DE4106080A1 - Automatically controlling substance concn. in liq. leaving dialyser - by automatically varying differential pressure between the liquid and the dialysate - Google Patents

Automatically controlling substance concn. in liq. leaving dialyser - by automatically varying differential pressure between the liquid and the dialysate

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Abstract

In a procedure for controlling the operation of a dialyser, the reduced concn. of a material in the liq. leaving the dialyser is measured and is fed to a concn. controller which adjusts the pressure differential between the liq. being dialysed and the dialysate so as to restore the concn. to the required value. A differential pressure controller is used and is supplied with a required value by the concn. controller. Alternatively, the relationship between the flow rate of the liq. leaving the dialyser an that entering it may be measured and controlled by a device which is supplied with a required value by the concn. controller and regulates the differential pressure between the liq. and the dialysate in the dialyser so as to restore the concn. to the required value. This may be achieved by supplying a required value from the flow relationship controller to a differential pressure controller. The concn. of the material in the liq. entering the dialyser may be used as an additional input to the control system. USE/ADVANTAGE - Used in the automatic control of the concn. of a material in the liq. leaving a dialyser, and in partic. where the dialyser is being used to reduce the concn. of alcohol in a liq.

Description

Es ist bekannt, zum Reduzieren z. B. der Alkoholkonzentration alkoholhaltiger Flüssigkeiten Dialysatoren einzusetzen (Patentschriften DE 29 24 283, DE 30 09 828). Weiterhin ist bekannt, derartige Dialysatoren automatisch zu steuern (Chem. Ind. XXXV, Juni 1983, S. 330 ff.) und zur Quali­ tätsverbesserung der behandelten Flüssigkeiten, insbe­ sondere vergorener Getränke, zusätzlich zur Dialyse den Stoffübergang durch Ultrafiltration zu bewirken (Patentschrift DE 29 43 518).It is known to reduce z. B. the alcohol concentration use alcoholic liquids dialysers (Patents DE 29 24 283, DE 30 09 828). Furthermore is known to automatically control such dialyzers (Chem. Ind. XXXV, June 1983, p. 330 ff.) And on quali improvement of the treated liquids, esp special fermented drinks, in addition to dialysis to effect mass transfer by ultrafiltration (Patent DE 29 43 518).

Eine automatische Regelung der Konzentration des Stoffes, dessen Konzentration im Dialysator reduziert wird, wurde bisher jedoch nicht verwirklicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Regelung zu realisieren.An automatic regulation of the concentration of the substance, whose concentration is reduced in the dialyzer so far not realized. The invention is the Task to implement such a regulation.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur automatischen Regelung der Konzentration eines Stoffes in der aus einem zur Reduzierung der Konzentration dieses Stoffes eingesetzten Dialysators austretenden Flüssig­ keit, wobei die reduzierte Konzentration dieses Stoffes in der aus dem Dialysator austretenden Flüssigkeit gemessen wird, der Meßwert einer Konzentrationsregel­ einrichtung als Istwert zugeführt wird und von der Konzentrationsregeleinrichtung der Differenzdruck zwischen der zu dialysierenden Flüssigkeit und dem Dialysat so eingestellt wird, daß die Konzentration des Stoffes in der aus dem Dialysator austretenden Flüssig­ keit den an der Konzentrationsregeleinrichtung vorgegebenen Sollwert einhält. The invention thus relates to a method for automatic regulation of the concentration of a substance in the one out to reduce the concentration of this Substance used dialyzer exiting liquid speed, the reduced concentration of this substance in the liquid emerging from the dialyzer is measured, the measured value of a concentration rule device is supplied as an actual value and by the Concentration control device the differential pressure between the liquid to be dialyzed and the Dialysate is adjusted so that the concentration of the Substance in the liquid emerging from the dialyzer speed on the concentration control device adheres to the specified setpoint.  

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung das zuvor beschrie­ bene Verfahren, wobei der Stoff, dessen Konzentration im Dialysator reduziert wird, Alkohol, bevorzugterweise Ethylalkohol, ist.Furthermore, the subject of the invention is the previously described bene method, the substance, the concentration of which in Dialyzer is reduced, alcohol, preferably Ethyl alcohol, is.

Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus das erstgenannte Verfahren, wobei zur Einstellung des Differenzdruckes zwischen Flüssigkeit und Dialysat eine Differenzdruck­ regelung eingesetzt wird, deren Sollwert von der Konzen­ trationsregeleinrichtung vorgegeben wird.The invention also relates to the former Method, whereby for setting the differential pressure a differential pressure between liquid and dialysate control is used, its setpoint from the conc tration control device is specified.

Ferner ist Gegenstand der Erfindung das erstgenannte Verfahren, wobei das Verhältnis des aus dem Dialysator austretenden Flüssigkeitsdurchflusses zu dem in den Dialysator eintretenden Flüssigkeitsdurchfluß gemessen und geregelt wird, der Sollwert dieser Verhältnisregelung von der Konzentrationsregeleinrichtung vorgegeben wird und die Verhältnisregelung den Differenzdruck zwischen Flüssigkeit und Dialysat im Dialysator so einstellt, daß der Istwert der Konzentrationsregeleinrichtung den vorgegebenen Sollwert einhält.The invention also relates to the former Method, where the ratio of that from the dialyzer escaping liquid flow to the in the Dialyzer incoming liquid flow measured and is regulated, the setpoint of this ratio control is specified by the concentration control device and the ratio control the differential pressure between Liquid and dialysate in the dialyzer that the actual value of the concentration control device adheres to the specified setpoint.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung das letztgenannte Verfahren, wobei zur Einstellung des Differenzdruckes zwischen Flüssigkeit und Dialysat eine Differenzdruck­ regelung eingesetzt wird, deren Sollwert von der Verhältnisregelung vorgegeben wird.The invention furthermore relates to the latter Method, whereby for setting the differential pressure a differential pressure between liquid and dialysate control is used, the setpoint of which Ratio control is specified.

Gegenstand der Erfindung sind weiterhin die oben genannten Verfahren, wobei die Konzentration des Stoffes, dessen Konzentration im Dialysator reduziert wird, in der in den Dialysator eintretenden Flüssigkeit gemessen wird und dieser Meßwert zusätzlich zur automatischen Regelung der Konzentration dieses Stoffes in der aus dem Dialysator austretenden Flüssigkeit benutzt wird. The invention further relates to the above Process where the concentration of the substance whose Concentration in the dialyzer is reduced in the Dialyser entering liquid is measured and this measured value in addition to the automatic control of the Concentration of this substance in the dialyzer escaping liquid is used.  

Besonders bevorzugt sind die in den Beispielen angeführten Ausführungsformen.Those mentioned in the examples are particularly preferred Embodiments.

Überraschenderweise zeigt sich, daß sich der Durchfluß des von der Flüssigkeit in das Dialysat übergehenden Stoffes durch eine Vergrößerung der Differenz Flüssigkeitsdruck-Dialysatdruck steigern läßt. Ohne dies als Einschränkung zu betrachten, ist die Ursache für diesen Effekt darin zu sehen, daß die zusätzlich zur Dialyse einsetzende Ultrafiltration relativ mehr Stoffan­ teile in das Dialysat überführt, als es der Konzentration des Stoffes in der Flüssigkeit entspricht. Die Konzentration des Stoffes in der austretenden Flüssigkeit ist somit bei unveränderten Randbedingungen umso kleiner, je größer der Differenzdruck zwischen Flüssigkeit und Dialysat ist. Der Regeleinrichtung wird der Konzentrationsmeßwert in der reduzierten Flüssigkeit als Istwert zugeführt. Sollte der Istwert größer als der eingestellte Konzentrationssollwert sein, erhöht die Regeleinrichtung entsprechend ihrem Regel­ algorithmus den Differenzdruck, sollte der Istwert kleiner als der Sollwert sein, senkt sie den Differenzdruck ent­ sprechend ab. Durch Optimierung der Parameter des Regel­ algorithmus nach üblichen Einstellverfahren wird sicher­ gestellt, daß die Abweichung zwischen Istwert und Konzen­ trationssollwert ausgeregelt wird und die Konzentration den gewünschten Wert einhält.Surprisingly, it turns out that the flow of the liquid passing into the dialysate Material by increasing the difference Can increase liquid pressure dialysate pressure. Without considering this as a limitation, the cause is for this effect to be seen in the fact that in addition to Ultrafiltration using dialysis relatively more substance parts transferred into the dialysate as it is concentrating corresponds to the substance in the liquid. The concentration of the substance in the emerging liquid is thus unchanged boundary conditions the smaller the larger the Differential pressure between liquid and dialysate is. The The control device will measure the concentration in the reduced liquid supplied as actual value. Should the Actual value greater than the set concentration setpoint be, the control device increases according to their rule algorithm the differential pressure, the actual value should be smaller than the setpoint, it lowers the differential pressure speaking off. By optimizing the parameters of the rule algorithm according to usual setting procedures becomes safe asked that the difference between actual value and Konzen setpoint is adjusted and the concentration adheres to the desired value.

