CN108411338B - 一种离子膜电解槽性能评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离子膜电解槽性能评估方法，通过绘制电解槽理论电流电压运行曲线，并计算曲线的斜率，通过多个电解槽之间的对比，不仅可以实现电压超限预警，还能够帮助管理人员准确判断具体是离子膜、阴极涂层还是阳极涂层出现问题，具有如下优点：(1)自动计算安全运行区域，报警值和极限值自动计算。(2)根据电解槽升降电流自动判断离子膜针孔。(3)根据电流效率、电耗、电压的关系判断阳极、阴极、离子膜寿命。

Description

一种离子膜电解槽性能评估方法及装置

技术领域

本发明涉及电解槽装置领域，尤其是一种离子膜电解槽性能评估方法及装置。

背景技术

离子膜电解槽是一个利用直流电电解NaCl、KCl、HCl溶液产生NaOH、KOH、Cl2、H2的装置。离子膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜组成。离子膜电解槽在满负荷运行时的电流密度达到5KA/m2。在如此高电流的工况下运行，对电解槽安全状况的监控显得是非常的重要。而离子膜电解槽的槽电压的检测最能反映安全状况。一个离子膜，一个阳极，一个阴极构成了一个单元槽。单元槽电压就是由一个离子膜两侧阳极和阴极的电位差。这个单元槽电压是随着离子膜电解槽通入电流的增加而增加的。但是如果有异常情况如：离子膜电解槽阴极或阳极的进料溶液不足或断流的话，这个电压会快速增加并超出安全区域，高电压电弧会击穿离子膜引起火灾和爆炸事故。所以检测离子膜电解槽的电压就是保证离子膜电解槽生产的关键措施。现有常用的方法有：

(1)对多组单元槽检测的组电压：组电压就是多组串联的单元槽电压的总和，这个电压的总和不能反映到组成这个组的每一个单元槽电压的特性。由于离子膜电解槽会根据生产负荷的要求通入不同大小的电流，而不同的电流所对应的单元槽电压是不等的。组电压检测系统不能根据电流大小的变化自动调整各个单元槽电压的报警值和联锁值。目前大多数使用离子膜电解槽装置的厂家都根据峰谷电的不同电价频繁地调整电解槽的运行负荷，如果只用固定的报警值和联锁值不仅需要根据不同时段的运行电流负荷计算出报警和联锁值然后人为的进行设定。而且在电流升降的动态过程中要么联锁值数值太大、要么联锁值数值偏小，需要解除电解槽的联锁。这样的联锁值无法保证电解槽的安全运行。

(2)离子膜电解槽中性点检测电压：

中性点系统的原理是检测电解槽的正半区和负半区的电位平衡，这个电位差要达±1.5V才引发报警或联锁。当电解槽达到这个电位差时问题单元槽的离子膜的电压已经上升到了一个很危险区域，有可能引起离子膜的不可逆的损害。所以中性点系统无法从早期就对每个单元槽、每张膜进行保护。中性点系统在升降负荷时为了防止联锁误动作，都要将联锁切除，而且投入时还要手动调平。

以上两种检测的方法只能在一定的工况状态下保护电解槽的安全，不能对电解槽进行全方位的安全保护，更不能对电解槽的性能进行系统的评估。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题之一是提供一种离子膜电解槽性能评估方法，以提高对电解槽的安全保护。本发明实施例解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，该方法包括：获取电解槽的运行电流I_运行1；获取所述电解槽在所述I_运行1状态时的实测电压V_实测1；计算所述电解槽在运行电流I_运行2状态时的理论电压V_理论，其中，所述V_理论＝(V_实测1-V0)/I_运行1*I_运行2+V0；所述V0为所述电解槽的发气点电压；设定所述电解槽在所述运行电流I_运行2状态时的槽电压最大阈值Vmax，所述Vmax＝V_理论+偏置值₁；所述偏置值₁为正有理数；设定所述电解槽在所述运行电流I_运行1状态时的槽电压最小阈值Vmin，所述Vmin＝V_理论-偏置值₂；所述偏置值₂为正有理数；当所述电解槽在所述运行电流I_运行2状态时，判断所述电解槽的当前电压是否超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间；当所述当前电压超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间，触发安全保护。

