[發明專利]一種次氯酸鈉的發生工藝

有效

• 申請號: 202210604928.5
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114892186B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王榕棟;蔣錸;周明
• 申請（專利權）人: 浙江天行健水務有限公司
• 主分類號: G06Q50/04
• 分類號: G06Q50/04;C25B1/26;C25B1/14;G06N3/08
• 代理公司: 北京惠科金知識產權代理有限公司 11981
• 代理人: 劉瀟

本申請提供一種次氯酸鈉的發生工藝，屬于可控制或調節的電解技術領域。進液經計量泵輸入到電解槽中，電解槽連接有促使進液電解形成次氯酸鈉的電源，各參數經控制器的信號輸入端輸入，控制器的信號輸出端分別與電源和計量泵連接，電源和計量泵根據信號實現電解槽作業狀態的改變。將本申請應用于次氯酸鈉加工，可以從不斷重復次氯酸鈉生產的實際控制中，自我修正錯誤的決策，獲得最低綜合費用。

技術領域

本申請涉及一種次氯酸鈉的發生工藝，屬于可控制或調節的電解技術領域。

背景技術

次氯酸鈉(簡稱次氯酸鈉)是強氧化劑和消毒劑，與氯和氯的化合物相比，其具有相同的氧化性和消毒作用，可廣泛用于自來水的消毒。以廣泛價廉的工業鹽或海水稀溶液為處理對象，將其加入電解槽，電解槽通過硅整流器接通陰陽極直流電源，使其中的工業鹽或海水稀溶液電解生成次氯酸鈉，在這個過程中所涉及到電解槽等電解裝置統稱為次氯酸鈉發生器。

次氯酸鈉發生器運行成本主要是電耗和鹽耗，其運行效率與進液(流入的鹽水，下同)的溫度、含鹽量、電導率、流量以及出液(流出的次氯酸鈉，下同)的溫度、濃度、電解電壓、電解電流有關。而目前的次氯酸鈉發生器在作業時沒有考慮上述電耗、鹽耗等經濟效益問題，如何在保證需要的次氯酸鈉產量的前提下，使總消耗最小經濟效益最高，是一個尚未解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種可實現次氯酸鈉的發生效益得到最優化處理的工藝，該工藝在保證需要的次氯酸鈉產量的前提下，使次氯酸鈉發生總消耗最小、經濟效益最高。

具體地，本申請是通過以下方案實現的：

一種次氯酸鈉的發生工藝，進液經計量泵輸入到電解槽中，電解槽連接有促使進液電解形成次氯酸鈉的電源，各參數經控制器的信號輸入端輸入，控制器的信號輸出端分別與電源和計量泵連接，電源和計量泵根據信號實現電解槽作業狀態的改變：

(1)給定參數：目標次氯酸鈉的總用量V與濃度C_LN，電解槽的額定產氯量S_N、額定進液流量Q_N、額定電解電流I_N、電解電壓U_N、最高出液溫度T_max，以及鹽費、電費。

(2)實時參數：進液濃度C(可以采用飽和鹽水與軟化水混合來調節)、進液電導率g、進液溫度t₁、出液溫度t₂、進液流量Q、出液濃度C_L、實時電費F_c，電解電壓U、電解電流I。

(3)優化目標：次氯酸鈉在一天中的用量變化，考慮峰谷電價、鹽耗與電耗，控制實時流量及電解電流，使次氯酸鈉生產的綜合費用F_o(電費F_c+鹽費F_s)最低。

(4)構建具體算法模型：

將一天內次氯酸鈉發生器的控制問題轉化建模為馬爾可夫決策過程，即通過馬爾可夫決策模型求解每個時間節點的最優決策控制(配比注入鹽水、軟化水，實時流量控制，電解電流大小控制)，以達到最優的優化結果：給定次氯酸鈉生產總量下，產生的綜合費用最低。

將每個時刻的次氯酸鈉生產控制的策略選擇，作為爾科夫決策過程(MarkovDecision Processes，MDPs)。具體地，此馬爾可夫決策過程有如下定義：

①馬爾科夫決策節點k：本算法將每個小時作為一個馬爾科夫的決策節點，即k＝1，2…，H，因此共有H個決策節點，H為次氯酸鈉達到目標產量的時間(H≤24)。

②狀態集合S：S表示所有節點的有限狀態集合，其中s_k∈S，表示第k個節點的狀態。在本算法中，將當前節點單位時間(每小時)生產次氯酸鈉的速率ΔV_k，作為馬爾科夫決策過程中的狀態。