Литиум батерейны судалгаа, хөгжүүлэлт, хагас дамжуулагч материал бэлтгэх, органик оптоэлектроник, катализаторын синтез зэрэг хамгийн сүүлийн үеийн салбарт туршилтыг ихэвчлэн өндөр цэвэршилттэй инертийн хийн орчинд явуулдаг, учир нь урвалын материалууд нь чийг, хүчилтөрөгчийн нөлөөнд маш мэдрэмтгий байдаг. Энэхүү орчныг бүрдүүлдэг үндсэн тоног төхөөрөмжийн хувьд вакуум цэвэрлэгээний бээлий хайрцагны доторх ус, хүчилтөрөгчийн агууламжийг илрүүлэх, хянах нь туршилтын амжилт эсвэл бүтэлгүйтлийг шууд тодорхойлдог.
Тэгэхээр яг яаж бээлий хайрцаг нь ус, хүчилтөрөгчийн ул мөрийн хэмжээг ppm-ийн түвшинд илрүүлдэг бөгөөд энэ нь хэт цэвэр орчныг удаан хугацаанд хэрхэн хадгалах вэ?
I. Бээлий хайрцагт ус ба хүчилтөрөгч илрүүлэх мэдрэгчийн үндсэн зарчим
Бээлий хайрцган доторх ус болон хүчилтөрөгчийн агууламжийг <1 ppm-ээс хэтрүүлэхийн тулд өндөр нарийвчлалтай 'нүд' нь хүчилтөрөгчийн анализатор болон шүүдэр цэгийн анализатор зэрэг зайлшгүй шаардлагатай. Стандарт нарийвчлалтай инертийн хийн бээлий хайрцагны тохиргоонд эдгээр хоёр мэдрэгчийн хэмжилтийн хүрээ ба ажиллах механизм нь техникийн хатуу шаардлага тавьдаг.
1. Хүчилтөрөгчийн концентрацийн бодит цагийн хяналт: Хүчилтөрөгчийн анализатор
Цэвэр өрөөний бээлий хайрцагны системд хүчилтөрөгчийн анализаторын ердийн хэмжилтийн хүрээ нь ихэвчлэн 0-1000 ppm хооронд хийгдсэн байдаг.
Ажиллах зарчим: Одоогийн байдлаар үндсэн хандлага нь цахилгаан химийн аргууд эсвэл цирконы исэл хатуу электролитийн зарчмыг ашигладаг. Цахилгаан химийн мэдрэгчийг жишээ болгон авч үзвэл, хий нь бээлий хайрцагт тархаж, мэдрэгчийн гадаргуу дээр хүрэхэд хүчилтөрөгч нь бууралтын урвалд орж, сул гүйдэл үүсгэдэг. Энэ гүйдлийн хэмжээ нь хүчилтөрөгчийн концентрацтай пропорциональ байна. Өндөр нарийвчлалтай дохио олшруулж, дижитал хөрвүүлснээр хяналтын систем нь бээлий хайрцагны хүчилтөрөгчийн агууламжийг бодит цаг хугацаанд харуулах боломжтой.
2. Чийгийн ул мөрийг нарийн тогтоох: Шүүдэр цэгийн анализатор
Чийг нь хүчилтөрөгчөөс илүү олон химийн холбоо, идэвхтэй металлуудад илүү их нөлөө үзүүлдэг тул бээлий хайрцаг нь ихэвчлэн 0-500 ppm хэмжилтийн хязгаартай өндөр мэдрэмжтэй шүүдэр цэгийн анализатороор тоноглогдсон байдаг.
Ажлын зарчим: Энэ арга нь ихэвчлэн багтаамж эсвэл эсэргүүцэл дээр суурилсан нимгэн хальсан мэдрэгчийг ашигладаг. Мэдрэгчийн гадаргуу нь маш мэдрэмтгий нимгэн хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Хүрээлэн буй орчинд байгаа усны молекулуудын ул мөрийг шингээх эсвэл шингээх үед хальсны багтаамж эсвэл эсэргүүцэл бага зэрэг өөрчлөгддөг. Цахилгааны шинж чанаруудын эдгээр өөрчлөлтийг нарийн хэмжсэнээр систем нь хийн шүүдэр цэгийн температурыг урвуугаар тооцоолж, дараа нь эзэлхүүний концентрацид хувиргах боломжтой.
II. Ухаалаг шийдвэр гаргалт: Мэдрэгч ба PLC системүүдийн хоорондын хамтын ажиллагааг хянах
Зүгээр л илрүүлэх чадварыг эзэмших нь хангалтгүй; бээлий хайрцаг нь илрүүлсэн өгөгдлийг динамик удирдлагын команд болгон хувиргах шаардлагатай. Энэ нь өгөгдөл цуглуулах, дүн шинжилгээ хийхэд үйлдвэрлэлийн түвшний хяналтын системийг шаарддаг.