进一步地，本发明另一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，所述方法包括：当电解槽通入电流时，获取电解槽的运行电流I_运行3；获取所述电解槽在所述I_运行3状态时的实测电压V_实测3；获取所述电解槽的实测发气点电压V0₃；当所述电解槽再次通入电流时，获取所述电解槽的运行电流I_运行4；获取所述电解槽在所述I_运行4状态时的实测电压V_实测4；获取所述电解槽的发气点电压V0₄；比较(V_实测4-V0₄)/I_运行4与(V_实测3-V0₃)/I_运行3的差；当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。

可选地，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₄包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压。

进一步地，本发明又一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，所述方法包括：获取单片电解槽的的实测发气点的运行电流I_运行3；获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₃；获取所述电解槽的发气点的运行电流I_运行4；获取所述电解槽的发气电压V0₄；比较V0₃/I_运行3与V0₄/I_运行4的差；

可选地，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₄包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压。

进一步地，本发明又一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，所述方法包括：当电解槽降电流时，获取单片电解槽的实测发气点的运行电流I_运行5；获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₅；获取所述电解槽发气点的运行电流I_运行6；获取所述电解槽的发气点电压V0₆；

比较V0₅/I_运行5与V0₆/I_运行6的差；当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。当电解槽通入电流时，获取电解槽的运行电流I_运行7；获取所述电解槽在所述I_运行7状态时的实测电压V_实测7；获取所述电解槽的实测发气点电压V0₇；当所述电解槽再次通入电流时，获取所述电解槽的运行电流I_运行8；获取所述电解槽在所述I_运行8状态时的实测电压V_实测8；获取所述电解槽的实测发气点电压V0₈；比较(V_实测8-V0₈)/I_运行8与(V_实测7-V0₇)/I_运行7的变化程度；当所述变化程度在预设的范围外时，需要更换阳极涂层。

可选地，所述方法进一步包括：当所述V0₈超出预设的发气点电压阈值时，判断所述电解槽的阴极涂层发生损耗。

进一步地，本发明的实施例提供各种离子膜电解槽性能评估装置，所述装置包括存储器，处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的指令，所述指令用于所述处理器加载并分别执行上述的方法。

通过本发明实施例，可以提高对电解槽的安全保护，还可以早期判断离子膜的针孔，或者阴极涂层，阳极涂层是否需要更换，以便电解槽管理人员对电解槽的性能提出可靠的判断依据，并可以根据此依据合理地安排生产，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例的电压/电流运行曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

离子膜电解槽的安全稳定运行对使用离子膜电解槽的厂家来说，是非常重要的。如何有效地监测离子膜电解槽的运行状态，有个非常重要的环节就是对电解槽的电压的监测。本发明的发明人在对离子膜电解槽的深入研究中发现，电解槽的电压在不同的电流负荷下是不同的，为了更有效地对离子膜电解槽提供安全保护，可以通过计算在不同电流负荷下的电解槽理论电压，根据电解槽的理论电压加固定偏置值来设定电解槽的槽电压安全区间范围，超出安全区间范围则进行安全保护。上述的安全保护例如报警或联锁。进一步地，为了方便监控电解槽电压，可以绘制理论电流电压运行曲线进行显示。下面将详细介绍电解槽的理论运行电压的计算。

为了方便理解本发明，可参考图1，图1为本发明实施例的电压/电流运行曲线图。本申请的发明人在具体的研究中发现，离子膜电解槽在电解NaCl的工艺中，当阴极和阳极的电位低于电离H+和电离Cl-电位时，离子膜电解槽电压随电流上升的速率与达到发气点(即产生H2和CL2气)时离子膜电解槽电压随电流上升的速率是明显不同的斜率。电解槽在到达发气点电压后，理论电流电压运行曲线的斜率通常是固定的或变化不大的。这样，可以通过计算理论电流电压运行曲线在到达发气电压V0点后的斜率K，将得到的斜率K与运行电流I_运行的积，再加上发气电压V0，就可以推算出电解槽在不同运行电流下的理论运行电压。这样，可以根据如下公式推算出电解槽在不同运行电流下的理论运行电压，进一步地，可以据此来绘制电流电压运行曲线。具体公式如下：V_理论＝f(I)+V0＝(V_实测1-V0)/I_运行1*I_运行2+V0。其中，f(I)为电流与电压的函数，V0为电解槽产生气体时的电压；需要说明的是，I_运行通常是变化的。I_运行1为电解槽在某时刻的通电电流；I_运行2为电解槽在另一时刻的通电电流。V_实测为电解槽在通电电流为I_运行1时的实测电压。V0可以为实测的电解槽发气点电压，也可以为预先设定的理论发气点电压，或者也可以从历史数据库中去获取V0的数据。