Mit dem Verfahren sind folgende Vorteile verbunden:The process has the following advantages:

  • - das Verfahren hat zur Folge, daß die Konzentration des Stoffes, der im Dialysator von der Flüssigkeit in das Dialysat übergeht, in der aus dem Dialysator austreten­ den Flüssigkeit in einem engen Toleranzband um den vorgegebenen Sollwert liegt. Somit ist eine gleichmäßige Qualität des behandelten Produktes gewährleistet. Weiterhin kann die Differenz zwischen der Stoffkonzen­ tration der austretenden Flüssigkeit und bestimmten zulässigen Maximalgrenzwerten gegenüber der Betriebs­ weise ohne Konzentrationsregelung verkleinert werden. Dies bedeutet, daß der Flüssigkeit nicht mehr Stoff entzogen wird, als zur sicheren Unterschreitung des betreffenden Grenzwertes notwendig ist. Da beim Betrieb ohne Konzentrationsregelung aus Sicherheitsgründen ein verhältnismäßig großer Abstand zu dem betreffenden Grenzwert eingehalten wird, ermöglicht das erfindungs­ gemäße Verfahren hier eine bessere Auslastung des Dialysators und eine wirtschaftlichere Betriebsweise.- The result of the method is that the concentration of the Substance in the dialyzer from the liquid in the Dialysate passes over in which emerge from the dialyzer the liquid in a narrow tolerance band around the predetermined setpoint. So is an even one  Quality of the treated product guaranteed. Furthermore, the difference between the substance concentrations tration of the escaping liquid and certain permissible maximum limits compared to the operating can be reduced without concentration control. This means that the liquid is no longer substance is withdrawn than to safely fall below the relevant limit is necessary. Because during operation without concentration control for safety reasons relatively large distance from that The limit value is observed, the invention enables procedures here better utilization of the Dialyzer and a more economical mode of operation.
  • - Der kontinuierliche Vergleich zwischen Konzentrations­ sollwert und Istwert ermöglicht eine kurzfristige Reaktion, z. B. Störmeldung oder selbsttätige Anlagen­ abschaltung, wenn die Konzentration aufgrund äußerer Einwirkungen oder Anlagenfehlern nicht mehr ausgeregelt werden kann und den tolerierbaren Bereich verläßt. Dies hat in derartigen Situationen eine Minimierung nicht spezifikationsgerechten Produktes zur Folge.- The continuous comparison between concentration setpoint and actual value enables a short-term Reaction, e.g. B. fault message or automatic systems shutdown when concentration due to external Actions or system errors no longer corrected can be and leaves the tolerable range. This does not have a minimization in such situations product in accordance with specifications.
  • - Die bisher notwendigen Arbeitsschritte Probenahme, Laboranalyse und manuelle Nachstellung des Dialysators können entfallen. Die Anlagenbedienung durch das Betriebs­ personal beschränkt sich auf das An- und Abfahren der Anlage, womit infolge reduzierter Personalkosten eine erhöhte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbunden ist.- The sampling steps previously required, Laboratory analysis and manual adjustment of the dialyzer can be omitted. Plant operation by the company personnel is limited to the arrival and departure of the Plant, which due to reduced personnel costs increased economy of the process is connected.
  • - Durch die besondere Wirkungsweise des Eingriffes in die Anlage, nämlich der Differenzdruckeinstellung, kann der Flüssigkeits- und Dialysatdurchfluß konstant gehalten werden, so daß eine Anlagenauslegung auf feste Durch­ flußwerte möglich ist und wegen der zeitlich konstanten reduzierten Flüssigkeitsmengen im betrieblichen Ablauf eine gesicherte Planung der Produktionsmengen vorge­ nommen werden kann. Beide Vorteile sind bei den ver­ einzelt vorgeschlagenen Methoden zur Einstellung der Konzentration durch Variation der Durchflüsse bzw. des Durchflußverhältnisses (DE 29 24 283) nicht erreichbar.- Due to the special mode of action of the intervention in the System, namely the differential pressure setting, the Liquid and dialysate flow kept constant be, so that a plant design on fixed through flow values is possible and because of the time constant reduced amounts of liquid in the operational process  a reliable planning of the production quantities can be taken. Both advantages are with the ver individually proposed methods for setting the Concentration by varying the flow rates or the Flow ratio (DE 29 24 283) not attainable.
