控制压力过滤器的设备制造技术

本公开涉及控制压力过滤器的设备。该设备包括进行固

【技术实现步骤摘要】
控制压力过滤器的设备


[0001]本公开涉及压力过滤器。本公开尤其涉及对压力过滤器进行控制。

技术介绍

[0002]过滤周期传统上通过工艺配方(recipe)来控制，被分成不同的子程序。每个子程序具有影响压力过滤器性能的操作参数。这些操作参数以手动方式输入，而不考虑进料特性或过滤介质条件的变化。

技术实现思路

[0003]目的
[0004]一个目的是减轻上述缺点。
[0005]特别地，一个目的是提供具有改进的工艺控制和减少的人工干预需要的压力过滤器。
[0006]另外，一个目的是提供能够相对于进料质量的变化自动地稳定输出的压力过滤。
[0007]借助优化的用于压力过滤的固
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液分离周期来提高生产率也是一个目的。
[0008]例如，一个目的是优化能量消耗与输出质量之间的压力过滤的平衡，包括输出的一致性。
[0009]此外，一个目的是，即使在变化的工艺条件下，仍提高压力过滤器操作和控制的灵活性，并提高工艺可见性。
[0010]小结
[0011]根据本公开已发现，可通过测量由压力过滤器产生的滤饼的水分含量的指示且将其用作压力过滤器的受控变量，来实现对操作压力过滤器的各种改进。特别是已发现，多变量控制可被有效地利用。在此也已发现，压力过滤器的操作容量的指示可与水分含量的指示一起，被用作受控变量以显著地改善压力过滤器的操作。相对于压力过滤器的手动操作，使用一个或多个受控变量的自动工艺控制允许显著改善，其中滤饼的实验室样本仅偶尔收集用于质量监控，因此不会对工艺变化立即响应。而且，在手动操作中沿正确方向改变压力过滤器的操作参数的任何可能性均基于操作者理解工艺和过滤理论的能力。压力过滤器的进料的变化可能相对较快(例如进料密度的变化)、或缓慢(诸如过滤介质的堵塞等)。对一个或多个受控变量的自动测量使得其数值的任何变化可借助一个或多个控制操作得到快速响应。反过来，一个或多个控制操作的自动化执行允许显著地减少对变化的反应时间。每个控制操作可与设定点值相关联，这可通过一个或多个受控变量的优化来提供。在本公开的语境中已确定，当控制操作包括设定干燥时间以及可选的用于压力过滤器的进料量和/或挤压量时，可获得特定的操作改进。每个控制操作可因此与优化压力过滤器的一个操作阶段相关联。每个控制操作可对应于用于控制压力过滤器的操纵变量。除干燥时间外，操纵变量可包括进料量(诸如进料重量等)，和/或挤压量(诸如挤压时间或挤压力等)。
[0012]在本说明书中，一水分含量可以指水分含量本身或指示水分含量的一个或多个参
数值。例如，其可指在不同位置对单个滤饼的含水量进行多于一次测量的平均值。水分含量可以对应于滤饼的残余水分。类似地，操作容量的指示可以指操作容量或表示操作容量的一个或多个参数值。操作容量可对应于一时间段内产生的滤饼量。上述内容相应地适用于以下提及的任何其它指示。“指示”在本说明书中可以指一个或多个参数值。
[0013]根据第一方面，公开的是一种用于控制压力过滤器的设备。该设备包括进行固
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液分离以产生滤饼的压力过滤器和用于提供滤饼的水分含量的指示的水分分析仪。水分含量的指示可被用来设定固
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液分离的干燥时间。所述设备为此目的可包括一个或多个控制器。优化干燥时间尤其能显著改善压力过滤器的性能，这是因为干燥是固
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液分离工艺中的一个昂贵的阶段。由于产生压缩空气的能量，这在空气干燥中尤为显著。一个或多个控制器可被配置为设定与压力过滤器的一个或多个控制操作相关联的一个或多个设定点值。自动化水分采样和参数调整可以明显减少人工操作者所需的输入。
[0014]在一实施例中，水分分析仪是或包括微波分析仪、电容传感器或近红外传感器。已经发现这提高了可靠性，由此可准确地计算针对本说明书披露的控制操作、包括干燥时间的设定点值。借助微波分析仪已观察到特别的优点。在进一步的实施例中，水分分析仪具有
±
0.5w％的准确度，这已被发现显著地改善了控制性能。也可使用上述装置的任何组合。
[0015]在一实施例中，所述设备被设置为利用由压力过滤器的超过一个的固
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液分离周期所提供的水分含量的指示来设定干燥时间。这样能减缓周期中因测量误差或意外停止造成的一个或多个设定点快速变化。
[0016]在一实施例中，一个或多个控制器包括多变量控制器。这是为了利用水分含量的指示来设定固
