[发明专利]一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法

权利要求书

1.一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其具体步骤如下：

S1,计算得到离子膜初期运行时的吨碱电耗；

S2,计算得到离子膜运行N年时的吨碱电耗；

S3,计算得到离子膜运行第N年时的吨碱电耗费的增加额或第N年时的综合成本；

S4,当吨碱电耗费的增加额或综合成本等于换膜费用时，此时的离子膜运行年限即为最佳运行周期。

2.根据权利要求1所述的一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其特征在于：吨碱电耗的计算过程如下：

吨碱电耗是电解产出每一吨烧碱所用的直流电量：

即：A＝i·V·n·t/Ws

理论产碱量W＝1.492·i·n·t·0.001

因为存在电流效率，实际产碱量Ws＝W·η

所以计算吨碱电耗A＝i V nt/Ws

也即：A＝i·n·t·V/Wη

即：A＝V/(1.492η·0.001)

其中：

i：运行电流，单位为kA；

n：电解槽离子膜单元数量；

t：运行时间，单位为h；

V：单元槽平均电压，单位为V；

η：电流效率。

3.根据权利要求2所述的一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其特征在于：离子膜的电流效率η的计算过程如下：

η＝Ws/W

η为离子膜电解槽运行初期时电流效率；

W为单位时间内生产100％NaOH t/h的理论产量；

Ws为单位时间内生产100％NaOH t/h的实际产量；

其中：

Ws＝Q·C·ρ

Q：单位时间内Naoh的流量m³/h；

C：NaOH的浓度Wt％；

ρ：NaOH在该流量、浓度、温度下的密度t/m³。

4.根据权利要求2所述的一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其特征在于：离子膜的单元槽平均电压V，

V＝V_总/N

其中V_总为离子膜电解槽总电压；N为回路电解槽中离子膜的数量。

5.根据权利要求1所述的一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其特征在于：最佳运行周期的计算过程如下：

假设换膜成本为M万元，离子膜费用＝投入离子膜总费用÷预计使用年限；依据初始运行电压V_初、电流效率η_初及运行第N年时的平均电压V_N、电流效率η_N计算初始吨碱电耗A_初和运行第N年时的吨碱电耗A_N；

按照各地工厂用电资费r元/kWh，N年后折合吨碱生产的电费成本将增加A_N*r元左右；

如果离子膜电解槽正常运行，那么设定每年吨碱电耗费上升的速度相等，取dx，那么吨碱电电耗相对前一年为：dx＝A_N*r-A_N-1*r

最佳运行周期取dy，则：

第dy年吨碱电耗费用相对前一年dy-1年上升，为：dx万元/t；

第dy年换膜成本费用相对前一年dy-1年下降，为：M/(dy-1)-M/dy；

当增加的吨碱电耗费用等于换膜费用，那么第dy年换膜成本就是：M/(dy-1)-M/dy＝dx，即可得到最佳运行周期dy。

6.根据权利要求1所述的一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法，其特征在于：最佳运行周期的计算过程如下：

假设换膜成本为M万元，离子膜费用＝投入离子膜总费用÷年产量；

(1)计算每年离子膜成本Rx，Rx＝M/t万元，t为年产量；

(2)计算膜电成本；

(3)计算综合成本。

其中每年的膜电成本Dx为膜成本Rx和每年吨碱电耗费Ax的总成本，Dx＝Rx+Ax，x为离子膜的使用年限；

每年的综合成本Nx是每年产生的总的膜电成本减去离子膜运行初期的膜电成本，Nx＝Rx+Ax-R0-A0，R0为初始换膜成本，A0为初始吨碱电耗费；

(3)当综合成本与离子膜成本相等时，即当Rx+Ax-R0-A0＝Rx时的x即为最佳运行周期。