JPH01294885A - 電解槽の制御方法 - Google Patents

電解槽の制御方法

Info

Publication number
JPH01294885A
JPH01294885A JP8965787A JP6578789A JPH01294885A JP H01294885 A JPH01294885 A JP H01294885A JP 8965787 A JP8965787 A JP 8965787A JP 6578789 A JP6578789 A JP 6578789A JP H01294885 A JPH01294885 A JP H01294885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
temperature
current
substance
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8965787A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernard Bouche-Pillon
ベルナール ブーシュ―ピヨン
Rene Clair
ルネ クレール
Jean-Pierre Caujolle
ジャン―ピエール コジョル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Atochem SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atochem SA filed Critical Atochem SA
Publication of JPH01294885A publication Critical patent/JPH01294885A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • C25B15/023Measuring, analysing or testing during electrolytic production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/46Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電解槽の制御方法に関するものである。本発
明は、例えば、塩素と水酸化ナトリウムを工業的に製造
する唯一の方法である塩化ナトリウム水溶液の電解に適
用することができる。
本発明の要点は、例えば、流量調節装置を作動させるた
めに流量を測定し、それと同時に、温度調節装置を作動
させるために濃度を測定するといったことを行う代わり
に、全ての測定値を集中化し、これら測定値をコヒーレ
ント (coherent)化させて、電解槽を完全に
バランスさせ、各制御装置に信号を送るようにしたもの
である。
従来の技術 電解は、例えば、アルカリ金属の塩毒物またはアルカリ
金属の水酸化物を工業的に製造するのに用いられる方法
である。塩素と水酸化ナトリウムを製造するための塩化
ナトリウム溶液の電解は、製造されるトン数において最
大である。現在、塩素と水酸化ナトリウムを工業的に製
造するのに使用されている方法は電解法のみである。こ
の点に関しては、例えばカークオx−r −(Kirk
 −Othmer)「化学技術百科辞典(Encycl
opedia of ChemicalTechnol
ogy J第3版、799〜865頁を参照されたい。
一般に、1つの電解槽または複数の電解槽の集合体の運
転制御では、電解設備の入口側または出口側の1つまた
は複数の要素または化合物の特性を検出器によって検出
し、得られたパラメータ値を用いてサーボ制御している
。すなわち、これらパラメータ値を用いて、指令信号と
一定のパラメータ値に対応する信号(例えば、電解設備
の出口側での化合物の残留濃度)とを制御手段に入力し
て電解設備の運転をコントロールしている。一般に、上
記制御手段は、電解設備に供給される化合物の流量制御
手段を駆動する命令信号を出力するようになっている。
現在用いられているこの形式の周知の制御法では、少な
くとも1つの制御ループが用いられているが、検出器か
ら送られてくるパラメータ値は上記特性パラメータ値の
近似値であって正確な値でないということに起因した欠
点がある。すなわち、検出器から送られてくる特性パラ
メータ値によって直接作動される制御装置では、電解槽
を最大効率で運転するための最適制御をすることができ
ない。
複数の電解槽を制御するシステムは既にいくつか提案さ
れている。アメリカ合衆国特許第4+035+268号
には、いわゆる「水銀」法電解槽中における電極の離間
距離の調節装置が提案されている。
ヨーロッパ特許99.795には一群の電解槽の電流を
制御する装置が記載されている。しかし、既に述べたよ
うに、これらの装置は従来の制御法を単に改良したもの
に過ぎず、一つのパラメータをより精密に測定し且つ解
