸附床，但是缓冲区对于本技术而言并不是必须要选的，属于可选的)；所述的导热油系统包括导热油管路连接的设置在吸附柱外围的间壁式换热器、导热油泵、用于给解析剂加热的解析剂加热器以及用于给原料加热的原料加热器；导热油在所述的间壁式换热器中吸收处于吸附阶段的吸附柱放出的吸附热，并将所吸收的热量在解析剂加热器中加热脱附周期所需要的解析剂、在原料加热器中加热原料；每一个间壁式换热器上端设置导热油出料阀A8、B8、C8、D8、E8、F8、G8、H8，下端设置导热油进料阀A7、B7、C7、D7、E7、F7、G7、H7；每一根吸附柱的上端设置有原料进料阀A3、B3、C3、D3、E3、F3、G3、H3、解析剂进料阀A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、循环液进料阀A4、B4、C4、D4、E4、F4、G4、H4；每一根吸附柱的下端设置有抽余液出料阀A5、B5、C5、D5、E5、F5、G5、H5、抽出液出料阀A6、B6、C6、D6、E6、F6、G6、H6；相邻两根吸附柱之间设置单向阀A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1；所述的原料进料系统连接每一根吸附柱的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于模拟移动床的温度控制系统，其特征在于，包括吸附床、原料进料系统、解析剂进料系统、循环系统、抽出液系统、抽余液系统、程控阀组、自动控制系统以及导热油系统；其中，所述的吸附床包括若干根吸附柱，分为吸附区、提纯区、脱附区；所述的导热油系统包括导热油管路连接的设置在吸附柱外围的间壁式换热器、导热油泵、用于给解析剂加热的解析剂加热器以及用于给原料加热的原料加热器；导热油在所述的间壁式换热器中吸收处于吸附阶段的吸附柱放出的吸附热，并将所吸收的热量在解析剂加热器中加热脱附周期所需要的解析剂、在原料加热器中加热原料；每一个所述的间壁式换热器上端设置导热油出料阀，下端设置导热油进料阀；每一根所述的吸附柱的上端设置有原料进料阀、解析剂进料阀、循环液进料阀；每一根所述的吸附柱的下端设置有抽余液出料阀、抽出液出料阀；相邻两根吸附柱之间设置单向阀；所述的原料进料系统连接每一根吸附柱的原料进料阀；所述的解析剂进料系统连接每一根吸附柱的解析剂进料阀；所述的循环系统的包括循环泵，所述的循环系统通过循环泵连接每一根吸附柱的循环液进料阀；所述的抽出液系统连接每一根吸附柱的抽出液出料阀；所述的抽余液系统连接每一根吸附柱的抽余液出料阀；所有阀门组成程控阀组，程控阀组与自动控制系统相连，自动控制系统能够控制程控阀组中每一个阀门的开、闭状态。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于模拟移动床的温度控制系统，其特征在于，包括吸附床、原料进料系统、解析剂进料系统、循环系统、抽出液系统、抽余液系统、程控阀组、自动控制系统以及导热油系统；其中，所述的吸附床包括若干根吸附柱，分为吸附区、提纯区、脱附区；所述的导热油系统包括导热油管路连接的设置在吸附柱外围的间壁式换热器、导热油泵、用于给解析剂加热的解析剂加热器以及用于给原料加热的原料加热器；导热油在所述的间壁式换热器中吸收处于吸附阶段的吸附柱放出的吸附热，并将所吸收的热量在解析剂加热器中加热脱附周期所需要的解析剂、在原料加热器中加热原料；每一个所述的间壁式换热器上端设置导热油出料阀，下端设置导热油进料阀；每一根所述的吸附柱的上端设置有原料进料阀、解析剂进料阀、循环液进料阀；每一根所述的吸附柱的下端设置有抽余液出料阀、抽出液出料阀；相邻两根吸附柱之间设置单向阀；所述的原料进料系统连接每一根吸附柱的原料进料阀；所述的解析剂进料系统连接每一根吸附柱的解析剂进料阀；所述的循环系统的包括循环泵，所述的循环系统通过循环泵连接每一根吸附柱的循环液进料阀；所述的抽出液系统连接每一根吸附柱的抽出液出料阀；所述的抽余液系统连接每一根吸附柱的抽余液出料阀；所有阀门组成程控阀组，程控阀组与自动控制系统相连，自动控制系统能够控制程控阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱震，邬学霆，李俊诚，张晶泉，菅青娥，张晓龙，武靖为，高源，陈浩庭，
申请(专利权)人：内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15