[发明专利]膜分离过程的在线性能管理

权利要求书

1.一种用于膜分离过程的实时性能管理的方法，其通过基于从设备数据对膜的时间变化物理参数的估计来预测结垢状态并且基于与预定阈值的比较来调度所述膜的清洁。

2.如权利要求1所述的方法，其可以是在线或离线的。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述膜分离过程可以是反渗透、纳米过滤或超滤。

4.如权利要求1所述的方法，其中从所述设备数据对所述膜分离过程的时间变化物理参数的实时估计包括步骤：

a.实时测量设备过程变量；

b.将设备运转数据的实时测量存储在基于计算机的控制系统中；

c.处理存储在基于计算机的控制系统中的所述数据以去除噪声；

d.从数学模型估计所述膜的物理参数；

e.将估计的参数存储在所述基于计算机的控制系统中。

5.如权利要求1和4中任一项所述的方法，其中膜的物理参数可以是膜的流体动力渗透率(A)、溶质渗透率，即溶质关于膜的渗透率(Pm)，以及膜的反射系数(σ)。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述设备过程变量可以是进料的流率、压力、温度和传导率，渗透的流率和传导率、排出流的压力。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述基于计算机的控制系统包括分布式控制系统的硬件和软件、可编程逻辑控制器(PLC)或任何其他基于微处理器的嵌入式系统。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述数学模型可以表示中空纤维、螺旋缠绕或管形类型的膜组件。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述设备过程变量的在线测量在正常运转情况下进行。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述设备过程变量的在线测量在过程变量中的任一个中引入至少一个例如阶跃变化等扰动时进行。

11.如权利要求1所述的方法，其用于调度所述膜的清洁，其包括步骤：

a.用公式表示经验模型以表征所述膜的物理参数中的变化；

b.通过与所述预定阈值比较来分析所述膜的估计物理参数；以及

c.当所述膜的预测物理参数超过所述预定阈值时推荐所述膜清洁。

12.一种用于膜分离过程的实时性能管理的系统，其通过基于从设备数据对膜的时间变化物理参数的估计来预测结垢状态并且基于与预定阈值的比较来调度所述膜的清洁。

13.如权利要求12所述的系统，其可以是在线或离线的。

14.如权利要求12所述的系统，其中所述膜分离过程可以是反渗透、纳米过滤或超滤中的任意。

15.一种用于从设备数据对膜分离过程的时间变化物理参数的实时估计的系统，包括：

实时测量所述设备过程变量的部件；

a.将设备运转数据的所述实时测量存储在基于计算机的控制系统中的部件；

b.处理存储在基于计算机的控制系统中的所述数据以去除噪声的部件；

c.从数学模型估计所述膜的物理参数的部件；以及

d.将估计的参数存储在所述基于计算机的控制系统中的部件。

16.如权利要求12和15中任一项所述的系统，其中膜的物理参数可以是膜的流体动力渗透率(A)、溶质渗透率，即溶质关于膜的渗透率(Pm)，以及膜的反射系数(σ)。

17.如权利要求15所述的系统，其中所述设备过程变量可以是进料的流率、压力、温度和传导率，渗透的流率和传导率、排出流的压力。

18.如权利要求15所述的系统，其中所述基于计算机的控制系统包括分布式控制系统的硬件和软件、可编程逻辑控制器(PLC)或任何其他基于微处理器的嵌入式系统。

19.如权利要求15所述的系统，其中所述数学模型可以表示中空纤维、螺旋缠绕或管形类型的膜组件。

20.如权利要求15所述的系统，其中所述设备过程变量的在线测量在正常运转情况下进行。

21.如权利要求15所述的系统，其中所述设备过程变量的在线测量在过程变量中的任一个中引入至少一个扰动、阶跃变化时进行。

22.如权利要求12所述的系统，用于调度所述膜的清洁，包括：

a.用公式表示经验模型以表征所述膜的物理参数中的变化的部件；

b.通过与所述预定阈值比较而分析所述膜的估计物理参数的部件；以及

c.当所述膜的预测物理参数超过所述预定阈值时推荐所述膜清洁的部件。