参考图1，当我们绘制出电解槽的理论电流电压运行曲线后，可以在此基础上，加上一定的偏置值，得到电解槽的安全运行区间；当实际检测的电解槽的电压超出该安全运行区间，即位于图1的危险的区域时，可以触发安全保护。例如报警或联锁。

为了更清楚地描述本发明实施例，本发明实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，包括：

200、获取电解槽的运行电流I_运行1；

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某时刻的电解槽的运行电流I_运行1。

202、获取所述电解槽在所述I_运行1状态时的实测电压V_实测1；

在本发明实施例的具体实现时，需要对不同电流负荷下的电解槽的电压进行实测，即需要获取电解槽在所述I_运行1状态时的实测电压V_实测1。

204、计算所述电解槽在运行电流I_运行2状态时的理论电压V_理论，其中，所述V_理论＝(V_实测1-V0)/I_运行1*I_运行2+V0；所述V0为所述电解槽的发气点电压；

在发明实施例的具体实现时，V0可以为所述电解槽的实测发气点电压，也可以为固定值，通过为所述电解槽的理论发气点电压，例如为2.45伏。

206、设定所述电解槽在所述运行电流I运行2状态时的槽电压最大阈值Vmax，所述Vmax＝V_理论+偏置值₁；所述偏置值₁为正有理数；

设定所述电解槽在所述运行电流I运行1状态时的槽电压最小阈值Vmin，所述Vmin＝V_理论-偏置值₂；所述偏置值₂为正有理数；

在本发明实施例的具体实现时，偏置值₁与偏置值₂可以相同，也可以不同，本发明实施例不做具体限定。

208、当所述电解槽在所述运行电流I_运行2状态时，判断所述电解槽的当前电压是否超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间；

当所述当前电压超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间，触发安全保护。所述安全保护为报警或联锁操作。

相应地，本发明实施例提供另一种离子膜电解槽性能评估装置，所述装置包括存储器，处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的指令，所述指令用于所述处理器加载并执行如下方法：

获取电解槽的运行电流I_运行1；

获取所述电解槽在所述I_运行1状态时的实测电压V_实测1；

计算所述电解槽在运行电流I_运行2状态时的理论电压V_理论，其中，所述V_理论＝(V_实测1-V0)/I_运行1*I_运行2+V0；所述V0为所述电解槽的发气点电压；

设定所述电解槽在所述运行电流I_运行2状态时的槽电压最大阈值Vmax，所述Vmax＝V_理论+偏置值₁；所述偏置值₁为正有理数；

设定所述电解槽在所述运行电流I_运行1状态时的槽电压最小阈值Vmin，所述Vmin＝V_理论-偏置值₂；所述偏置值₂为正有理数；

当所述电解槽在所述运行电流I_运行2状态时，判断所述电解槽的当前电压是否超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间；

当所述当前电压超出所述Vmax和所述Vmin所限定的区间，触发安全保护。

此外，进一步地，由于离子膜分隔了电解槽的阴极和阳极。离子膜选择性地只让Na+离子从阳极到达阴极，并且阻挡阴极的离子到达阳极。当离子膜上产生很小的针孔时，由于阴极侧的压力高于阳极侧，所以NaOH、H2会通过离子膜上的针孔流向阳极，并与阳极盐水中的CL2产生化学反应，这样会引起阳极侧CL2纯度降低，轻则降低离子膜电解槽的电解效率，重则引起安全生产事故。所以检测并判断针孔显得尤其重要。如果能从电解槽升电流的早期就能检测和判断离子膜是否有针孔，就能从根本上防止因离子膜针孔而引发的事故。本申请的发明人在具体的研究发现，离子膜电解槽在电解NaCl的工艺中，当阴极和阳极的电位低于电离H+和电离Cl-电位时，离子膜电解槽电压随电流上升的速率与达到发气点(即产生H2和CL2气)时离子膜电解槽电压随电流上升的速率是明显不同的斜率。当离子膜产生针孔时，会导致阳极液和阴极液的电流短路。这样，当电解槽的电流在上升时，电解槽的电压到达发气点电压V0的时间要比正常离子膜到达发气点电压V0的时间要晚。通常，如果离子膜的针孔较小时，电解槽到达V0的时间会比正常离子膜到达V0的时间要晚3-4分钟。如果晚得时间更长，说明针孔更大。相应地，本发明另一实施例可以在电解槽升电流或降电流时自动判断离子膜针孔。