  • - Aus der kontinuierlichen Messung der Konzentration und der Regelabweichung läßt sich durch Registrierung und automatische Auswertung der Signale weiterhin eine lückenlose Dokumentation erzeugen, so daß der Aufwand für Qualitätskontrolle und Berichtswesen ebenfalls erheblich verringert werden kann.- From the continuous measurement of the concentration and the deviation can be registered and automatic evaluation of the signals continues Generate complete documentation so that the effort for quality control and reporting as well can be significantly reduced.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Dialysator aus mehreren parallel geschalteten Modulen aufgebaut, die ihrerseits jeweils aus einer großen Anzahl von parallelen Hohlfasern bestehen. Die Hohlfasern dienen als Dialysemembranen und werden von der Flüssigkeit durchströmt, während das Dialysat auf der Außenseite der Hohlfasern im Gegenstrom geführt wird. Die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit und des Dialysates auf die einzelnen Module wird durch die entsprechende Einstellung von Regulierventilen erreicht, wobei jedem Modul ein Regulierventil für Flüssigkeit und ein Regulier­ ventil für Dialysat zugeordnet ist. Das Konzentrations­ meßgerät ist derart aufgebaut, daß es den gesamten Flüssig­ keitsstrom oder einen repräsentativen Teilstrom erfaßt und kontinuierlich die Konzentration des Stoffes mißt, der im Dialysator teilweise von der Flüssigkeit in das Dialysat überführt wird. Die sonstigen Meßgeräte für Druck und Durchfluß sowie die Regelventile sind übliche Prozeßgeräte, die in ihrem Aufbau den Anforderungen hinsichtlich Produk­ tionsbetrieb und Reinigung entsprechen und deren Meß- bzw. Stellbereiche den Druck- und Durchflußverhältnissen ange­ paßt sind. Sämtliche Meßwerte werden in den Meßgeräten in ein elektrisches Einheitssignal, vorzugsweise einen eingeprägten Strom, umgeformt. Die Regelventile sind mit einem pneumatischen Antrieb und einem elektropneumatischen Stellungsregler ausgerüstet, dessen Eingangssignal eben­ falls vorzugsweise ein eingeprägter Strom als elektrisches Einheitssignal ist. Die Verarbeitung der Analogsignale erfolgt in elektrischen Kompaktreglern oder in digitalen Automatisierungssystemen wie speicherprogrammierbaren Steuerungen oder Preozeßleitsystemen.In a particularly preferred embodiment of the Invention is the dialyzer from several in parallel switched modules built, each in turn consist of a large number of parallel hollow fibers. The hollow fibers serve as dialysis membranes and are used by flows through the liquid, while the dialysate on the Outside of the hollow fibers is guided in countercurrent. The even distribution of liquid and dialysate on the individual modules is determined by the corresponding Adjustment of control valves reached, each Module a regulator valve for liquid and a regulator valve for dialysate is assigned. The concentration measuring device is constructed in such a way that it contains all the liquid current flow or a representative partial flow and continuously measures the concentration of the substance in the Dialyzer partially from the liquid into the dialysate is transferred. The other measuring devices for pressure and Flow and the control valves are common process devices, the structure of the requirements regarding produc operation and cleaning and their measurement or Adjustment ranges to the pressure and flow conditions  fit. All measured values are recorded in the measuring devices in a standard electrical signal, preferably one impressed current, reshaped. The control valves are with a pneumatic drive and an electropneumatic Positioner equipped, the input signal just if preferably an impressed current as electrical Standard signal is. Processing the analog signals takes place in electrical compact controllers or in digital ones Automation systems such as programmable logic Controls or pre-process control systems.

