專利名稱：自動化濾膜通量評價裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動化濾膜通量評價裝置和方法，特別是涉及一種用于濾膜通量 工藝分析和開發(fā)的自動化法向或切向流過濾裝置和方法。
背景技術(shù)：
為了凈化(將顆?；蚍肿游廴疚锶コ?或濃縮的目的，使用高分子濾膜對液體試 樣進(jìn)行過濾是一種已在工業(yè)中成熟運(yùn)用的環(huán)保技術(shù)。為了這種凈化或濃縮的目的，通過隔 膜的液體試樣流既可以具有基本上平行(即切向流，又稱之為錯流過濾)的特征也可以具
有基本上法向(法向流，又稱之為死端過濾)的特征，其中，切向和法向均相對濾膜表面而 、
曰ο不論是死端過濾還是錯流過濾系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時間的延長，由于顆?；蚍肿?污染物的堵塞、阻塞和濃差極化，會導(dǎo)致通量發(fā)生顯著變化。在工業(yè)過濾工藝的開發(fā)中，為 了考察濾膜通量的實時變化，以確定最佳的運(yùn)行時間和清洗時間，通常需要及時調(diào)查和量 化過濾工藝的某些重要參數(shù)，例如，濾膜的實時通量、跨膜壓差、工藝的步驟次序以及允許 的工作條件范圍.尤其是在大量使用濾膜過濾作為純化手段的藥物開發(fā)中，尤為重要。因 為藥物開發(fā)的最終獲得國家批準(zhǔn)的制造工藝通常依賴于其早期工藝設(shè)計基礎(chǔ)，然而工藝的 參數(shù)被早期規(guī)章文件所約束的話，就不可能在實際工業(yè)生產(chǎn)工藝中充分地考察過濾參數(shù)可 危及產(chǎn)量、純度和濾膜的耐久性等，從而導(dǎo)致了藥物的商品化周期的延長。傳統(tǒng)的針對濾膜通量的工藝考察方法要求通常是冗長而重復(fù)的步驟，在采用手工 完成這些步驟時會花費大量的時間和精力，并且，試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性因人而異，往往與操作 人員的熟練程度有關(guān)。因此，亟需一種開發(fā)人員能夠在實驗室規(guī)模，設(shè)計和運(yùn)行濾膜過濾工 藝的自動化濾膜通量評價裝置，而且，在開發(fā)過程中，這種裝置能夠自動收集和處理主要工 藝參數(shù)的變化對濾膜通量的影響，以及采集工業(yè)化運(yùn)行所需的廣泛信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的濾膜通量的考察方法冗長而重 復(fù)的步驟以及在采用手工完成這些步驟時會花費大量的時間和精力且試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性 難以令人滿意的缺陷，提供一種工藝快速、經(jīng)濟(jì)、精確而且可以重復(fù)使用的自動化濾膜通量 評價裝置和方法。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明包括一種自動化濾膜通量評價裝置，其特點是該自動化濾膜通量評價裝置 包括一第一儲液器、一濾膜過濾器、一流量計以及一數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；所述的第一儲液器出口與濾膜過濾器的入口相連通，所述的濾膜過濾器的滲透流 出口與流量計相連通，所述的流量計與第一儲液器入口相連通；在該第一儲液器的出口設(shè)有一第一壓力傳感器，該流量計的入口設(shè)有一第二壓力 傳感器和一溫度傳感器，該第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計還與數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置電連接，其中該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置用于接收并處理上述第 一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計檢測的壓力、溫度以及實時體積流 量的數(shù)據(jù)。較佳地，該第一儲液器的出口還設(shè)有一用于給第一儲液器輸出的液體施加壓力的 增壓泵。較佳地，該第一儲液器還包括用于檢測第一儲液器液面高度的一第一液面高度檢 測器。較佳地，該第一儲液器還包括用于攪拌第一儲液器中液體的一攪拌器。較佳地，該第一儲液器的入口還設(shè)有一用于向該第一儲液器補(bǔ)充輸送液體的蠕動泵。較佳地，該濾膜過濾器還包括用于檢測濾膜過濾器液面高度的一第二液面高度檢 測器。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括一閥門，該閥門設(shè)于該流量計的入口。較佳地，該濾膜過濾器還具有一保留流出口。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括與所述的保留流出口連接的一廢棄物 收集裝置。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括至少一個第二儲液器，該第二儲液器 的出口與所述的濾膜過濾器的入口相連通，該第二儲液器的入口與所述的流量計相連通， 其中在該第二儲液器出口與濾膜過濾器入口之間還包括一第一輸出閥門，在該第二儲液器 入口與流量計之間還包括一第一輸入閥門，在該第一儲液器出口與濾膜過濾器入口之間還 包括一第二輸出閥門，在該第一儲液器入口與流量計之間還包括一第二輸入閥門。