[发明专利]用于控制蒸馏塔的出口处的氩气流率的系统

说明书

本发明涉及一种用于控制在具有至少一个蒸馏塔的组件(1)的出口处的流体(120)的氩气流率以便实现目标分子氧水平(SP)的系统(3)。该系统包括：传感器(9)，被设计成在具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处测量包含氩气的流体中的分子氧含量(PV)；调节器(11)，被设计成根据由传感器测得的分子氧含量与目标分子氧含量之间的差值确定所需氩气流率变化(Δ_调节)；控制器(13)，被设计成产生与目标氩气流率有关的控制信号，目标氩气流率根据由调节器确定的所需氩气流率变化以及由传感器测得的分子氧含量的变化来确定；以及阀(15)，由控制器控制并且被设计成改变具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处的流体的氩气流率，以便获得目标氩气流率。

技术领域

本发明的领域涉及对蒸馏塔的出口处的氩气流率的控制。特别地，对在蒸馏塔的出口处的流体的氩气流率的改变使得可以改变该流体的分子氧含量并因此改善其氩气纯度。蒸馏在低温下进行。

背景技术

蒸馏是用于分离均质液体混合物的不同成分的过程。具体地，这些成分通常具有不同的沸腾温度(或汽化温度)，因此，在升高温度的作用下，液体混合物的成分将在不同的温度下转化为气体，这因此使得可以将这些成分彼此分离。

特别地，可以分离液态空气混合物的不同成分，从而不仅使分子氮、分子氧离析，而且也使稀有气体、特别是氩气离析。

为了获得尽可能纯净的氩气流体，将氩气与空气的其他成分分离是真正所关注的并且具有许多工业应用。由于氩气是惰性气体，因此氩气例如用作某些化学反应的气氛。氩气还经常用于白炽灯泡的制造中，因为它具有不与灯泡的灯丝反应的优点。

氩气的纯度通常通过在蒸馏塔的出口处获得的氩气流体中残留的分子氧含量来表征，因此改善氩气的纯度是反复出现的问题。

通常，用于改善氩气纯度的过程和系统并未考虑某些标准，比如蒸馏塔出口处的分子氧含量、蒸馏塔运行固有的延迟、外部干扰或其他的由惯用的(多个)调节器引入的偏差。

发明内容

本发明改善了这种情况。

在此关注的本发明涉及一种用于控制在具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处的流体的氩气流率以便实现目标分子氧含量的系统。该系统包括：

-传感器，该传感器被设计成在该具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处测量包含氩气的流体中的分子氧含量，

-调节器，该调节器被设计成根据由该传感器测得的分子氧含量与目标分子氧含量之间的差值确定所需氩气流率变化，

-控制器，该控制器被设计成产生与目标氩气流率有关的控制信号，所述目标氩气流率根据由该调节器确定的所需氩气流率变化以及由该传感器测得的分子氧含量的变化来确定，以及

-阀，该阀由所述控制器控制并且被设计成改变该具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处的流体的氩气流率，以便获得该目标氩气流率。

实际上，在具有至少一个蒸馏塔的组件的出口处包含氩气的流体的流率的变化直接影响该流体的分子氧含量。因此，在此描述的系统确定氩气流率，即目标氩气流率，以用于实现目标分子氧含量。

在一个或多个实施例中，该具有至少一个蒸馏塔的组件被供应以空气流体，由该控制器确定的目标氩气流率另外根据该氩气流率的预测值来确定，该氩气流率的预测值取决于该具有至少一个蒸馏塔的组件的入口处的空气流率和所述组件的产率。

根据本发明的一个方面，该氩气流率的预测值取决于相对于该具有至少一个蒸馏塔的组件的入口处的空气流率延迟的空气流率，所述延迟空气被定义为如下：