BeispieleExamples

Im Beispiel 1 (s. Fig. 1) wird der Durchfluß der in den Dialysator (1) einströmenden Flüssigkeit mit dem Durchflußmeßgerät (2) gemessen und mit Regler (3) und Regelventil (4) auf einen konstanten Wert eingestellt. Der Dialysatdruck wird am Eintritt in den Dialysator mit dem Druckmeßumformer (5) gemessen und mit Regler (6) und Regelventil (7) konstant gehalten. Unter der überlicherweise zutreffenden Annahme einer stabilen dialysatseitigen Anlagenkennlinie stellt sich hierdurch ein zeitlich kon­ stanter Dialysatdurchfluß ein. Sollte diese Annahme nicht zutreffen, wäre der Dialysatdurchfluß durch eine zusätz­ liche, nicht dargestellte Durchflußregelung zu regulieren. Die Konzentration der aus dem Dialysator austreten­ den Flüssigkeit wird mit dem Meßgerät (8) gemessen und dem Regler (9) als Istwert zugeführt. Abhängig von der Regel­ abweichung zwischen Ist- und Sollwert wird von diesem Regler das Regelventil (10) angesteuert. Infolge der am Regler (9) eingestellten Wirkrichtung führt dies zur Ände­ rung des Flüssigkeitsdruckes zur Änderung des Differenz­ druckes zwischen Flüssigkeit und Dialysat, damit zur Variation der Ultrafiltrationsrate im Dialysator und schließlich zur gewünschten Änderung der Konzentration der Flüssigkeit an der Meßstelle (8). Als Regelalgorithmen für alle Regler werden vorzugsweise standardmäßige PID- Algorithmen eingesetzt.In example 1 (see FIG. 1), the flow of the liquid flowing into the dialyzer ( 1 ) is measured with the flow meter ( 2 ) and set to a constant value with the controller ( 3 ) and control valve ( 4 ). The dialysate pressure is measured at the inlet to the dialyzer with the pressure transmitter ( 5 ) and kept constant with the controller ( 6 ) and control valve ( 7 ). Under the usually correct assumption of a stable system characteristic on the dialysate side, this results in a constant dialysate flow rate. If this assumption does not apply, the dialysate flow rate should be regulated by an additional flow control, not shown. The concentration of the liquid emerging from the dialyzer is measured with the measuring device ( 8 ) and fed to the controller ( 9 ) as the actual value. Depending on the control deviation between the actual and setpoint, the control valve ( 10 ) is controlled by this controller. As a result of the direction of action set on the controller ( 9 ), this leads to a change in the liquid pressure, to a change in the differential pressure between liquid and dialysate, thus to a variation in the ultrafiltration rate in the dialyzer and finally to the desired change in the concentration of the liquid at the measuring point ( 8 ). Standard PID algorithms are preferably used as control algorithms for all controllers.

Im Beispiel 2 (s. Fig. 2) wird zusätzlich zum Beispiel 1 der Druck der aus dem Dialysator austreten­ den Flüssigkeit mit dem Druckmeßumformer (11) gemessen und die Druckdifferenz zwischen Flüssigkeit und Dialysat mit Regler (12) und Ventil (10) geregelt. Als Sollwert des Differenzdruckreglers (12) wird das Ausgangssignal des Konzentrationsreglers (9) aufgeschaltet. Diese Kaska­ denregelung hat den besonderen Vorteil, daß die Druck­ differenz zwischen Flüssigkeit und Dialysat bekannt ist und somit beispielsweise durch Begrenzung des möglichen Sollwertbereiches an Regler (12) oder des Ausgangssignales von Regler (9) beschränkt werden kann. Dies ist gegebenen­ falls bei entsprechenden Dialysemembranen zum Schutz vor mechanischer Beschädigung erforderlich. Beim Erreichen der Differenzdruckbegrenzung wird ein Warnsignal für den Anlagenbediener ausgelöst, da bei weiterem Betrieb der Anlage Abweichungen zwischen Konzentrationsmeßwert und Sollwert nicht mehr ausgeregelt werden. Auch bei diesem Beispiel werden vorzugsweise PID-Regelalgorithmen ein­ gesetzt.In example 2 (see FIG. 2), in addition to example 1, the pressure of the liquid emerging from the dialyzer is measured with the pressure transducer ( 11 ) and the pressure difference between the liquid and dialysate is regulated by means of the regulator ( 12 ) and valve ( 10 ). The output signal of the concentration controller ( 9 ) is applied as the setpoint of the differential pressure controller ( 12 ). This Kaska denregel has the particular advantage that the pressure difference between liquid and dialysate is known and can thus be limited, for example, by limiting the possible setpoint range to controller ( 12 ) or the output signal from controller ( 9 ). This may be necessary with appropriate dialysis membranes to protect against mechanical damage. When the differential pressure limit is reached, a warning signal is triggered for the system operator, since deviations between the measured concentration value and the setpoint are no longer corrected if the system continues to operate. In this example too, PID control algorithms are preferably used.