本發(fā)明還包括一種上述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，包 括以下步驟Sltll、第一儲液器進(jìn)行儲液；Sltl2、第一儲液器將液體注入濾膜過濾器并通過第一壓力傳感器測量過濾前液體 壓力，然后將測試的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；S1(l3、濾膜過濾器輸出過濾后液體并通過第二壓力傳感器測量過濾后的液體壓力， 然后將測試的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl4、溫度傳感器測量過濾后液體的溫度，然后將測試的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集 及系統(tǒng)控制裝置；Sltl5、流量計測量通過該流量計的液體的實時體積流量，然后將測試的實時體積流 量數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl6、將通過流量計的液體注入儲液器；Sltl7、數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置接收并處理上述壓力傳感器、溫度傳感器以及流量 計檢測的壓力、溫度以及實時體積流量的數(shù)據(jù)。較佳地，還包括一第一液面高度檢測器和一蠕動泵，并且在步驟Sltll之前還包括步 驟Sltltl,第一液面高度檢測器測量第一儲液器中的液體的高度，若第一儲液器的液位已滿， 則關(guān)閉蠕動泵，停止對第一儲液器的注入。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括一攪拌器，并且在步驟Sltll中還包括，對注入第一儲液器的液體進(jìn)行攪拌。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括一增壓泵，并且在步驟S102之前還包 括，該增壓泵對第一儲液器輸出的液體進(jìn)行增壓，然后注入濾膜過濾器。較佳地，該自動化濾膜通量評價裝置還包括一第二液面高度檢測器，并且在步驟 Sltl3之前還包括，第二液面高度檢測器測試濾膜過濾器的液位高度，若濾膜過濾器的液位已 滿，則開啟閥門，輸出濾膜過濾器過濾后的液體，否則，則關(guān)閉閥門。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的自動化濾膜通量評價裝置和方法可以實時的對濾膜進(jìn)行成批次的通量 測定，此外，在過濾過程中，該自動化濾膜通量評價裝置能夠廣泛地采集并記錄可用于較大 規(guī)模(例如，工業(yè)級)的開發(fā)的數(shù)據(jù)(例如，跨膜壓差、過濾溫度、濾膜通量變化等)。因此 該自動化濾膜通量評價裝置和方法具有工藝快速、經(jīng)濟(jì)、精確而且可以重復(fù)使用的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的自動化濾膜通量評價裝置的第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的自動化濾膜通量評價裝置的第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明的自動化濾膜通量評價方法的較佳實施例的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1本發(fā)明的自動化濾膜通量評價裝置的第一較佳實施例如圖1所示，該自動化濾膜 通量評價裝置包括一儲液器1、一濾膜過濾器2、壓力傳感器3a和3b、一溫度傳感器4、一數(shù) 字式流量計5、一數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6、一蠕動泵7、一增壓泵8、液面高度檢測器9a 和9b、一攪拌器10、一廢棄物收集裝置11以及閥門12。其中，所述的攪拌器10設(shè)在儲液器1中；該儲液器1上還設(shè)有液面高度檢測器9a ； 該儲液器1的出口與該增壓泵8連接；該增壓泵8還與濾膜過濾器2的入口相連；在該濾膜 過濾器2的入口還設(shè)有壓力傳感器3a ；該濾膜過濾器2中還設(shè)有液面高度檢測器9b ；該濾 膜過濾器2的保留流出口與廢棄物收集器11相連接；該濾膜過濾器2的滲透流出口與閥門 12連接；該閥門12還設(shè)有壓力傳感器3b和溫度傳感器4;該閥門12還與數(shù)字式流量計5 連接；該數(shù)字式流量計5還與蠕動泵7連接；該蠕動泵7與儲液器1的入口連接；該壓力傳 感器3a和3b、該液面高度檢測器9a和％、該溫度傳感器4以及該流量計5還分別與數(shù)據(jù) 采集及系統(tǒng)控制裝置6電連接。其中該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6用于接收并處理上述壓 力傳感器3a和3b、溫度傳感器4、數(shù)字流量計5以及液面高度檢測器9a和9b檢測的壓力、 溫度、實時體積流量以及液面高度的數(shù)據(jù)。該實施例的具體工作原理如下所述首先，設(shè)于儲液器1上的液面高度檢測器9a實時的檢測儲液器1的液面高度，并 發(fā)送相應(yīng)的液面高度數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6，該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6對 該液面高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果儲液器1已滿，則該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6關(guān)閉蠕動泵 7，從而停止注入液體至儲液器1，否則該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6開啟蠕動泵7，對儲液