析して、従来の制御装置に送るだけである。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、電解設備の運転を最大効率で制御でき
るようにするために、多数のパラメータ値を取り、これ
らのバラメーク値を修正計算することによって、実際に
は、多数のパラメータ値をコヒーレンス処理して修正す
ることによって、公知の電解槽の運転制御装置の上記欠
点を無くすことにある。
課題を解決するための手段 本発明は、 (a)  少なくとも一つの入口側物質と少なくとも一
つの出口物質の各流量の測定信号を出力する流量測定手
段と、 ら)必要に応じて用いられる上記入口側物質または出口
物質の少なくとも1つの流量を制御する流量制御手段と
、 (c)  少なくとも1つの電解温度の測定手段および
必要に応じて用いられる電解温度の温度制御手段と、 (d)  上記測定手段(a)と上記電解温度の測定手
段(c)とに連結された計算手段とによって構成される
電解槽の制御装置において、 (i)上記計算手段(d)が少なくとも一つの電流測定
手段に接続さており、 (j)上記計算手段(d)が上記流量測定手段(a)か
ら送られてくる流量測定値と上記電流測定手段から送ら
れてくる電流測定値とをコヒーレンス処理し、(iii
)上記計算手段が、上記の流量制御手段ら)と、電流制
御手段と、上記温度制御手段とによって構成される要素
群の少なくとも1つに入力可能な上記のコヒーレンス処
理によって計算された修正済の改良された少なくとも1
つの信号を出力するようになっていることを特徴として
いる。
ここで、電解槽とは、電位差と発電機から供給される電
流作用との下で少なくとも1つの化学反応が行われる装
置を意味する。例えば、塩化ナトリウムを生成するため
のナトリウム塩化物の電解、元素状弗素を生成するため
の弗酸の電解、または「塩素/ソーダ電解」よばれる元
素状塩素とソーダとを生成するための塩化ナトリウム水
溶液の電解がある。この「塩素/ソーダ電解」は、一般
に下記の3つの方法によって行なわれる:〔1)水銀法 (2)隔膜法 (3)イオン交換膜法 これらの方法は全て工業的に使用されている。
「電解槽」という用語は一群の電解槽を示す場合もある
「入口側物質」とは、この電解槽に供給される原料、例
えば、塩化ナトリウム溶液の流れを意味する。同様に、
ε出口側物質」とは、電解槽から出てくる製品の流れを
意味し、例えば、隔膜法の場合にはソーダ溶液と塩化ナ
トリウム溶液であり、イオン交換膜法と水銀法の場合に
はソーダ溶液と希釈された塩化ナトリウム溶液である。
なお、例えば、主として水素によって構成されたガス流
も上記塩素/ソーダ電解槽の出口側物質である。
上記測定手段(a)は、例えば、ダイヤフラム、ベンチ
ュリ管またはメータ等のガス状または液状流体の流量を
測定するための通常の任意のシステムを表している。こ
れらのシステムは全て流量を示す信号を出力する。この
信号は電圧または電流等の電気信号の形にすることがで
き、アナログ信号でもデジタル信号でもよく、また、電
波信号の形をしていてもよい。さらに、電気信号に変換
可能な空気圧信号であってもよい。
上記制御手段ら)は、入口側物質または出口側物質の、
例えば、圧力降下の変動によって作動する手段である。
一般には、空気圧弁または電磁弁が使用れる。また、流
量可変型のポンプを使用することもできる。
上記の電解質温度の測定手段(c)自体は公知の手段で
ある。この温度測定手段は、電解槽内の電極の近傍また
は電解槽に供給される電解質または電解槽から取出され
る電解質が流れるパイプ中に配置される。この温度測定
手段は、上記の手段(a)とと同様に、多くの場合、電
気信号の形で温度の測定値を出力する。上記の電解質温
度の温度制御手段自体は公知の熱交換器の中から選択で
きる。また、電解槽に入る電解質の温度をこれらの手段
によって制御することもできる。
上記の計算手段(6)自体も公知の手段であり、例えば
、アナログ電子計算回路、デジタル電子計算回路または
アナログ−デジタル電子計算回路によって構成され、通
常の接続法によって上記測定手段(a)とら)とに接続
されている。この計算手段((])は予め記憶しておい
た命令と、予め記憶しておいた値と、上記手段(a)と
(c)とから送られてきた値またはデータとに従って数
値演算および論理演算を遂行することができるコンピュ
ータ装置であるのが好ましい。この計算手段(d)には
、さらに、デイスプレィまたはプリンタ等の表示手段と
、磁気的な記録手段等のデータ格納手段を備えているの
が好ましい。
上記の電流とは、電極間、例えば、水銀電解槽の場合に
は陰極と水銀床との間で測定される電流を意味する。な
お、この「電流」という用語で、−群の電解槽全体の電
流を意味する場合もある。
上記の電流測定手段は、上記電流を制御するために電気
エンジニアが通常使用している手段である。
この電流の制御は、例えば、ダイオードまたは1つまた
は複数の整流器の電圧を制御したり、および/または整
流器のサイリスクの開始角を制御して行うことができる
。なお、この制御手段と上記測定手段とを一つにするこ