Im Beispiel 3 (s. Fig. 3) wird zusätzlich zum Beispiel 1 der Durchfluß der aus dem Dialysator (1) austretenden Flüssigkeit mit dem Durchflußmeßgerät (13) gemessen. Im Durchflußverhältnisregler (14) wird das Verhältnis dieses Durchflusses zum eintretenden Flüssig­ keitsdurchfluß - gemessen mit Durchflußmeßgerät (2) - bestimmt und durch Ansteuerung des Regelventiles (10) geregelt. Als Sollwert des Durchflußverhältnisreglers (14) wird das Ausgangssignal von Konzentrationsregler (9) auf­ geschaltet. Bei Abweichungen des Konzentrationsistwertes vom am Regler (9) eingestellten Sollwert wird somit das Verhältnis von austretendem zu eintretendem Flüssigkeits­ durchfluß - und damit das Verhältnis des im Dialysator übergehenden Stoffes zur eintretenden Flüssigkeit - durch automatische Korrektur des Flüssigkeitsdruckes im Dialysator mit Regelventil (10) verändert, bis die Abweichung zwischen Konzentrationsistwert und Sollwert ausgeregelt ist. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens ist die schnelle Einstellung des erforderlichen Durch­ flußverhältnisses bei Änderungen des Durchflusses der eintretenden Flüssigkeit. Infolge der kontinuierlichen Messung der Durchflüsse werden derartige Änderungen unmittelbar von Regler (14) erfaßt und ausgeregelt; die am Konzentrationsregler (9) verbleibende Regelabweichung der Konzentration wird durch diese Störgrößen­ aufschaltung minimiert. Als Regelalgorithmen werden standardmäßige PID-Algorithmen eingesetzt.In example 3 (see FIG. 3), in addition to example 1, the flow of the liquid emerging from the dialyzer ( 1 ) is measured with the flow meter ( 13 ). In the flow ratio controller ( 14 ), the ratio of this flow to the incoming liquid flow rate - measured with a flow meter ( 2 ) - is determined and controlled by controlling the control valve ( 10 ). The output signal from the concentration controller ( 9 ) is switched to as the setpoint of the flow ratio controller ( 14 ). In the event of deviations in the actual concentration from the setpoint set on the controller ( 9 ), the ratio of the emerging to incoming liquid flow - and thus the ratio of the substance passing into the dialyzer to the incoming liquid - is changed by automatic correction of the liquid pressure in the dialyzer with control valve ( 10 ), until the deviation between the actual concentration and the setpoint is corrected. The particular advantage of this method is the quick setting of the required flow ratio when the flow of the incoming liquid changes. As a result of the continuous measurement of the flows, such changes are detected and corrected directly by the controller ( 14 ); The control deviation of the concentration remaining on the concentration controller ( 9 ) is minimized by these disturbance variables. Standard PID algorithms are used as control algorithms.