本发明另一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，该方法包括：

300、当电解槽通入电流时，获取单片电解槽的发气点的运行电流I_运行3；

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的发气点的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某个时刻的电解槽的发气点的运行电流I_运行3。

304、获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₃；

当电解槽通入电流时，随着运行电流的不断增大，电解槽的电压也不断增大，当电解槽的电压增大到某个值V0时，电解槽会产生H2和CL2气，即V0为电解槽的发气点电压。在本发明实施例的具体实现时，需要获取电解槽的实测发气点电压V0₃。

308、获取所述电解槽在发气点的运行电流I_运行4。

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的发气点的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某个时刻的电解槽的发气点的运行电流I_运行4。

310、获取所述电解槽的发气点电压V0₄；

当电解槽通入电流时，随着运行电流的不断增大，电解槽的电压也不断增大，当电解槽的电压增大到某个值V0时，电解槽会产生H2和CL2气，即V0为电解槽的发气点电压。在本发明实施例的具体实现时，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₄包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压。

312、比较V0₃)/I_运行3与V0₄/I_运行4的差；当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。

相应地，本发明实施例提供另一种离子膜电解槽性能评估装置，所述装置包括存储器，处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的指令，所述指令用于所述处理器加载并执行如下方法：当电解槽通入电流时，

获取单片电解槽的的实测发气点的运行电流I_运行3；

获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₃；

获取所述电解槽的发气点的运行电流I_运行4；

获取所述电解槽的发气电压V0₄；

比较V0₃/I_运行3与V0₄/I_运行4的差；

当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。

如前所述，当电解槽的电流在上升时，如果离子膜有针孔，电解槽的电压到达发气点电压V0的时间要比正常离子膜到达发气点电压V0的时间要晚，相应地，离子膜有针孔时所绘制的电流电压运行曲线在到达V0点时的斜率会小于正常离子膜所绘制的电流电压运行曲线子到达V0点时的斜率。所以，在本发明实施例的具体实现时，为了实现电解槽升电流时自动判断离子膜针孔，需要比较电解槽在不同时刻的电流电压运行曲线在到达V0点时的斜率，如果斜率变小，说明电解槽的离子膜有针孔。

相似的原理，在电解槽降电流时也可以判断离子膜的针孔。当电解槽在降电流的过程中，若电解槽的离子膜有针孔，则该电解槽的电压下降的斜率要大于正常的单元槽的电压下降的斜率。本发明另一实施例提供在电解槽降电流时自动判断离子膜的针孔。

本发明一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，该方法包括：

400、当电解槽降电流时，获取单片电解槽的发气点的运行电流I_运行5；

本发明实施例的具体实现时，电解槽的发气点的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某个时刻的电解槽的发气点的运行电流I_运行5。

404、获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₅；

在本发明实施例的具体实现时，需要获取单片电解槽的实测发气点电压V0₅。

408、获取所述电解槽在发气点的运行电流I_运行6；

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的发气点的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某个时刻的电解槽的发气点的运行电流I_运行6。

410、获取所述电解槽的发气点电压V0₆；

在本发明实施例的具体实现时，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₆包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压。

412、比较V0₅/I_运行5与V0₆/I_运行6的差；当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。

相应地，本发明实施例提供另一种离子膜电解槽性能评估装置，所述装置包括存储器，处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的指令，所述指令用于所述处理器加载并执行如下方法：

当电解槽降电流时，

获取单片电解槽的的实测发气点的运行电流I_运行5；

获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₅；

获取所述电解槽的发气点的运行电流I_运行5；

获取所述电解槽的发气电压V0₅；

比较V0₅/I_运行5V0₆/I_运行6的差；

当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔。

当电解槽的电流在下降时，如果离子膜有针孔，电解槽的电压到达发气点电压V0的时间要比正常离子膜到达发气点电压V0的时间要早，相应地，离子膜有针孔时所绘制的电流电压运行曲线到达V0点的斜率会大于正常离子膜所绘制的电流电压运行曲线子到达V0点的斜率。所以，在本发明实施例的具体实现时，为了实现电解槽降电流时自动判断离子膜针孔，需要比较电解槽在不同时刻的电流电压运行曲线到达V0点的斜率，如果斜率变大，说明电解槽的离子膜有针孔。这样，可以早期监测是否离子膜是否有针孔，提高了对电解槽的性能评估的准确性，对电解槽的安全生产有着重要的意义。