とも可能である。
上記の手段(a)および(c)と同様に、この電流測定
手段も上記の電流値を示す信号を出す。この電流値を示
すアナログ信号またはデジタル信号は電気信号であるの
が好ましい。電流測定手段は計算手段り)に接続されて
いる。この接続は、多くの場合導体ケーブルを用いてお
こなわれるが、電波または赤外線を用いて接続すること
も本発明の範囲に入るものである。
上記の電流の測定値と、上記手段(a)から送られてく
る測定値と、上記手段(c)から送られてくる温度の測
定値とが上記計算手段(d)に送られ、この計算手段(
d)においてこれら測定値がコヒーレンス処理される。
すなわち、数学的手法と、電解反応に適用される物理法
則および化学法則を用いて、上記計算手段(d)が上記
の各測定値を互いに比較し、電解槽の部分的な収支バラ
ンスによって各測定値を相関させ、測定値と測定されな
かったが計算によって演縄されるその他の値との最も有
り得る値を決定し、計算手段(d)から修正信号を出し
、この信号を上記の流量制御手段の一つか、電流制御手
段または電解質温度の制御手段の何れかの制御手段に出
力する。計算手段(d)で行う上記コヒーレンス処理の
原理については後で詳細に説明する。
作用 本発明では、基本的に、入口側物質または出口側物質の
1方の流量が測定される。例えば、塩素/ソーダ電解で
は、塩水の流量、水の流量または水酸化ナトリウムの流
量が測定され、さらに、電流値と電解質の温度とが測定
される。これら全ての測定値は、次いで、これらの測定
値間に成立する物理化学的な関係、例えば、発生する水
素の量は電流値に関係するという関係に従って、互いに
相関付けられてコヒーレント化される。計算手段(d)
は上記電流制御手段、入口側物質または出口側物質の流
量制御手段または上記温度制御手段に入力可能な少なく
とも1つの制御信号を出す。この場合、上記コヒーレン
ス計算に用いた流量測定値を取った方の入口側物質また
は出口側物質とは異なる入口側物質または出口側物質を
制御するようにすることができる。例えば、電解槽から
出てくる水素の流量値と、電解質の温度値と、電流値と
を計算に用い、計算手段からは電解される溶液の流量を
制御する信号を出すようにすることができる。
計算手段(d)は、流量と電流とのコヒーレント化され
た各位を制御するのに使用可能な信号を並列で出す。従
って、電解槽の操作条件を完全に把握することができる
。実際には、各制御手段に入力可能なこれらの信号は、
各制御装置の設定点を表している。流量値、温度値また
は電流値を示すこれらの信号は、コヒーレンス計算と、
設定した一つまたは複数の基準、例えば、最大生産量ま
たは超過してはならない電流値、その他の基準に基づい
て出される。このようにして、コヒーレンス計算と種々
の基準とに従って出されたコヒーレントバランスを考慮
しながら、1つまたは複数の制御装置を作動させること
ができる。換言すれば、各制御装置の設定点を手動で変
えることができる。
本発明の好ましい1実施態様では、多数の流量値をコヒ
ーレンス処理して、流量制御手段(b)と、電流制御手
段と、温度制御手段とによって構成される要素群の1つ
または複数に入力可能な複数の制御信号を計算手段(d
)から出すことができる。
以下、計算の1実施例を参照して、上記コヒーレンス処
理を詳細に説明する。
非圧縮性流体を輸送する管路を考え、この管路には2つ
の質量流速計AとBが取付けられているものとする。
例えば、流速計Aはタービン式検出器を有し、流速計B
は圧力降下式検出器を有している。これら2つの検出器
の読みは以下の通りであるとする:流速計Aの値  m
A= 100 流速計Bの値  mu=105 この条件下で、以下Mで示す真の測定値の互いに異なる
2つの値を与える独立した手段を用いて単一の量を測定
する。
すなわち、上記のmAおよびmRではなく、しかもMに
より近い2つの値nnA と市、を計算する。
流速計Aのメーカから、上記流ff1Mに対して一連の
n回の実験を行い、それによって得られたMの測定値群
はWAであることが報告されている。
この測定値群WAの標準偏差は、例えば、5A−2であ
り、その平均値はMである。
この測定値群WAは正規分布則に従うので、正規分布則
の確率密度は、公知のように、以下で表される: 流速計Bのメーカから、上記流iMに対して一連のn回
の実験を行い、それによって得られたMの測定値群はW
Bであることが報告されている。
−この測定値群WI]の標準偏差は、例えば、5R=4
であり、その平均値はMである。
この測定値群の確率密度は以下で表される:測定値群W
AO中でmAにできる限り近いm’sが得られる確率は
以下の式で表される: 確率(mA−d m/2<m’、≦mA+dm/2)S
A E「T (ここで、dmは変数mの微分要素である)。
測定値群W8の中でmBにできる限り近いm’Bが得ら
れる確率は以下の式で表される: 確率(mB−d m/2<m’a≦mB+d m/2)
これち2つの事象AとBが互いに無関係な場合には、A
とBが同時に起きる組合わせの確率は以下の式で表され