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液分离的干燥时间，并且它允许通过多变量优化来显著地改善压力过滤器的控制。这包括多个受控变量和/或多个操纵变量，其中一个或多个操纵变量可通过一个或多个控制操作来操纵。特别是对于压力过滤器，其使得一个或多个目标(诸如本说明书所披露的受控变量(或其值) 等)能借助在多个单独的操作阶段对于固
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液分离进行的优化控制操作而被 (同时地)优化。关于多变量优化，本说明书所披露的所有对“设定”一个或多个设定点值(诸如干燥时间等)的引用均可包括为受控变量设定一个或多个设定点值的任一组合，特别是为所有的受控变量而设定点值进行设定。作为单个优化问题的结果，多变量控制器可产生多个设定点值，从而优化压力过滤器跨越多个控制操作的性能。重要的是，一个或多个控制操作及其一个或多个控制值，可对应于多变量控制器的操纵变量，而一个或多个指示、特别是水分含量与可选的操作容量的指示起到多变量控制器的一个或多个受控变量的作用。
[0017]在一实施例中，一个或多个控制器包括多变量MPC(模型预测控制)控制器。这是为了利用水分含量的指示来设定固
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液分离的干燥时间，并且这不仅提供了模型预测控制的建模优势和上述多变量控制的效果，而且还能改善固
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液分离与一个或多个上游控制工艺的集成，因而其信息可被用于压力过滤器处的固
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液分离工艺控制。这使上游工艺的动力学(dynamics)能够更好地解释固
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液分离。尽管MPC的主要优点之一是处理慢响应动力学，但它也适用于控制批量操作设备，如压力过滤器。这里的一个优势是其内置能力来考虑工艺约束以及各受控变量之间的所需优先级。
[0018]在一实施例中，所述设备被设置为额外地利用水分含量的指示来设定压力过滤器的挤压量。这已被发现允许在固
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液分离的特定关键操作阶段进行优化控制，从而显著地提
高压力过滤器的操作性能。
[0019]在一实施例中，所述设备包括用于提供滤饼重量的指示的一个或多个重量传感器。这可被用来提供压力传感器的操作容量的指示。而这又能有效地利用进料量的设定作为操纵变量，所以有效地降低压力过滤器的过滤室过度填充、进而造成压力过滤器破裂的风险。
[0020]在一实施例中，压力过滤器包括用于提供滤饼重量的指示的一个或多个测压元件(load cells)。这允许提供压力传感器的操作容量的指示。特别地，它可用于在滤饼从压力过滤器的过滤室排出之前提供指示。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制压力过滤器的设备，其特征在于，该设备包括：压力过滤器，用于固
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液分离以产生滤饼；水分分析仪，用于提供所述滤饼的水分含量的指示；一个或多个控制器，用于利用水分含量的指示来设定固
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液分离的干燥时间。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述水分分析仪包括微波分析仪、电容传感器或近红外传感器。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备被设置为利用通过所述压力过滤器的超过一个的固
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液分离周期所提供的水分含量的指示，来设定干燥时间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或多个控制器包括多变量控制器。5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或多个控制器包括多变量模型预测控制控制器。6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，该设备被设置为额外地利用水分含量的指示来设定所述压力过滤器的挤压量。7.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，该设备包括一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：美卓奥图泰芬兰有限公司，
类型：新型
国别省市：