6器1注入液體。與此同時，設(shè)于儲液器1內(nèi)的攪拌器10對儲液器1中的液體進(jìn)行攪拌，從而使得 儲液器1輸出的液體是充分混合的，更加有利于對濾膜通量做出正確的評價。然后，增壓泵8對儲液器1輸出的液體進(jìn)行增壓處理，從而保證液體穿過濾膜過濾 器2中的濾膜。并從濾膜過濾器2的入口輸入。此時，設(shè)于該濾膜過濾器2入口的壓力傳感器3a檢測通過該濾膜過濾器2入口的 液體的壓力，并將檢測的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6。若加壓液體以錯流過濾的方式進(jìn)入濾膜過濾器2后，該濾膜過濾器2對液體進(jìn)行 過濾并分流成滲透流和保留流，并從相對應(yīng)的出口輸出，其中保留流出口的輸出被廢棄物 收集器11收集；滲透流從滲透流出口輸出到閥門12。若加壓液體以死端過濾的方式進(jìn)入 濾膜過濾器2后，關(guān)閉保留流出口，然后該濾膜過濾器2對液體進(jìn)行過濾，并且過濾液體從 滲透流出口輸出到閥門12。此后設(shè)于濾膜過濾器2的液面高度檢測器9b對濾膜過濾器2的液面進(jìn)行檢測，并 發(fā)送相應(yīng)的液面高度數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6，該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6對 該液面高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果濾膜過濾器2已滿，則開啟閥門12，輸出滲透流液體，否則 關(guān)閉閥門12，停止輸出滲透流液體。在液體通過閥門12時，設(shè)于該閥門12上的壓力傳感器3b和溫度傳感器4分別對 通過閥門12的液體檢測壓力以及溫度，并將檢測的壓力數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)采集及 系統(tǒng)控制裝置6。然后，液體通過數(shù)字式流量計5，該數(shù)字式流量計5對通過其的液體的實時體積流 量進(jìn)行檢測，并將檢測的實時體積流量數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6。此后數(shù)字式流量計5輸出液體至蠕動泵7，當(dāng)該蠕動泵7開啟時，液體通過該蠕動 泵7輸送至儲液器1中。在該實施例中，該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6實時的對其接收的壓力、溫度、實時 體積流量以及液面高度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成相應(yīng)的評價數(shù)據(jù)，如濾膜的實時通量、跨膜 壓差、過濾溫度等。如上所述的自動化濾膜通量評價裝置可以實時的對濾膜進(jìn)行成批次的通量測定， 此外，在過濾過程中，該自動化濾膜通量評價裝置能夠廣泛地采集并記錄可用于較大規(guī)模 (例如，工業(yè)級)的開發(fā)的數(shù)據(jù)(例如，跨膜壓差、過濾溫度、濾膜通量變化等)。因此該自 動化濾膜通量評價裝置和方法具有工藝快速、經(jīng)濟(jì)、精確而且可以重復(fù)使用的優(yōu)點。實施例2本發(fā)明的自動化濾膜通量評價裝置第二較佳實施例如圖2所示，該自動化濾膜通 量評價裝置包括儲液器Ia和lb、一濾膜過濾器2、壓力傳感器3a和3b、一溫度傳感器4、一 數(shù)字式流量計5、一數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6、一蠕動泵7、一增壓泵8、液面高度檢測器 9a、9b和9c、攪拌器IOa和10b、一廢棄物收集裝置11以及閥門12a、12b、12c、12d和12e。其中，所述的攪拌器IOa和IOb分別設(shè)在儲液器Ia和Ib中；該儲液器Ia上還設(shè) 有液面高度檢測器9a，儲液器Ib上海設(shè)有液面高度檢測器9c ；儲液器Ia的出口閥門12d 相連接，儲液器Ib的出口閥門12b相連接，在閥門12d和12b之間的管路上設(shè)有支管，該支 管的一端還與該增壓泵8連接；該增壓泵8還與濾膜過濾器2的入口相連；在該濾膜過濾器2的入口還設(shè)有壓力傳感器3a ；該濾膜過濾器2中還設(shè)有液面高度檢測器9b ；該濾膜過濾 器2的保留流出口與廢棄物收集器11相連接；該濾膜過濾器2的滲透流出口與閥門12連 接；該閥門12還設(shè)有壓力傳感器3b和溫度傳感器4 ；該閥門12還與數(shù)字式流量計5連接； 該數(shù)字式流量計5還與蠕動泵7連接；該蠕動泵7與設(shè)于閥門12e和12c之間管路上的一 支管的一端相連接，其中閥門12e與儲液器Ia的入口連接，閥門12c與儲液器Ib的入口連 接；該壓力傳感器3a和3b、該液面高度檢測器9a、9b和9c、該溫度傳感器4以及該流量計 5還分別與數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6電連接。