る: 確率(AnB)=確率(A)×確率(B)変数を以下の
ように変えると、 A M−m’。
Xa  =  − R 測定値群WA (!:WBとが同時に起きる確率は、観
察値mA とm8にできる限り近い値をm′、およびm
・。
とすると、以下の式で表される: 確率t  (m、 −d m/2<m’、<m、+d 
m/2)自−XA 2    x、、2 2π・SA −S。
2π・SA −8R 上記で与えられる確率が正しいか否かを決定する解析式
を調べた結果、下記の項: xA2+ xB2 が小さくなると、上記確率が単調に増加するということ
が明らかになった。
換言すると、測定値群WA とWB中で、値mAとm8
とが同時に得られる確率は下記の項:xA’+ xB2 が最小の時に最大になる。
従って、下記の項: xA2+XB2 が最小の時に、今求めている最も有りえる値rnAと市
、は下記の式で表われる: MA=TT’b +5AXA =M+mAm’amB 
”mB + 5BXB =M+mB  m’B流速計A
(!:Bは同じ唯一の量Mを測定しているので、上記の
慎重、と市、とが等しいということを調べておかなけれ
ばならない。
mの予測計算における論理条件式はy= rrb−m、
で表される。この時、数学上の問題は、上記条件式y=
0において、下記の式: XA”+xB2 が最小になるか否かを確認することである。  ・この
場合には、y=oなので、下記の補助関数:XA2+x
B2 z=         +に−y (ここで、kはこの問題では新規な未知数であり、ラグ
ランシュ(Lagrange)乗数と呼ばれる)の最小
値を得ることと等しい。
XA とX、に対する導関数が互いに相殺された場合、
すなわち、下記の式: が成立する場合に、上記関数Zは極限値をとる。
これを計算すると、これら2つの式は下記の方程式によ
って示される: 上記条件式に変数XAとX、と入れる(mA+SAXA
=m、、 +−5aXll)と、以下のようになる:こ
れは以下のように書替えられる: 方程式(1)にこのkの値を入れると、以下のようにな
る: SA+5B sA+ sB 従って、以下の式が成立する: sA ’  (mA−mB) T?)A =mA−□□ この式に前記の数値を当てはめると、 4+1b すなわち、Mの最も有りえる値(最も近似した値ではな
い値)は101である。
従って、コヒーレントな測定値1’?lAおよび市。は
、m、=mB= 1o1 である。
測定値mそのままよりも真の値により近い値が得られる
か否かを確かするには、読み取ったままの測定値に処理
値を掛ければよい。
真の値が102の場合には、流速計Aの誤差は50%に
少なくなり、流速計Bの誤差は66%少なくなる。なお
、Bの誤差の方向は逆である。
上記処理の有効性は、測定値の数を大きくする程、また
、演算の回数を多くする程高くなり、さらに、実際の測
定の絶対精度および/または誤差を向上させる程高くな
る。上記コヒーレンス計算は、条件数が測定数より少な
い限り、いくつかの条件の下に任意の数を実測数によっ
て行うことができる。この計算については、例えば、ジ
ー プィ レクレイティス(G、V、Reklaiti
s) 、x −−yビントラン(^、 Ravindr
an)およびケー エム ラグズデル(KlM、 Ra
gsdel 1)著の[エンジニアリングオプティミゼ
ーション、方法と適用(Engineer ingop
timization、methods and ap
plications) J (ジョン ウイリイ ア
ンド サンプ(John  Wileyand 5on
s)社、1983年発行の第184〜189頁)に記載
された方法を使用することができる。このコヒーレンス
計算では、例えば、化学反応での原子の保存則、エンタ
ルピーバランスの保存則および電子、電荷または電気化
学バランスの保存則等が考慮に入れて計算される。
本発明の別の実施態様では、コヒーレンス処理によって
修正または改良された信号が、流量制御手段(b)と、
電流制御手段と、温度制御手段とによって構成される要
素群の中の少なくとも1つに直接入力される。この接続
は、例えば、測定手段(a)と計算手段(d)との接続
と同様な手段によって行われ、この接続は、例えば、制
御装置を作動させるのに必要な信号電圧と距離とに応じ
て、アナログ接続、デジタル接続、電気的接続、空気圧
接続、または、これらを組合わせたもので行うことがで
きる。
本発明のさらに別の実施態様では、上記計算手段(d)
が必ずしも上記制御手段を直接作動させる必要がない。
例えば、入口側物質の流量を直接制御し、電解質の入口
温度に加える信号は電解質の入口温度の設定点に手動で
変えて加えることができる。
本発明のさらに別の好ましい実施態様では、電解槽が入
口側物質と出口側物質との中から選択された少なくとも
1つの物質の濃度または含有量の測定信号を出す測定手
段(e)を備え、この濃度または含有1の測定信号が計
算手段(d)に送られる。
ここで、「濃度」とは、液相の場合には濃度、気相の場
合にはpHまたは濃度または分圧を意味するものとする