此外，进一步地，本发明的发明人在研究时发现，由于阴极涂层的损耗通常是每年以一定的速度平均发生的，表现在电解槽电压上的影响就是由于阴极涂层的因素，电解槽的电压每年上升20mV-30mV。电解槽发气点电压V0会随着阴极涂层的损耗而上升，所以，可参考图1的电流电压运行曲线，阴极涂层发生损耗时电流电压运行曲线的斜率通常是不变的或变化不大的。而阳极涂层发生损耗时电解槽电流电压曲线的斜率会突然上升。如果是因为离子膜性能发生劣化而引起电解槽的电压的上升，表现为电压上升的过程是一个匀速上升的过程，即电流电压曲线的斜率上升也是匀速的。

本发明又一实施例提供一种离子膜电解槽性能评估方法，该方法包括：

500、当电解槽通入电流时，获取电解槽的运行电流I_运行7；

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某时刻的电解槽的运行电流I_运行7。

502、获取所述电解槽在所述I_运行7状态时的实测电压V_实测7；

在本发明实施例的具体实现时，需要对不同电流负荷下的电解槽的电压进行实测，即需要获取电解槽在所述I_运行7状态时的实测电压V_实测7。

504、获取所述电解槽的实测发气点电压V0₇；

当电解槽通入电流时，随着运行电流的不断增大，电解槽的电压也不断增大，当电解槽的电压增大到某个值V0时，电解槽会产生H2和CL2气，即VO为电解槽的发气点电压。在本发明实施例的具体实现时，需要获取电解槽的实测发气点电压V0₇。

506当所述电解槽再次通入电流时，获取所述电解槽的运行电流I_运行8；

在本发明实施例的具体实现时，电解槽的运行电流即电解槽的通入电流，是变化的。所以我们需要获取某时刻的电解槽的运行电流I_运行8。

508、获取所述电解槽在所述I_运行8状态时的实测电压V_实测8；

在本发明实施例的具体实现时，需要对不同电流负荷下的电解槽的电压进行实测，即需要获取电解槽在所述I_运行8状态时的实测电压V_实测8。

510、获取所述电解槽的实测发气点电压V0₈；

当电解槽再次通入电流时，随着运行电流的不断增大，电解槽的电压也不断增大，当电解槽的电压增大到某个值V0时，电解槽会产生H2和CL2气，即VO为电解槽的发气点电压。在本发明实施例的具体实现时，需要获取电解槽的实测发气点电压V0₈。

512、比较(V_实测8-V0₈)/I_运行8与(V_实测7-V0₇)/I_运行7的变化程度；当所

述变化程度在预设的范围外时，需要更换阳极涂层。

且所述V0₈超出预设的发气点电压阈值时，需要更换阴极涂层。

如前所述，阴极涂层发生损耗时电流电压运行曲线的斜率通常是不变的或变化不大的，这样，在电解槽在不同时刻通入电流时，通过比较电解槽在到达发气点电压后的电流电压运行曲线的斜率变化，可以判断是否需要更换阴极涂层或阳极涂层。通常，如果电解槽在到达发气点电压后的电流电压运行曲线斜率不变或变化不大，说明是阴极涂层正常损耗。只要V0低于设定值，设定值通常为预设的发气点电压阈值，例如2.85V，则可以不用报警。如果超过设定值，则需要更换阴极涂层。如果电解槽在到达发气点电压后的电流电压运行曲线斜率突然上升，说明阳极涂层发生损耗。优选地，参考图1，当电解槽的电流电压运行曲线进入危险区域时，可以进行报警，进一步地，可以更换阳极涂层。在本发明实施例的具体实现时，可以通过比较(V_实测8-V0₈)/I_运行8与(V_实测7-V0₇)/I_运行7的变化程度，当所述变化程度在预设的范围内时，所述预设的范围表明电解槽在到达发气点电压后的电流电压运行曲线斜率不变或变化不大，说明是阴极涂层正常损耗。如果V0超过预设的发气点电压阈值，则可以报警，或更换阴极涂层。如果所述变化程度超出预设的范围时，判断所述电解槽的阳极涂层发生损耗。进一步地，参考图1，如果电解槽的电流电压运行曲线进入危险区域时，可以进行报警，或者更换阳极涂层。