其中該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6用于接 收并處理上述壓力傳感器3a和3b、溫度傳感器4、數(shù)字流量計5以及液面高度檢測器9a、9b 和9c檢測的壓力、溫度、實時體積流量以及液面高度的數(shù)據(jù)。該實施例與實施例1的區(qū)別在于該實施例在實施例1的基礎(chǔ)上增加了一第二儲液器及用于該第二儲液器的攪拌 器，一用于第二儲液器的液面高度檢測器，以及分別設(shè)于第一儲液器和第二儲液器入口的 第一輸入閥門和第二輸入閥門，分別設(shè)于第一儲液器和第二儲液器出口的第一輸出閥門和 第二輸出閥門。該實施例的具體工作原理如下所述首先，通過數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6選擇開啟閥門12e和12d或者閥門12c和 12b中的一組，并關(guān)閉另外一組。從而選定需要過濾的儲液器。然后設(shè)于選定的儲液器Ia或Ib上的液面高度檢測器9a或9c實時的檢測選定的 儲液器Ia或Ib的液面高度，并發(fā)送相應(yīng)的液面高度數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6，該 數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6對該液面高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于如果選定的儲液器Ia或Ib 已滿，則該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6關(guān)閉蠕動泵7，從而停止注入液體至選定的儲液器Ia 或lb，否則該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6開啟蠕動泵7，對選定的儲液器Ia或Ib注入液體。與此同時，分別設(shè)于選定的儲液器Ia或Ib內(nèi)的攪拌器IOa或IOb對選定的儲液 器Ia或Ib中的液體進(jìn)行攪拌，從而使得選定的儲液器Ia或Ib輸出的液體是充分混合的， 更加有利于對濾膜通量做出正確的評價。然后，增壓泵8對選定的儲液器Ia或Ib輸出的液體進(jìn)行增壓處理，從而保證液體 穿過濾膜過濾器2中的濾膜。并從濾膜過濾器2的入口輸入。此時，設(shè)于該濾膜過濾器2入口的壓力傳感器3a檢測通過該濾膜過濾器2入口的 液體的壓力，并將檢測的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6。若加壓液體以錯流過濾的方式進(jìn)入濾膜過濾器2后，該濾膜過濾器2對液體進(jìn)行 過濾并分流成滲透流和保留流，并從相對應(yīng)的出口輸出，其中保留流出口輸出被廢棄物收 集器11收集；滲透流從滲透流出口輸出到閥門12a。若加壓液體以死端過濾的方式進(jìn)入濾 膜過濾器2后，關(guān)閉保留流出口，然后該濾膜過濾器2對液體進(jìn)行過濾，并且過濾液體從滲 透流出口輸出到閥門12。此后設(shè)于濾膜過濾器2的液面高度檢測器9b對濾膜過濾器2的液面進(jìn)行檢測，并 發(fā)送相應(yīng)的液面高度數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6，該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6對 該液面高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果濾膜過濾器2已滿，則開啟閥門12a，輸出滲透流液體，否則 關(guān)閉閥門12a，停止輸出滲透流液體。在液體通過閥門12a時，設(shè)于該閥門12a上的壓力傳感器3b和溫度傳感器4分別對通過閥門12a的液體檢測壓力以及溫度，并將檢測的壓力數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)采集 及系統(tǒng)控制裝置6。然后，液體通過數(shù)字式流量計5，該數(shù)字式流量計5對通過其的液體的實時體積流 量進(jìn)行檢測，并將檢測的實時體積流量數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6。此后液體輸出至蠕動泵7，懂蠕動泵7開啟時，液體通過該蠕動泵7輸送至選定的 儲液器Ia或Ib中。在該實施例中，該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置6實時的對其接收的壓力、溫度、實時 體積流量以及液面高度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成相應(yīng)的評價數(shù)據(jù)，如濾膜的實時通量、跨膜 壓差、過濾溫度等。此外，如果在過濾過程中需要切換儲液器，則只需要通過數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝 置6開啟相應(yīng)閥門組，并關(guān)閉其他的閥門組，就可以重新選定儲液器，從而達(dá)到切換儲液器 的目的。如上所述的器自動化濾膜通量評價裝置可以實時的、成批次的對濾膜對于不同液 體的過濾進(jìn)行通量測定，此外，在過濾過程中，該自動化濾膜通量評價裝置能夠廣泛地采集 并記錄可用于較大規(guī)模(例如，工業(yè)級)的開發(fā)的數(shù)據(jù)(例如，跨膜壓差、過濾溫度、濾膜通 量變化等)。