。入口側物質と出口側物質の全ての濃度を測定する必要
はない。例えば、塩素/ソーダ電解では、電解槽から出
ていく塩素中の酸素濃度を知れば十分である。この測定
値を上記の測定値、すなわち、入口側物質または出口側
物質の中の1方の流量と、電解質の温度と、電流との測
定値に加えることによって、コヒーレンス性をさらに改
良することができる。
本発明のさらに他の好ましい実施態様では、上記以外の
入口側物質または出口側物質の濃度または含有量を測定
したり、これらの一方のみの濃度を多数回測定し、他方
の物質の濃度は1回だけ測定するようにすることもでき
る。例えば、塩素/ソーダ電解の場合には、塩化物中の
酸素と、電解槽を出ていくソーダおよび塩素との両方を
測定するのが好ましい。
また、本発明のさらに他の好ましい実施態様では、計算
手段(d、)がコヒーレンス処理によって修正ま1こは
改良された一つまたは複数の信号を出し、それが入口側
物質または出口側物質の濃度要素を制御する手段に入力
される。例えば、電解されるべき化合物に希釈液したり
、純粋な電解原料を添加して、入口側物質の含有量を変
えることができる。従って、例えば、塩化す) IJウ
ムの電解では、入口側物質に塩化す) IJウムを添加
して、塩素の濃度を増大させるか、水を添加して塩素の
濃度を低下させることができ、それによってpHを変え
ることができる。
上記の入口側物質または出口側物質の一方の濃度を測定
し、他方を制御することもできる。上記手段(d)は、
入力可能な信号と直接入力される信号とを出すことがで
きる。
本発明のさらに別の好ましい実施態様では、電解槽が、
圧力と温度との中から選択される少なくとも1つのパラ
メータを測定する手段(f)を備えている。これらのパ
ラメータは入口側物質と、出口側物質と、電解槽のパー
ティテヨンとによって構成される要素群の中から選択さ
れる少なくとも1つの属性である。この測定手段(f)
は計算手段(d)に接続される。
なお、上記温度は2、常に考慮しなければならない電解
槽の電解質の温度と無関係である。
本発明のさらに他の好ましい実施態様では、電解槽が、
圧力と温度の中から選択された少なくとも1つのパラメ
ータを制御する手段(g)を備えている。これらのパラ
メータは入口側物質と出口側物πとによって構成される
要素群の中から選択れれる少なくとも1つの属性である
。計算手段(d)は、制御信号を出し、その一部は制御
手段(d)に入力され、他はこの手段((至)に直接入
力される。
計算手段(d)から出された信号によって制御される上
記圧力または温度は、既に測定されたものでも、それ以
外のものでよい。従って、例えば、電解すべき入口側物
質の温度を測定し、この測定値l慮してコヒーレンス計
算し、このコヒーレンス計算によって修正または改良さ
れた計算手段からの出力信号によって電極の1つから発
生したガスの圧力を制御することができる。
本発明は、特に、塩素/ソーダ(水酸化す) IJウム
)電解において有用である。
この用途に本発明の制御装置を実際に適用した実験の結
果、実際に測定された濃度値と、流量値と、電流値に対
してコヒーレンス処理を行うことによって電解設備を最
大効率で運転させることができるということが分かって
いる。現在用いられている電解設備で、上記用途に対し
て本発明のコヒーレンス処理を用いずに電解を行った場
合、特に、入口側物質の反応化合物の流量値と、電流値
と、さらに場合によっては、この化合物の出口側含有量
値とをコヒーレンス処理せずに電解した場合の効率は極
めて低い。
本発明は、水素流を直接電子流に結び付けることが可能
なので、特に、イオン交換膜電解法で有効である。
また、上記計算手段は、計算途中の中間段階の値と、実
測値と比較可能な最も有りえる数値とを出すことができ
る。従って、この差は訂正係数の形で表される。この訂
正係数を常に表示しておくことによって、プロセスの監
督をしながら電解槽または一群の電解槽の運転を行うこ
とができる。
実施例 以下の実施例は、イオン交換膜法による塩素/水酸化ナ
トリウム電解槽の場合を示すものである。
測定された数値 入口の塩水流量(β/ h )        950
入口の塩水温度(t)           44入口
のNaC]濃度<g/E)        303.8
入口の硫酸塩濃度(SO4として)(g/n)   2
.9入口のNaOH濃度(g/l         O
,22入口のNa2CO,濃度(g/l       
 O,87入口のpH8 入口の水酸化すl−IJJウム/流量(β/h)  7
4入口の水酸化す) IJウム/水湿温度t)   4
0入口の水酸化ナトリウム/水濃度(重量%)  0.
0001出口の水酸化ナトリウム流量(β/h)   
229出口の水酸化す) IJウム温度(t)    
 82出口の水酸化ナトリウム濃度(質量%)   3
3.1出口の塩水流量(42/h)         
765出口の塩水温度(t’)           
82出口の塩濃度(g/n)         209
.1出口の硫酸塩濃度(SOlとして)(g/β)3.
