JP2023140846A - 運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2019-19408号公報
[化学式1]
2Cl-→Cl2+2e-
[化学式2]
2H2O+2e-→H2+2OH-
[項目1]
電解槽におけるイオン交換膜への不純物の蓄積速度に関する不純物データの実績値に基づいて、前記イオン交換膜の性能低下速度を推定する推定部を備える、運転支援装置。
[項目2]
前記推定部は、前記性能低下速度に基づいて、前記電解槽が一の運転条件で運転された場合における生産パラメータであって、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータを推定する、項目1に記載の運転支援装置。
[項目3]
前記不純物データは、前記イオン交換膜の実解析データである、項目1または2に記載の運転支援装置。
[項目4]
前記電解槽は、前記イオン交換膜により仕切られた陽極室および陰極室を有し、
前記陽極室にはアルカリ金属の塩化物の水溶液が導入され、前記陰極室からはアルカリ金属の水酸化物の水溶液が導出され、
前記不純物データは、前記アルカリ金属の塩化物の水溶液における、不純物の濃度データである、
項目1から3のいずれか一項に記載の運転支援装置。
[項目5]
前記推定部は、前記電解槽の運転条件の実績値に基づいて、前記性能低下速度を推定する、項目1から4のいずれか一項に記載の運転支援装置。
[項目6]
性能低下予測モデルを生成する性能低下学習部をさらに備え、
前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係を機械学習することにより、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係に基づく、前記イオン交換膜の性能低下速度の予測量を出力する、
項目5に記載の運転支援装置。
[項目7]
前記性能低下予測モデルは、複数の前記運転条件のそれぞれに対応する、複数の性能低下速度の予測量を出力する、項目6に記載の運転支援装置。
[項目8]
複数の前記性能低下学習部を備え、
複数の前記性能低下学習部のそれぞれは、複数の前記イオン交換膜の種類のそれぞれごとに、前記性能低下予測モデルを生成する、
項目6または7に記載の運転支援装置。
[項目9]
前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値と、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータとに基づいて、前記生産パラメータを満たす、前記電解槽の運転条件を推定する、項目6から8のいずれか一項に記載の運転支援装置。
[項目10]
前記性能低下予測モデルは、前記生産パラメータを満たす前記運転条件が存在しない場合、前記イオン交換膜の性能の回復時期および前記イオン交換膜の交換時期の少なくとも一方を推定する、項目9に記載の運転支援装置。
[項目11]
前記電解槽が一の運転条件で運転されている場合における、前記不純物の蓄積速度を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記不純物の蓄積速度に基づいて、前記不純物データの実績値を補正する補正部と、
をさらに備える項目1から10のいずれか一項に記載の運転支援装置。
[項目12]
前記推定部は、前記実績値を第1周期で取得し、
前記取得部は、前記不純物の蓄積速度を、前記第1周期よりも短い第2周期で取得する、
項目11に記載の運転支援装置。
[項目13]
前記不純物は、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、ヨウ素、シリコン、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、鉄、チタンおよびリンの少なくとも一つである、項目1から12のいずれか一項に記載の運転支援装置。
[項目14]
推定部が、電解槽におけるイオン交換膜への不純物の蓄積速度に関する不純物データの実績値に基づいて、前記イオン交換膜の性能低下速度を推定する第1推定ステップを備える、運転支援方法。
[項目15]
前記推定部が、前記第1推定ステップにおいて推定された前記性能低下速度に基づいて、前記電解槽が一の運転条件で運転された場合における生産パラメータであって、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータを推定する第2推定ステップをさらに備える、項目14に記載の運転支援方法。
[項目16]
前記第1推定ステップは、前記推定部が、前記電解槽の運転条件の実績値に基づいて、前記性能低下速度を推定するステップである、項目14または15に記載の運転支援方法。
[項目17]
前記第1推定ステップは、性能低下学習部が性能低下予測モデルを生成する性能低下学習ステップを含み、
前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係を機械学習することにより、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係に基づく、前記イオン交換膜の性能低下速度の予測量を出力する、
項目16に記載の運転支援方法。
[項目18]
前記第1推定ステップは、前記性能低下予測モデルが、前記不純物データの実績値と、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータとに基づいて、前記生産パラメータを満たす、前記電解槽の運転条件を推定する運転条件推定ステップをさらに含む、項目17に記載の運転支援方法。
[項目19]
取得部が、前記電解槽が一の運転条件で運転されている場合における、前記不純物の蓄積速度を取得する取得ステップと、
補正部が、前記取得ステップにおいて取得された前記不純物の蓄積速度に基づいて、前記不純物データの実績値を補正する補正ステップと、
をさらに備える項目14から18のいずれか一項に記載の運転支援方法。
