[发明专利]用于极化控制的方法和系统

权利要求书

1.一种操作多阶段电化学处理系统的方法，所述多阶段电化学处理系统具有第一阶段和第二阶段，所述第一阶段具有包括第一电池堆的至少一个电化学处理装置，所述第二阶段具有包括第二电池堆的至少一个电化学处理装置，所述第一阶段与所述第二阶段的上游流体连通，其中所述多阶段电化学处理系统还包括在处理过程的末端处的精制器装置，所述方法包括：

将待处理的液体引入所述第一阶段的入口；

在所述第一阶段的入口处测量所述待处理的液体的总溶解固体浓度和流速；

计算所述第一阶段的极限电流密度，其中计算所述第一阶段的极限电流密度包括部分地基于所述待处理的液体的总溶解固体浓度和所述待处理的液体的流速计算所述第一阶段的极限电流密度；

在所述第一阶段中以横跨所述第一电池堆的第一电流密度操作，所述第一电流密度低于所述第一阶段的极限电流密度；

在所述第一阶段中，从所述液体中移除第一量的总溶解固体，以产生部分处理的液体；

从所述第一阶段的出口取出所述部分处理的液体；

将所述部分处理的液体引入所述第二阶段的入口；

计算所述第二阶段的极限电流密度；

在所述第二阶段中以横跨所述第二电池堆的第二电流密度操作，所述第二电流密度低于所述第二阶段的极限电流密度；

在所述第二阶段中，从所述部分处理的液体中移除第二量的总溶解固体，以产生处理的液体，所述第二量的总溶解固体少于所述第一量的总溶解固体；

在所述第二阶段的出口处提供所述处理的液体；和

通过所述精制器装置从所述处理的液体中移除溶解固体的最后的部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一阶段中操作还包括在第一液体流速下操作经过所述第一阶段，并且在所述第二阶段中操作包括在第二液体流速下操作经过所述第二阶段，所述第二液体流速大于所述第一液体流速。

3.如权利要求1所述的方法，其中计算所述第二阶段的极限电流密度包括部分地基于所述部分处理的液体的所测量的总溶解固体浓度和所述部分处理的液体的所测量的流速计算所述第二阶段的极限电流密度。

4.如权利要求2所述的方法，其中计算所述第二阶段的极限电流密度包括部分地基于所述部分处理的液体的所测量的总溶解固体浓度和所述部分处理的液体的所测量的流速计算所述第二阶段的极限电流密度。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中在所述第一阶段的入口处，所述待处理的液体的总溶解固体浓度大于30,000ppm。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述处理的液体的总溶解固体浓度小于500ppm。

7.一种用于处理液体的多阶段电化学处理系统，所述系统包括：

第一阶段，其包括具有第一极限电流密度的电化学处理装置，其中所述第一阶段还包括第一流速传感器和第一总溶解固体浓度传感器；

第二阶段，其包括具有第二极限电流密度的电化学处理装置，其中所述第二阶段还包括第二流速传感器和第二总溶解固体浓度传感器，所述第二阶段与所述第一阶段的下游流体连通；和

控制系统，其被配置成在所述第一阶段中在第一组电极之间提供低于所述第一极限电流密度的第一电流密度，并且被配置成在所述第二阶段中在第二组电极之间提供低于所述第二极限电流密度的第二电流密度，所述第二电流密度不同于所述第一电流密度；

其中所述控制系统还被配置成部分地基于来自所述第一流速传感器的第一输入信号和来自所述第一总溶解固体浓度传感器的第二输入信号来计算所述第一极限电流密度，并且其中所述控制系统还被配置成部分地基于来自所述第二流速传感器的第一输入信号和来自所述第二总溶解固体浓度传感器的第二输入信号来计算所述第二极限电流密度；

其中所述多阶段电化学处理系统还包括在处理过程的末端处的精制器装置。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述第一阶段的所述电化学处理装置包括第一总数的电池对，并且所述第二阶段的所述电化学处理装置包括第二总数的电池对，所述第二总数的电池对少于所述第一总数的电池对。