因此該自動化濾膜通量評價裝置和方法具有工藝快速、經(jīng)濟(jì)、精確而且可以重 復(fù)使用的優(yōu)點。圖3所示為發(fā)明的自動化濾膜通量評價方法的較佳實施例的流程圖，請參照圖2 中所示第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖，有助于對流程圖的理解，其中，步驟100，開始流程。步驟101，通過數(shù)據(jù)收集及系統(tǒng)控制裝置開啟相應(yīng)閥門組，并關(guān)閉其他的閥門組來 選定需要進(jìn)行過濾的儲液器。步驟102，液面高度檢測器對于選定的儲液器的液面高度進(jìn)行檢測，如檢測結(jié)果為 儲液器已滿則進(jìn)入步驟104。步驟103，開啟蠕動泵，蠕動泵對選定的儲液器注入液體，并返回步驟102。步驟104，對選定的儲液器內(nèi)的液體進(jìn)行攪拌，并通過增壓泵對選定的儲液器輸出 的液體進(jìn)行增壓，然后將增壓后的液體注入濾膜過濾器。步驟105，設(shè)于濾膜過濾器入口的壓力傳感器檢測注入濾膜過濾器的液體的壓力 并發(fā)送該壓力數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置。步驟106，通過液面高度檢測器對于濾膜過濾器的液面高度進(jìn)行檢測，若檢測結(jié)構(gòu) 為濾膜過濾器未滿，則繼續(xù)步驟106檢測該濾膜過濾器的液面高度，否則進(jìn)入步驟107。步驟107，數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置開啟與滲透流出口連接的閥門，輸出過濾的滲 透流，并將過濾后的保留流通過保留流出口輸出至廢棄物收集器。步驟108，設(shè)于閥門的壓力傳感器及溫度傳感器檢測通過閥門的液體壓力和溫度， 并發(fā)送該壓力和溫度數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)收集及系統(tǒng)控制裝置。步驟109，流量計檢測通過該流量計的液體實時體積流量，并發(fā)送該實時體積流量 數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)收集及系統(tǒng)控制裝置。步驟110，流量計輸出液體至蠕動泵，蠕動泵等待數(shù)據(jù)收集及系統(tǒng)控制裝置的開啟 命令，從而輸入液體至儲液器。此外，該數(shù)據(jù)收集及系統(tǒng)控制裝置對其接收的壓力、溫度、實時體積流量以及液面高度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成相應(yīng)的評價數(shù)據(jù)，如濾膜的實時通量、跨 膜壓差、過濾溫度等。然后返回步驟101，重復(fù)進(jìn)行過濾和數(shù)據(jù)收集過程。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些 僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背 離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更 和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該自動化濾膜通量評價裝置包括一第一儲液器、一濾膜過濾器、一流量計以及一數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；所述的第一儲液器出口與濾膜過濾器的入口相連通，所述的濾膜過濾器的滲透流出口與流量計相連通，所述的流量計與第一儲液器入口相連通；在該第一儲液器的出口設(shè)有一第一壓力傳感器，該流量計的入口設(shè)有一第二壓力傳感器和一溫度傳感器，該第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計還與數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置電連接，其中該數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置用于接收并處理上述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計檢測的壓力、溫度以及實時體積流量的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該第一儲液器的出口 還設(shè)有一用于給第一儲液器輸出的液體施加壓力的增壓泵。
3.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該第一儲液器還包括 用于檢測第一儲液器液面高度的一第一液面高度檢測器。
4.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該第一儲液器還包括 用于攪拌第一儲液器中液體的一攪拌器。
5.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該第一儲液器的入口 還設(shè)有一用于向該第一儲液器輸送液體的蠕動泵。
6.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該濾膜過濾器還包括 用于檢測濾膜過濾器液面高度的一第二液面高度檢測器。
