[发明专利]用于检测二氧化碳分离膜设备异常的系统

权利要求书

1.一种用于检测二氧化碳(CO₂)分离膜设备异常的系统，所述系统包括：

入口单元，含有CO₂的气体通过其进入包括CO₂分离膜组件的设备；

分离膜组件，包括一注入口，将含有CO₂的气体供应至每个CO₂分离膜组件，并使所供应的气体渗透通过所述CO₂分离膜，并分别将已经渗透通过所述分离膜的具有相对高CO₂浓度的气体排出至第一排出口，和将没有渗透通过所述分离膜的具有相对低CO₂浓度的气体排出至第二排出口；

渗透单元，用于排出具有相对高CO₂浓度的气体，将其排出至所述设备的外部；

残渣单元，用于排出具有相对低CO₂浓度的气体，将其排出至所述设备的外部；

测量器，用于测量包括在所述入口单元、所述渗透单元和所述残渣单元中的流速、CO₂浓度以及压力的信息；以及

控制器，用于根据所述测量器收集的信息确定异常的存在，其中：

当使用公式1计算的第一参考值为小于95％时，所述控制器将所述设备的操作情况检测为异常情况；和

当使用公式1计算的第一参考值为95％或更高时，所述控制器根据公式2和公式3计算第二参考值和第三参考值来确定所述设备的操作状态：

[公式1]第一参考值＝[{(Q_P×C_P·CO₂)+(Q_R×C_R·CO₂)}/(Q_IN×C_IN·CO₂)]×100

[公式2]第二参考值＝│J-{(Q_P×C_P·CO₂)/(Q_IN×C_IN·CO₂)×100}│

[公式3]第三参考值＝│K-C_P·CO₂│；

其中，在公式1至3中：

Q_IN表示通过所述入口单元进入所述设备的含CO₂的气体的流速，单位为Nm³/hr；

Q_P表示排出至所述渗透单元的气体的流速，单位为Nm³/hr；

Q_R表示排出至所述残渣单元的气体的流速，单位为Nm³/hr；

C_IN·CO₂表示所述入口单元的CO₂浓度，单位为体积％；

C_P·CO₂表示排出至所述渗透单元的气体的CO₂浓度，单位为体积％；

C_R·CO₂表示排出至所述残渣单元的气体的CO₂浓度，单位为体积％；

J表示目标CO₂捕获率，单位为％；以及

K表示目标CO₂浓度，单位为体积％。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，当使用公式1计算的第一参考值为小于95％时，所述控制器将所述设备的操作状况检测为异常情况并检查所述设备的管道中是否已经发生泄漏以及所述设备是否已达到正常状态。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，当使用公式2计算的第二参考值和使用公式3计算的第三参考值都小于或等于用户所指定的设定值时，所述控制器按照五分钟至十分钟的间隔来重新计算第一参考值。