6出口のCIO濃度(cIOとして)(g/n)   
 1.99出口のCIO3濃度(cIO3として)へ/
f)0.16出口のpH3,9 塩素中の酸素(容積%)2.4 電解摺電流(ka)            70.5
電解摺電圧(volt)            3.
43出口のH2圧力(mmlすG)40 出口のC12圧力(mmWG)         20
室温(t)               25電流測
定値の相対エラーと他の流体 での相対エラーとの間の関係       0.1コヒ
ーレント流の再構成 摺電流            70454   A陰
極ファラデー効率        95.01%陽極フ
ァラデー効率        92.56%脱塩素化後
の陽極ファラデー効率  95.34%訂正された入口
側塩水 流量             994.0  β/h
NaC1濃度           340.0  g
/R硫酸塩濃度           2.77 g/
β訂正された出口側塩水 流量             752.6  N /
 hNaC1!度           209.0 
 g/f2硫酸塩濃度(SO4中)       3.
66g/β塩素酸塩濃度(cIO,中)      0
.163 g /βCIO濃度(c10中)     
    2.03g/β訂正された入ロ側水酸化ナトリ
ウム/水入口側の水酸化すl−IJウム/水流ffi 
 73.7  A/h入口側の水酸化ナトリウム濃度 
 0.0  %訂正された出口側の水酸化す) IJウ
ム/水出口側の水酸化ナトリウム/水流N222.Of
i/h出口側の水酸化ナトリウム濃度   33.10
%塩素純度 酸素/塩素のパーセンテージ   2.33%電解槽出
力 電解槽端の塩素流量       86.368kg/
h総塩素流量           88.962kg
/h100%水酸化ナトリウム生産量   99.89
0 kg/h水素生産量           2.6
29 kg/h脱塩素化用HCI (100%として)
    108 kg/h電力消費量 水酸化ナトリウムA生成 2419.0klllh/1
00%トン塩素A生成       2716.0kW
h/塩素総量トン上記の実施例では、コヒーレンス計算
の結果のみ示した。説明を分かり易くするために、各パ
ラメータの時間的変化は示していない。これらのコヒー
レント化された値を用いることによって、制御装置の設
定点を変更することができる。上記実施例では、塩水の
入口側流量と、温度と、水の供給量および温度とが制御
されている。
本発明の上記以外の利点は以上の説明によって明瞭にな
ったであろう。すなわち、相対的な差を見ことによって
、どの測定値が誤っており、修正すべきかを知ることが
できる。
特許出願人 ソジエテ アトケム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)少なくとも一つの入口側物質と少なくとも
    一つの出口物質の各流量の測定信号を出力する流量測定
    手段と、 (b)必要に応じて用いられる上記入口側物質または出
    口物質の少なくとも1つの流量を制御する流量制御手段
    と、 (c)少なくとも1つの電解温度の温度測定手段および
    必要に応じて用いられる電解温度の温度制御手段と、 (d)上記測定手段(a)と上記温度測定手段(c)と
    に連結された計算手段とによって構成される電解槽の制
    御方法において、 (i)上記計算手段(d)が少なくとも一つの電流測定
    手段に接続さており、 (ii)上記計算手段(d)が上記流量測定手段(a)
    から送られてくる流量測定値と上記電流測定手段から送
    られてくる電流測定値とをコヒーレンス処理し、(ii
    i)上記計算手段が、上記の流量制御手段(b)と、電
    流制御手段と、上記温度制御手段とによって構成される
    要素群の少なくとも1つに入力可能な上記のコヒーレン
    ス処理によって計算された修正または改良された少なく
    とも1つの信号を出力するようになっていることを特徴
    とする方法。
  2. (2)上記計算手段(d)が、上記流量制御手段(b)
    と、上記電流制御手段と、上記温度制御手段とからなる
    要素群の少なくとも1つに少なくとも1つの制御信号を
    直接送るようになっていることを特徴とする請求項1に
    記載の方法。
  3. (3)上記電解槽が、入口側物質と出口物質の中から選
    択された少なくとも一つの物質の濃度の測定信号を出力
    して上記計算手段(d)に送る手段(e)を有している
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
  4. (4)上記電解槽が、上記入口側物質と、出口物質と、
    電解槽のコンパートメントとによって構成される要素群
    の中から選択される少なくとも一つの要素の圧力と温度
    の中から選択される少なくとも1つのパラメータの測定
    手段(f)を有し、この測定手段(f)が上記計算手段
    (d)に接続されていることを特徴とする請求項1から
    3のいずれか一項に記載の方法。
  5. (5)塩素/ソーダの電解槽に適用されることを特徴と
    する請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
JP8965787A 1988-03-17 1989-03-17 電解槽の制御方法 Pending JPH01294885A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8803446 1988-03-17
FR8803446A FR2628757B1 (fr) 1988-03-17 1988-03-17 Procede de regulation d'une cellule d'electrolyse, son application a la production du chlore et de la soude par electrolyse du chlorure de sodium en solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01294885A true JPH01294885A (ja) 1989-11-28

Family

ID=9364345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8965787A Pending JPH01294885A (ja) 1988-03-17 1989-03-17 電解槽の制御方法

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4952298A (ja)
EP (1) EP0333556B1 (ja)
JP (1) JPH01294885A (ja)
KR (1) KR930006342B1 (ja)
CN (1) CN1093178C (ja)
AT (1) ATE90740T1 (ja)
CA (1) CA1316486C (ja)
DE (1) DE68907094T2 (ja)
DK (1) DK174442B1 (ja)
ES (1) ES2043050T3 (ja)
FI (1) FI89187C (ja)
FR (1) FR2628757B1 (ja)
IE (1) IE63495B1 (ja)