[項目20]
コンピュータを、項目1から13のいずれか一項に記載の運転支援装置として機能させるための運転支援プログラム。
Claims (20)
- 電解槽におけるイオン交換膜への不純物の蓄積速度に関する不純物データの実績値に基づいて、前記イオン交換膜の性能低下速度を推定する推定部を備える、運転支援装置。
- 前記推定部は、前記性能低下速度に基づいて、前記電解槽が一の運転条件で運転された場合における生産パラメータであって、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータを推定する、請求項1に記載の運転支援装置。
- 前記不純物データは、前記イオン交換膜の実解析データである、請求項1または2に記載の運転支援装置。
- 前記電解槽は、前記イオン交換膜により仕切られた陽極室および陰極室を有し、
前記陽極室にはアルカリ金属の塩化物の水溶液が導入され、前記陰極室からはアルカリ金属の水酸化物の水溶液が導出され、
前記不純物データは、前記アルカリ金属の塩化物の水溶液における、不純物の濃度データである、
請求項1から3のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記推定部は、前記電解槽の運転条件の実績値に基づいて、前記性能低下速度を推定する、請求項1から4のいずれか一項に記載の運転支援装置。
- 性能低下予測モデルを生成する性能低下学習部をさらに備え、
前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係を機械学習することにより、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係に基づく、前記イオン交換膜の性能低下速度の予測量を出力する、
請求項5に記載の運転支援装置。 - 前記性能低下予測モデルは、複数の前記運転条件のそれぞれに対応する、複数の性能低下速度の予測量を出力する、請求項6に記載の運転支援装置。
- 複数の前記性能低下学習部を備え、
複数の前記性能低下学習部のそれぞれは、複数の前記イオン交換膜の種類のそれぞれごとに、前記性能低下予測モデルを生成する、
請求項6または7に記載の運転支援装置。 - 前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値と、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータとに基づいて、前記生産パラメータを満たす、前記電解槽の運転条件を推定する、請求項6から8のいずれか一項に記載の運転支援装置。
- 前記性能低下予測モデルは、前記生産パラメータを満たす前記運転条件が存在しない場合、前記イオン交換膜の性能の回復時期および前記イオン交換膜の交換時期の少なくとも一方を推定する、請求項9に記載の運転支援装置。
- 前記電解槽が一の運転条件で運転されている場合における、前記不純物の蓄積速度を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記不純物の蓄積速度に基づいて、前記不純物データの実績値を補正する補正部と、
をさらに備える請求項1から10のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記推定部は、前記実績値を第1周期で取得し、
前記取得部は、前記不純物の蓄積速度を、前記第1周期よりも短い第2周期で取得する、
請求項11に記載の運転支援装置。 - 前記不純物は、バリウム、カルシウム、ストロンチウム、ヨウ素、シリコン、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、鉄、チタンおよびリンの少なくとも一つである、請求項1から12のいずれか一項に記載の運転支援装置。
- 推定部が、電解槽におけるイオン交換膜への不純物の蓄積速度に関する不純物データの実績値に基づいて、前記イオン交換膜の性能低下速度を推定する第1推定ステップを備える、運転支援方法。
- 前記推定部が、前記第1推定ステップにおいて推定された前記性能低下速度に基づいて、前記電解槽が一の運転条件で運転された場合における生産パラメータであって、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータを推定する第2推定ステップをさらに備える、請求項14に記載の運転支援方法。
- 前記第1推定ステップは、前記推定部が、前記電解槽の運転条件の実績値に基づいて、前記性能低下速度を推定するステップである、請求項14または15に記載の運転支援方法。
- 前記第1推定ステップは、性能低下学習部が性能低下予測モデルを生成する性能低下学習ステップを含み、
前記性能低下予測モデルは、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係を機械学習することにより、前記不純物データの実績値および前記運転条件の実績値と、前記性能低下速度との関係に基づく、前記イオン交換膜の性能低下速度の予測量を出力する、
請求項16に記載の運転支援方法。 - 前記第1推定ステップは、前記性能低下予測モデルが、前記不純物データの実績値と、前記電解槽により生産される生産物に関する生産パラメータとに基づいて、前記生産パラメータを満たす、前記電解槽の運転条件を推定する運転条件推定ステップをさらに含む、請求項17に記載の運転支援方法。
- 取得部が、前記電解槽が一の運転条件で運転されている場合における、前記不純物の蓄積速度を取得する取得ステップと、
補正部が、前記取得ステップにおいて取得された前記不純物の蓄積速度に基づいて、前記不純物データの実績値を補正する補正ステップと、
をさらに備える請求項14から18のいずれか一項に記載の運転支援方法。 - コンピュータを、請求項1から13のいずれか一項に記載の運転支援装置として機能させるための運転支援プログラム。
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