需要说明的是，如何判断电解槽的电流电压运行曲线的斜率的变化程度，本发明实施例不做具体限定，例如可以通过比较斜率的差值，或者比较斜率的比值等。

根据本发明实施例，通过比较电解槽在到达发气点电压后的电流电压运行曲线的斜率变化，可以判断是否需要更换阴极涂层或阳极涂层，这样，提高了对电解槽的性能评估的准确性，对电解槽的安全生产有着重要的意义。

相应地，本发明实施例提供另一种离子膜电解槽性能评估装置，所述装置包括存储器，处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的指令，所述指令用于所述处理器加载并执行如下方法：当电解槽通入电流时，

获取电解槽的运行电流I_运行7；

获取所述电解槽在所述I_运行7状态时的实测电压V_实测7；

获取所述电解槽的实测发气点电压V0₇；

当所述电解槽再次通入电流时，

获取所述电解槽的运行电流I_运行8；

获取所述电解槽在所述I_运行8状态时的实测电压V_实测8；

获取所述电解槽的实测发气点电压V0₈；

比较(V_实测8-V0₈)/I_运行8与(V_实测7-V0₇)/I_运行7的变化程度；

当所述变化程度在预设的范围外时，需要更换阳极涂层。

所述方法进一步包括：所述V0₈超出预设的发气点电压阈值时，判断所述电解槽的阴极涂层发生损耗，需要更换阴极涂层。

本发明的实施例通过上述的算法推算出电解槽的理论电流电压运行曲线，可以用这个理论电流电压运行曲线与电解槽的实际电流电压运行曲线进行对比，从而对电解槽电压上升的原因进行判断，并进一步可以说明电压上升的原因是离子膜的问题，还是阴极涂层或阳极涂层的问题所引起的。如果是这三个原因的综合因素，通过本发明实施例也可以清楚地判断出电解槽的当前性能如何，这样，本发明实施例可以给电解槽管理人员对电解槽的性能提出可靠的判断依据，并可以根据此依据合理地安排生产，提高经济效益。

应该理解，本发明的各种实施例中，上述各过程中序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或者组件可以结合或者可以继承到一个系统，或者一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或者直接耦合或者通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其他的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在个单元中。上述集成的单元即可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现，或者软件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以见上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外，任何连接可以适当的成为计算机可读介质，例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(SDL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本发明所使用的盘(Disk)和碟(Disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种离子膜电解槽性能评估方法，其特征在于，所述方法包括：

1)判断是否有针孔：

当电解槽通入电流时，

获取单片电解槽的实测发气点的运行电流I_运行3；

获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₃；

获取所述电解槽的发气点的运行电流I_运行4；

获取所述电解槽的发气电压V0₄；

比较V0₃/I_运行3与V0₄/I_运行4的差；

当所述差为负数时，判断所述单片电解槽的离子膜有针孔，

其中，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₄包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压；

当电解槽降电流时，

获取单片电解槽的实测发气点的运行电流I_运行5；

获取所述单片电解槽的实测发气点电压V0₅；

获取所述电解槽发气点的运行电流I_运行6；

获取所述电解槽的发气点电压V0₆；

比较V0₅/I_运行5与V0₆/I_运行6的差；

当所述差为负数时，判断所述电解槽的离子膜有针孔；

其中，所述获取所述电解槽的发气点电压V0₆包括：获取所述电解槽的实测发气点电压；或获取所述电解槽的相邻电解槽的当前发气点电压；或者获取所述电解槽所在电解槽组的当前平均发气点电压；

2)判断涂层是否损耗：

当电解槽通入电流时，

获取电解槽的运行电流I_运行7；

获取所述电解槽在所述I_运行7状态时的实测电压V_实测7；

获取所述电解槽的实测发气点电压V0₇；

当所述电解槽再次通入电流时，

获取所述电解槽的运行电流I_运行8；

获取所述电解槽在所述I_运行8状态时的实测电压V_实测8；

获取所述电解槽的实测发气点电压V0₈；

比较(V_实测8-V0₈)/I_运行8与(V_实测7-V0₇)/I_运行7的变化程度；

当所述变化程度在预设的范围内时，需要更换阳极涂层；

当所述V0₈超出预设的发气点电压阈值时，判断所述电解槽的阴极涂层发生损耗。

Images