[发明专利]磷酸锆和氧化锆再装填器控制逻辑和操作过程算法

说明书

提供用于监测和控制吸附剂再装填器的控制逻辑和过程。所述控制逻辑和过程使用控制系统来监测所述再装填器的性能问题且控制所述再装填过程。提供与所述控制系统通信的多个传感器以确保恰当操作。

技术领域

本发明涉及用于监测和控制吸附剂再装填器的控制逻辑和过程。吸附剂再装填器和相关的控制逻辑和过程算法监测和测试流量、温度、电导率、压力和体积，以及加热器和泵，以确保在磷酸锆、氧化锆，或磷酸锆和氧化锆两种的再装填期间恰当操作。另外，吸附剂再装填器可以执行周期性清洗循环且使用如本文中所描述的传感器检查用于再装填过程的适当化学物质输入。

背景技术

在吸附剂透析中使用磷酸锆和氧化锆以从废透析液去除废液和非所需溶质。一般来说，磷酸锆从透析液去除铵离子、钾离子、钙离子和镁离子，而氧化锆去除例如磷酸根离子或氟离子的阴离子。两种材料通常一起封装在某一类型的滤筒中或包装在单独滤筒中。通常，吸附剂滤筒在使用之后丢弃和替换。所丢弃的吸附剂滤筒经分解，且个别材料彼此分隔开。由于磷酸锆和氧化锆是昂贵的及可再装填的，所以吸附剂重加工商用化学溶液处理经回收磷酸锆和氧化锆。再循环过程要求将材料输送到重处理设施且涉及除了再装填吸附剂材料之外的费力再循环步骤。此外，吸附剂材料不能立即重新使用，且必须添加到新的吸附剂滤筒并且经重新包装以用于出售。来自用于再装填材料的溶液的化学废液的安全处置还可以要求额外步骤，例如中和再装填溶液。常规方法抬高成本和基础设施要求，且增加复杂度和废液。

因此，需要能够确保恰当地执行再装填的系统和方法。所述需要延伸到用于测试在再装填过程中使用的流体管线、通信系统、泵、阀和化学制品的系统和方法。所述需要包含用于监测、测试、循环和操作吸附剂再装填器的适当的控制逻辑和过程算法。

发明内容

本发明的第一方面涉及再装填器，具有：第一收纳隔室，用于第一可再用的吸附剂模块；所述收纳隔室包括第一吸附剂模块入口和第一吸附剂模块出口；第一入口管线，其流体地连接到第一吸附剂模块入口；第一流出物管线，流体地连接到第一吸附剂模块出口；消毒剂源、盐水源、碱源，和水源中的至少一个，流体地连接到第一入口管线；至少第一泵，定位在第一入口管线中以用于将来自消毒剂源、盐水源和水源的流体泵送到第一吸附剂模块入口；至少一个流量传感器、至少一个压力传感器、至少一个温度传感器和至少一个电导率传感器；以及控制系统，与流量传感器、压力传感器、温度传感器和电导率传感器中的至少一个通信；所述控制系统用于控制第一泵。在任何实施例中，描述为与第一收纳隔室相关的特征中的每一个还可与第二、第三、第四或额外收纳隔室相关。

在任何实施例中，再装填器可能具有与控制系统通信的用户界面。

在任何实施例中，控制系统可以配置成确定压力、流动速率、温度和电导率中的至少一个是否在预定范围内。

在任何实施例中，在压力低于预定范围时，控制系统可以产生指示泄漏的警告；并且在压力高于预定范围时，控制系统可以产生指示阻塞的警告。

在任何实施例中，至少一个电导率传感器位于第一吸附剂模块入口的上游；控制系统可以确定在第一吸附剂模块上游的流体的流动速率和电导率；在流动速率低于预定范围且第一吸附剂模块入口上游的流体的电导率在预定范围内时，控制系统可以产生指示泵故障的警告；并且在控制系统确定流动速率低于预定流动速率范围且第一吸附剂模块入口上游的流体的电导率低于预定范围时，控制系统可以产生指示化学物质失效的警告。

在任何实施例中，再装填器可能具有在第一入口管线中的加热器和热交换器，与控制系统通信的温度传感器，其中控制系统基于来自温度传感器的数据控制加热器。

在任何实施例中，在第一入口管线中的温度在预定时间量内并未达到预定温度时，控制系统可能产生警告。

在任何实施例中，再装填器可能具有在第一流出物管线中的第二温度传感器，其中在第一流出物管线中的温度在预定时间量内并未达到预定温度时，控制系统产生警告。