Удирдлагын самбараар дамжуулан операторууд бодит цагийн өгөгдлийг зөн совингоор хянахаас гадна систем нь өөрийгөө оношлох, дасан зохицох логикийн иж бүрэн багцыг ажиллуулдаг: Динамик даралтын хяналт ба дасан зохицох хамгаалалт: Жижиг цоорхой эсвэл резинэн бээлийээр гадны агаар нэвтрэхээс сэргийлэхийн тулд хайрцаг дотор тогтвортой, бага зэрэг эерэг даралтыг хадгалах ёстой. Ашиглалтын стандарт нөхцөлд хайрцагны ажлын даралтыг ихэвчлэн +/- 15 мбар дотор нарийн хянадаг. Систем нь +/- 16 мбар-аас хэтэрсэн хэвийн бус даралтыг илрүүлсний дараа PLC нь хамгаалалтын механизмыг автоматаар ажиллуулж, даралтын тэнцвэрийг хангахын тулд агаарын хангамж эсвэл олборлох хавхлагыг тохируулж, улмаар гаднаас ус болон хүчилтөрөгч нэвтрэх боломжийг хаадаг.
Мэдрэгчид ашиглалтын болон материалын орох/гаралтын улмаас ус болон хүчилтөрөгчийн түвшний хэлбэлзлийг илрүүлэх үед эдгээр ул мөр хольцыг арилгах бээлий хайрцагны үйл явц нь голчлон түүний эргэлтийн цэвэршүүлэх нэгжээс хамаардаг.
Хаалттай эргэлтийн үед нэгдсэн сэнс нь хайрцагны доторх хийг тодорхой химийн болон физик шингээх материалаар дүүргэсэн цэвэршүүлэх багана руу чиглүүлдэг.
Химийн хүчилтөрөгчгүйжүүлэх: Цэвэршүүлэх баганыг ихэвчлэн өндөр үр ашигтай идэвхтэй зэс катализатороор дүүргэдэг. Хүчилтөрөгч агуулсан хий дамжин өнгөрөхөд зэс нь тасалгааны температурт хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, зэсийн исэл үүсгэдэг бөгөөд нэг удаагийн хүчилтөрөгчийг 60 л хүртэл зайлуулах хүчин чадалтай.
Биеийн шингэн алдалт: Цэвэршүүлэх баганад мөн адил хэмжээний өндөр үр ашигтай молекул шигшүүр агуулна. Өвөрмөц бичил сүвэрхэг бүтэц, туйлшрал ихтэй гадаргууг ашигласнаар тэдгээр нь хийн дэх усны молекулуудыг физикийн хувьд шингээж, түгждэг ба нэг удаагийн усгүйжүүлэх хүчин чадал нь ихэвчлэн 2 кг хүртэл байдаг.
Энэхүү өндөр урсгалын тасралтгүй эргэлтийн эргэлтээр бээлий хайрцаг нь хайрцагны доторх ус болон хүчилтөрөгчийн нийт түвшинг <1 ppm-ийн хэт цэвэр түвшинд тогтвортой байлгахыг баталгаажуулдаг.
IV. Урт хугацааны илрүүлэлтийн нарийвчлалыг хадгалах түлхүүр: PLC автомат нөхөн сэргээх логик
Ашиглалтын хугацаа нэмэгдэхийн хэрээр цэвэршүүлэх материал нь ханасан байх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ үед мэдрэгчээр хянагддаг ус, хүчилтөрөгчийн мэдээлэл үе үе нэмэгдэж байгааг харуулах болно. Цэвэршүүлэх системийн үйл ажиллагааг сэргээхийн тулд үе үе нөхөн сэргээх үйл ажиллагаа шаардлагатай.
Орчин үеийн бээлий хайрцаг нь ерөнхийдөө PLC удирдлагатай автомат нөхөн сэргээх процессыг хэрэгжүүлдэг: Бууруулах ба десорбци: Нөхөн сэргээх үе шатанд холимог хийн тодорхой харьцаа буюу ихэвчлэн ажлын хий ба устөрөгчийн холимогийг системд нэвтрүүлдэг. Өндөр температурт халаалтын нөхцөлд устөрөгч нь цэвэршүүлэх колонк дахь зэсийн исэлтэй урвалд орж, зэс, усны уурыг гаргаж, нөхөн төлжих хаягдал хийтэй хамт гадагшилдаг тул зэсийн катализаторыг сэргээдэг; молекул шигшүүр нь өндөр температурт халаах замаар шингэсэн чийгийг шингээж, гадагшлуулж, улмаар цэвэршүүлэх системийн нөхөн төлжилтийн мөчлөгийг дуусгана.
V. Дүгнэлт
Вакуум цэвэрлэгээнд ус, хүчилтөрөгчийг илрүүлэх, хянах бээлий хайрцаг нь нэг бүрэлдэхүүн хэсгийн үр дүн биш, харин 'нарийн илрүүлэлт - ухаалаг шийдвэр гаргах - үр дүнтэй арилгах' -ыг нэгтгэсэн хаалттай систем юм.