Im Beispiel 4 (s. Fig. 4) wird zusätzlich zum Beispiel 3 der Druck der aus dem Dialysator austretenden Flüssigkeit mit dem Druckmeßumformer (11) gemessen und die Druckdifferenz zwischen diesem Druck und dem mit Druckmeßumformer (5) gemessenen Dialysateintrittsdruck mit Regler (12) und Regelventil (10) geregelt. Als Soll­ wert des Differenzdruckreglers (12) wird der Ausgang des Verhältnisreglers (14) aufgeschaltet. Dieses Verfahren vereint in sich die Vorteile, die bei den Beispielen 2 und 3 erläutert wurden. In example 4 (see FIG. 4), in addition to example 3, the pressure of the liquid emerging from the dialyzer is measured with the pressure transducer ( 11 ) and the pressure difference between this pressure and the dialysate inlet pressure measured with pressure transducer ( 5 ) with regulator ( 12 ). and control valve ( 10 ) regulated. As the target value of the differential pressure controller ( 12 ), the output of the ratio controller ( 14 ) is applied. This process combines the advantages that were explained in Examples 2 and 3.

Im Beispiel 5 (s. Fig. 5) wird mit dem Konzentrations­ meßgerät (15) die Konzentration der in den Dialysator (1) eintretenden Flüssigkeit gemessen. Der Meßwert wird dem Regler (16) als Istwert zugeführt, der Ausgang dieses Reglers vorzeichenrichtig zum Ausgang des Reglers (9) addiert und die Summe beider Ausgangssignale dem Regel­ ventil (10) als Stellsignal zugeführt, wobei der Ausgang des Reglers (16) positive und negative Werte annehmen kann. Als Sollwert wird an Regler (16) die üblicherweise vorlie­ gende Konzentration der in den Dialysator eintretenden Flüssigkeit eingestellt. Der Regler wird als P-Regler betrieben, so daß bei Abweichungen der Konzentration der eintretenden Flüssigkeit vom üblichen Wert ein nicht­ verschwindendes Ausgangssignal dieses Reglers erzeugt wird und zum Ausgangssignal von Regler (9) addiert wird. Der Einfluß von Konzentrationsänderungen der eintretenden Flüssigkeit auf die Änderung des Stellsignales für Regel­ ventil (10) ist somit durch den Übertragungsbeiwert des Reglers (16) einstellbar. Die Wirkrichtung dieses Reglers ist so gewählt, daß bei steigendem Istwert das Ausgangs­ signal kleiner wird. Damit erhöht sich in diesem Fall durch Androsselung des Regelventiles (10) der flüssig­ keitsseitige Druck im Dialysator und führt zu einer er­ höhten Ultrafiltrationsrate. Der besondere Vorteil dieser Störgrößenaufschaltung ist darin zu sehen, daß bei Änderun­ gen der Konzentration der eintretenden Flüssigkeit eine frühzeitige Reaktion in Form einer Differenzdruckänderung im Dialysator ausgelöst wird und somit derartigen Störungen frühzeitig entgegengewirkt wird. In Example 5 (see FIG. 5), the concentration of the liquid entering the dialyzer ( 1 ) is measured with the concentration measuring device ( 15 ). The measured value is supplied to the controller ( 16 ) as the actual value, the output of this controller is added to the output of the controller ( 9 ) with the correct sign and the sum of both output signals is fed to the control valve ( 10 ) as a control signal, the output of the controller ( 16 ) being positive and can assume negative values. The target value is set on controller ( 16 ), which is usually the concentration of the liquid entering the dialyzer. The controller is operated as a P controller, so that if the concentration of the incoming liquid deviates from the usual value, a non-disappearing output signal from this controller is generated and added to the output signal from controller ( 9 ). The influence of changes in concentration of the incoming liquid on the change in the control signal for the control valve ( 10 ) is thus adjustable by the transmission coefficient of the controller ( 16 ). The direction of action of this controller is selected so that the output signal becomes smaller as the actual value increases. Thus, in this case, throttling the control valve ( 10 ) increases the liquid side pressure in the dialyzer and leads to an increased ultrafiltration rate. The particular advantage of this feedforward control can be seen in the fact that when the concentration of the incoming liquid changes, an early reaction in the form of a change in the differential pressure in the dialyzer is triggered and counteracts such disruptions at an early stage.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend die Figuren beschrieben. Es zeigtTo further explain the invention are as follows the figures are described. It shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Verfahren gemäß Beispiel 1, Fig. 1, a schematic representation of a method according to Example 1

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Verfahren gemäß Beispiel 2, Fig. 2, a schematic representation of a method in accordance with Example 2

Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Verfahren gemäß Beispiel 3, Fig. 3 shows a schematic representation of a method in accordance with Example 3,

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Verfahren gemäß Beispiel 4, Fig. 4, a schematic representation of a method in accordance with Example 4

Fig. 5 in schematischer Darstellung ein Verfahren gemäß Beispiel 5. Fig. 5 is a schematic representation of a method according to Example 5.