NO (1) NO176725C (ja)
PT (1) PT90024B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011522123A (ja) * 2008-05-28 2011-07-28 ミオックス コーポレーション 電極を含む電解槽の洗浄方法及び電解生成物の生成装置
US10400349B2 (en) 2006-11-28 2019-09-03 De Nora Holdings Us, Inc. Electrolytic on-site generator

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6315886B1 (en) * 1998-12-07 2001-11-13 The Electrosynthesis Company, Inc. Electrolytic apparatus and methods for purification of aqueous solutions
AP2001002197A0 (en) * 1998-12-07 2001-09-30 Zappi Water Purification Systems Electrolytic apparatus methods for purification of aqueous solutions and synthesis of chemicals
US8152989B2 (en) * 2005-01-18 2012-04-10 Severn Trent De Nora, Llc System and process for treating ballast water
US8147673B2 (en) * 2005-01-18 2012-04-03 Severn Trent De Nora, Llc System and process for treatment and de-halogenation of ballast water
US9777383B2 (en) 2010-01-08 2017-10-03 Clarentis Holding, Inc. Cell and system for preparation of antimicrobial solutions
EP2521455A4 (en) * 2010-01-08 2014-10-01 Clenox Man Llc SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING ANTIMICROBIAL SOLUTIONS
DE102011107935A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-24 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines sicheren und wirtschaftlichen stromdichteabhängigen Spannungs- und/oder spezifischen Energieverbrauchsbetriebsbereichs
US9222182B2 (en) * 2013-06-14 2015-12-29 Simple Science Limited Electrochemical activation device
KR101672256B1 (ko) * 2014-12-05 2016-11-03 삼성중공업 주식회사 도막 성능 측정 장치
EP3651927A4 (en) * 2017-07-09 2021-03-24 AMS Trace Metals, Inc. TREATMENT OF AQUEOUS MATRICES BY ELECTROLYSIS TO PRODUCE A SOLUBLE TIN METAL
JP7204620B2 (ja) 2019-09-17 2023-01-16 株式会社東芝 電気化学反応装置
JP7140731B2 (ja) * 2019-09-17 2022-09-21 株式会社東芝 電気化学反応装置及び有価物製造システム
CN111876791A (zh) * 2020-08-04 2020-11-03 湖南匡楚科技有限公司 一种制备次氯酸水的控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57132202A (en) * 1981-02-07 1982-08-16 Toshimichi Kameo Automatic controller having incorporated karman filter
JPS5969813A (ja) * 1982-10-14 1984-04-20 Kawasaki Steel Corp 制御系の診断方法および装置
JPS6070195A (ja) * 1983-09-06 1985-04-20 オリン・コーポレイシヨン 塩素‐アルカリセル装置の操作を制御する方法および装置
JPS60173610A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Hitachi Ltd 非線型状態推定装置
JPS62277102A (ja) * 1986-05-23 1987-12-02 Yokogawa Electric Corp 蒸溜塔プロセス制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4285786A (en) * 1980-05-09 1981-08-25 Allied Chemical Corporation Apparatus and method of monitoring temperature in a multi-cell electrolyzer
US4767511A (en) * 1987-03-18 1988-08-30 Aragon Pedro J Chlorination and pH control system
US4786379A (en) * 1988-02-22 1988-11-22 Reynolds Metal Company Measuring current distribution in an alumina reduction cell
US4857158A (en) * 1988-06-17 1989-08-15 Olin Corporation Sodium hydrosulfite electrolytic cell process control system
US4836903A (en) * 1988-06-17 1989-06-06 Olin Corporation Sodium hydrosulfite electrolytic cell process control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57132202A (en) * 1981-02-07 1982-08-16 Toshimichi Kameo Automatic controller having incorporated karman filter
JPS5969813A (ja) * 1982-10-14 1984-04-20 Kawasaki Steel Corp 制御系の診断方法および装置
JPS6070195A (ja) * 1983-09-06 1985-04-20 オリン・コーポレイシヨン 塩素‐アルカリセル装置の操作を制御する方法および装置
