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公開番号2024049729
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156138
出願日2022-09-29
発明の名称運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラム
出願人旭化成株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類C25B 15/029 20210101AFI20240403BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【解決手段】電解槽におけるイオン交換膜に蓄積する一つ以上の不純物を構成する一つ以上の元素の蓄積速度の実績値または蓄積量の実績値に基づいて、一つ以上の不純物を推定し、推定した一つ以上の不純物の蓄積速度または蓄積量に基づいて、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を提供する。推定部は、イオン交換膜の断面方向における位置と、イオン交換膜に蓄積する不純物の濃度との関係に基づいて、性能低下速度を推定してよい。推定部は、イオン交換膜の断面方向における位置と不純物の濃度との関係に基づいて、イオン交換膜の断面方向における不純物の濃度プロファイルを推定し、推定した濃度プロファイルに基づいて前記性能低下速度を推定してよい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電解槽におけるイオン交換膜に蓄積する一つ以上の不純物を構成する一つ以上の元素の蓄積速度の実績値または蓄積量の実績値に基づいて、前記一つ以上の不純物を推定し、推定した前記一つ以上の不純物の蓄積速度または蓄積量に基づいて、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。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記推定部は、前記イオン交換膜の断面方向における位置と、前記イオン交換膜に蓄積する前記不純物の濃度との関係に基づいて、前記性能低下速度を推定する、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記位置と前記不純物の濃度との前記関係に基づいて、前記断面方向における前記不純物の濃度プロファイルを推定し、推定した前記濃度プロファイルに基づいて前記性能低下速度を推定する、請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項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、
前記推定部は、前記アルカリ金属の塩化物の水溶液のｐＨおよび前記アルカリ金属の水酸化物の水溶液のｐＨの少なくとも一方に基づいて、前記断面方向における前記不純物の前記濃度プロファイルを推定する、
請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記アルカリ金属の塩化物の水溶液における前記不純物の濃度データに基づいて、前記性能低下速度を推定する、請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記推定部は、推定した前記濃度プロファイルがピークを示す前記位置に基づいて、前記性能低下速度を推定する、請求項３から５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
【請求項７】
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から５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記元素の蓄積速度の前記実績値は、前記イオン交換膜の実解析データである、請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
【請求項９】
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５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記推定部は、前記イオン交換膜に蓄積する前記不純物の前記蓄積速度または前記蓄積量と、前記性能低下速度との関係に基づいて、前記性能低下速度を推定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置、運転支援方法および運転支援プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「本実施形態のイオン交換膜の更新方法は、陽極側ガスケットと陰極側ガスケットとの間に前記イオン交換膜を挟む工程を有し、・・・」と記載されている（段落００５２）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１９－１９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電解槽におけるイオン交換膜の性能は、電解槽の稼働時間とともに低下し得る。イオン交換膜の性能の低下速度は、電解槽の運転条件（温度、濃度、電流等）により変化し得る。このため、電解槽は最適な運転条件で稼働されることが望ましい。電解槽の予定される稼働期間のうちの一の時点における最適な運転条件と、当該稼働期間の全体を考慮した最適な運転条件とは、異なり得る。このため、電解槽は、予定される稼働期間の全体を考慮した最適な運転条件で稼働されることが望ましい。
【０００４】
予定される稼働期間の全体を考慮した、電解槽の最適な運転条件を決定することは、当該稼働期間のうちの一の時点における最適な運転条件を決定することよりも、困難であり得る。このため、当該稼働期間の全体が考慮された最適な運転条件を、簡易に認知できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様においては、運転支援装置を提供する。運転支援装置は、電解槽におけるイオン交換膜に蓄積する一つ以上の不純物を構成する一つ以上の元素の蓄積速度の実績値または蓄積量の実績値に基づいて、一つ以上の不純物を推定し、推定した一つ以上の不純物の蓄積速度または蓄積量に基づいて、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。
【０００６】
推定部は、イオン交換膜の断面方向における位置と、イオン交換膜に蓄積する不純物の濃度との関係に基づいて、性能低下速度を推定してよい。
【０００７】
推定部は、イオン交換膜の断面方向における位置と不純物の濃度との関係に基づいて、断面方向における不純物の濃度プロファイルを推定し、推定した濃度プロファイルに基づいて性能低下速度を推定してよい。
【０００８】
電解槽は、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てよい。陽極室にはアルカリ金属の塩化物の水溶液が導入されてよい。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てよい。推定部は、アルカリ金属の塩化物の水溶液のｐＨおよびアルカリ金属の水酸化物の水溶液のｐＨの少なくとも一方に基づいて、イオン交換膜の断面方向における不純物の濃度プロファイルを推定してよい。
【０００９】
推定部は、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に基づいて、性能低下速度を推定してよい。
【００１０】
推定部は、推定した濃度プロファイルがピークを示す位置に基づいて、性能低下速度を推定してよい。当該濃度プロファイルは、推定部が、イオン交換膜の断面方向における位置と不純物の濃度との関係に基づいて推定した濃度プロファイルであってよい。当該濃度プロファイルは、推定部が、アルカリ金属の塩化物の水溶液のｐＨおよびアルカリ金属の水酸化物の水溶液のｐＨの少なくとも一方に基づいて推定した濃度プロファイルであってよい。推定部は、推定した濃度プロファイルがピークを示す位置、および、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に基づいて、性能低下速度を推定してよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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