发明名称 锌电解能耗模型
摘要 一种锌电解的能耗模型,本发明依据锌电解过程的能耗机理,建立电流效率及槽电压与电流密度、电解液酸浓度、锌浓度及温度之间的数学模型;通过锌电解实验所获得的数据,辨识数学模型中的参数,并根据能耗与电流效率及槽电压的关系获得锌电解过程的能耗模型。本发明建立了各工艺参数和电流效率及能耗的影响的定量关系,使锌电解减少了能耗,降低了生产成本。
申请公布号 CN101334799A 申请公布日期 2008.12.31
申请号 CN200810031805.7 申请日期 2008.07.18
申请人 中南大学 发明人 阳春华;桂卫华;李勇刚;窦传龙;彭曙光;唐勇;陶顺红;莫志勋
分类号 G06F17/50(2006.01);C25C1/16(2006.01) 主分类号 G06F17/50(2006.01)
代理机构 中南大学专利中心 代理人 胡燕瑜
主权项 1.一种锌电解过程能耗模型,其特征在于:根据锌电解过程的槽电压模型及电流效率模型,获得锌电解过程的能耗模型,槽电压模型是V=a0+a1T+a2T·lnCH+a3T·lnCZn+a4lni+a5T·i+a6i·lnCH+a7i·lnCZn式中CH为氢离子的摩尔浓度,CZn为锌离子的摩尔浓度,i为电流密度,T为电解液温度,a0~a7为回归系数,利用实验数据进行回归,获得模型参数a0~a7的值;电流效率模型是η=1-exp(b0+b1lnCH+b2lnCZn+b3lni+b4/T)式中CH为氢离子的摩尔浓度,CZn为锌离子的摩尔浓度,i为电流密度,T为电解液温度,b0~b4为回归系数,η为电流效率,利用实验数据进行回归,获得模型参数b0~b4的值;得到的锌电解能耗模型为:<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow> <mi>W</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mn>819.8</mn> <mfrac> <mrow> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>&eta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow> <mo>=</mo> <mn>819.8</mn> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>T</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>T</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>3</mn> </msub> <mi>T</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>4</mn> </msub> <mi>ln</mi> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>5</mn> </msub> <mi>T</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>6</mn> </msub> <mi>i</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mn>7</mn> </msub> <mi>i</mi> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>ln</mi> <msub> <mi>C</mi> <mi>Zn</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>3</mn> </msub> <mi>ln</mi> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>/</mo> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>]]></math></maths>
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