JPS60173610A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Hitachi Ltd 非線型状態推定装置
JPS62277102A (ja) * 1986-05-23 1987-12-02 Yokogawa Electric Corp 蒸溜塔プロセス制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10400349B2 (en) 2006-11-28 2019-09-03 De Nora Holdings Us, Inc. Electrolytic on-site generator
US11421337B2 (en) 2006-11-28 2022-08-23 De Nora Holdings Us, Inc. Electrolytic on-site generator
JP2011522123A (ja) * 2008-05-28 2011-07-28 ミオックス コーポレーション 電極を含む電解槽の洗浄方法及び電解生成物の生成装置

Also Published As

Publication number Publication date
NO176725C (no) 1995-05-24
ATE90740T1 (de) 1993-07-15
ES2043050T3 (es) 1993-12-16
FR2628757A1 (fr) 1989-09-22
FI891255A (fi) 1989-09-18
DK127889D0 (da) 1989-03-16
CA1316486C (fr) 1993-04-20
NO176725B (no) 1995-02-06
CN1037553A (zh) 1989-11-29
KR890014785A (ko) 1989-10-25
FR2628757B1 (fr) 1992-01-17
IE63495B1 (en) 1995-05-03
DK174442B1 (da) 2003-03-10
EP0333556B1 (fr) 1993-06-16
NO890863D0 (no) 1989-03-01
US4952298A (en) 1990-08-28
EP0333556A1 (fr) 1989-09-20
IE890861L (en) 1989-09-17
PT90024B (pt) 1994-05-31
FI89187B (fi) 1993-05-14
CN1093178C (zh) 2002-10-23
DE68907094T2 (de) 1994-01-05
PT90024A (pt) 1989-11-10
FI891255A0 (fi) 1989-03-16
NO890863L (no) 1989-09-18
KR930006342B1 (ko) 1993-07-14
DE68907094D1 (de) 1993-07-22
FI89187C (fi) 1993-08-25
DK127889A (da) 1989-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01294885A (ja) 電解槽の制御方法
US4251224A (en) Control system for chlorine dioxide plants
CA1238011A (en) Chlor-alkali cell control system based on mass flow analysis
Wanngård et al. The catalyzing effect of chromate in the chlorate formation reaction
Pelkie et al. Product distributions in the carbon dioxide-ammonia-water system from liquid conductivity measurements
US3199949A (en) Process control for hypochlorite production
US3852033A (en) Process for controlling chlorate and hydrogen ion content in the manufacture of chlorine dioxide from alkali metal chlorate and an inorganic acid
Obšil et al. Volumes of MgCl2 (aq) at temperatures from 298 K to 623 K and pressures up to 30 MPa
Choliński et al. A new method of parameter adjustment and diagnostic checks on gamma models used in vapor—liquid equilibrium calculations
JP5387250B2 (ja) 過塩素酸塩の製造方法及び製造装置
US8945367B2 (en) Electrolytic apparatus, system and method for the safe production of nitrogen trifluoride
Rudolf et al. Cathodic reduction of hypochlorite during reduction of dilute sodium chloride solution
US3579297A (en) Process of manufacturing ammonium salts
Lewis THE THEORY OF THE DETERMINATION OF TRANSFERENCE NUMBERS BY THE METHOD OF MOVING BOUNDARIES.
JP3557341B2 (ja) イオン濃度算出方法、イオン濃度算出装置及び電解水生成装置
van de Ven Maxwell-Stefan Modelling of a Chlor-Alkali Membrane Cell
Tilak et al. Estimation of current efficiency in ion-exchange membrane chlor-alkali cells
JP2013231240A (ja) 過塩素酸塩の製造方法及び製造装置
JP2011195901A (ja) 過塩素酸塩の製造装置および製造方法
JPS6140818A (ja) アルミン酸塩溶液の炭化制御方法
JPS6329737Y2 (ja)
Evdokimov Electrochemical and corrosion behavior of dimensionally stable anodes in chlorate electrolysis: efficiency of the sodium chlorate production at elevated temperatures
RU2499622C1 (ru) Способ контроля степени отработки электролита в системах электрохимической регенерации воздуха совмещенного типа подводных лодок
CN117742278A (zh) 一种次氯酸钠生产流程智能监测管理方法及系统
JPH11271267A (ja) 残留塩素濃度算出方法、残留塩素濃度算出装置及び電解水生成装置