7.如權(quán)利要求6所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該自動化濾膜通量評 價裝置還包括一閥門，該閥門設(shè)于該流量計的入口。
8.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該濾膜過濾器還具有 一保留流出口。
9.如權(quán)利要求8所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該自動化濾膜通量評 價裝置還包括與所述的保留流出口連接的一廢棄物收集裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置，其特征在于，該自動化濾膜通量評 價裝置還包括至少一個第二儲液器，該第二儲液器的出口與所述的濾膜過濾器的入口相連 通，該第二儲液器的入口與所述的流量計相連通，其中在該第二儲液器出口與濾膜過濾器 入口之間還包括一第一輸出閥門，在該第二儲液器入口與流量計之間還包括一第一輸入閥 門，在該第一儲液器出口與濾膜過濾器入口之間還包括一第二輸出閥門，在該第一儲液器 入口與流量計之間還包括一第二輸入閥門。
11.一種如權(quán)利要求1所述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，包括 以下步驟Sltll、第一儲液器進(jìn)行儲液；Sltl2、第一儲液器將液體注入濾膜過濾器并通過第一壓力傳感器測量過濾前液體壓力， 然后將測試的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl3、濾膜過濾器輸出過濾后液體并通過第二壓力傳感器測量過濾后的液體壓力，然后 將測試的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl4、溫度傳感器測量過濾后液體的溫度，然后將測試的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl5、流量計測量通過該流量計的液體的實時體積流量，然后將測試的實時體積流量數(shù) 據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置；Sltl6、將通過流量計的液體注入儲液器；Sltl7、數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置接收并處理上述壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計檢 測的壓力、溫度以及實時體積流量的數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，該自動 化濾膜通量評價裝置還包括一第一液面高度檢測器和一蠕動泵，并且在步驟Sltll之前還包 括步驟Sltltl，第一液面高度檢測器測量第一儲液器中的液體的高度，若第一儲液器的液位已 滿，則關(guān)閉蠕動泵，停止對第一儲液器的注入。
13.如權(quán)利要求11所述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，該自動 化濾膜通量評價裝置還包括一攪拌器，并且在步驟Sltll中還包括，對注入第一儲液器的液體 進(jìn)行攪拌。
14.如權(quán)利要求11所述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，該自動 化濾膜通量評價裝置還包括一增壓泵，并且在步驟Sltl2之前還包括，該增壓泵對第一儲液器 輸出的液體進(jìn)行增壓，然后將該第一儲液器輸出的液體注入濾膜過濾器。
15.如權(quán)利要求11所述的自動化濾膜通量評價裝置的操作方法，其特征在于，該自動 化濾膜通量評價裝置還包括一第二液面高度檢測器，并且在步驟Sltl3之前還包括，第二液面 高度檢測器測試濾膜過濾器的液位高度，若濾膜過濾器的液位已滿，則開啟電磁閥門，輸出 濾膜過濾器過濾后的液體，否則，則關(guān)閉閥門。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動化濾膜通量評價裝置和方法。該自動化濾膜通量評價裝置包括一第一儲液器、一濾膜過濾器、一流量計以及一數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置，所述的第一儲液器出口與濾膜過濾器的入口相連通，所述的濾膜過濾器的滲透流出口與流量計相連通，所述的流量計與第一儲液器入口相連通，在該第一儲液器的出口設(shè)有一第一壓力傳感器，該流量計的入口設(shè)有一第二壓力傳感器和一溫度傳感器，該第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、溫度傳感器以及流量計還與數(shù)據(jù)采集及系統(tǒng)控制裝置電連接。該自動化濾膜通量評價裝置和方法具有工藝快速、經(jīng)濟(jì)、精確而且可以重復(fù)使用的優(yōu)點。
文檔編號G01N15/08GK101949817SQ20101026387
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者周保昌, 李景燁, 虞鳴, 鄧波, 魏永波 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所