Claims (6)

1. Verfahren zur automatischen Regelung der Konzentration eines Stoffes in der aus einem zur Reduzierung der Konzentration dieses Stoffes eingesetzten Dialysators austretenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierte Konzentration dieses Stoffes in der aus Dialysator (1) austretenden Flüssigkeit gemessen wird, der Meßwert einer Konzentrationsregeleinrichtung (9) als Istwert zugeführt wird und von der Konzentrations­ regeleinrichtung (9) der Differenzdruck zwischen der zu dialysierenden Flüssigkeit und dem Dialysat so ein­ gestellt wird, daß die Konzentration des Stoffes in der aus dem Dialysator austretenden Flüssigkeit den an der Konzentrationsregeleinrichtung (9) vorgegebenen Sollwert einhält.1. A method for automatically controlling the concentration of a substance in the liquid emerging from a dialyzer used to reduce the concentration of this substance, characterized in that the reduced concentration of this substance is measured in the liquid emerging from the dialyzer ( 1 ), the measured value of a concentration control device (9) is fed as actual value, and control means of the concentration (9) of the differential pressure between the is provided liquid to be dialyzed and the dialysate in such a way that the concentration of the substance specified in the exiting from the dialyzer fluid to at the concentration regulating device (9) Adheres to the setpoint. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff, dessen Konzentration im Dialysator (1) reduziert wird, Alkohol ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the substance, the concentration of which is reduced in the dialyzer ( 1 ), is alcohol. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Differenzdruckes zwischen Flüssigkeit und Dialysat eine Differenzdruckregelung (12) eingesetzt wird, deren Sollwert von der Konzentrations­ regeleinrichtung (9) vorgegeben wird.3. The method according to claim 1, characterized in that a differential pressure control ( 12 ) is used to set the differential pressure between the liquid and dialysate, the setpoint of the concentration control device ( 9 ) is predetermined. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des aus Dialysator (1) austretenden Flüssigkeitsdurchflusses zu dem in den Dialysator eintretenden Flüssigkeitsdurchfluß gemessen und geregelt wird, der Sollwert der Verhältnisregelung (14) von Konzentrationsregeleinrichtung (9) vorgegeben wird und Verhältnisregelung (14) den Differenzdruck zwischen Flüssigkeit und Dialysat im Dialysator (1) so einstellt, daß der Istwert der Konzentrationsregeleinrichtung (9) den vorgegebenen Sollwert einhält. 4. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the liquid flow emerging from the dialyzer ( 1 ) to the liquid flow entering the dialyzer is measured and controlled, the setpoint of the ratio control ( 14 ) of the concentration control device ( 9 ) is predetermined and ratio control ( 14 ) sets the differential pressure between the liquid and dialysate in the dialyzer ( 1 ) so that the actual value of the concentration control device ( 9 ) complies with the specified target value. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Differenzdruckes zwischen Flüssigkeit und Dialysat eine Differenzdruckregelung (12) eingesetzt wird, deren Sollwert von der Verhältnis­ regelung (14) vorgegeben wird.5. The method according to claim 4, characterized in that a differential pressure control ( 12 ) is used to set the differential pressure between liquid and dialysate, the setpoint of the ratio control ( 14 ) is predetermined. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Stoffes, dessen Konzentration im Dialysator (1) reduziert wird, in der in den Dialysator (1) eintretenden Flüssigkeit gemessen wird und dieser Meßwert zusätzlich zur automatischen Regelung der Konzentration dieses Stoffes in der aus dem Dialysator (1) austretenden Flüssigkeit benutzt wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the concentration of the substance whose concentration is reduced in the dialyzer (1), is measured in the air entering the dialyzer (1) liquid, and this measured value in addition to automatic control of the concentration this substance is used in the liquid emerging from the dialyzer ( 1 ).
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