电渗析能耗计算

详细计算公式

1. 去除盐量计算

盐去除量 = 处理量 × (进水浓度 - 出水浓度) × 10⁻³

单位：kg/天

说明：1 mg/L = 1 g/m³ = 0.001 kg/m³，处理量单位为吨/天（1吨水 ≈ 1 m³）

2. 单位盐耗能计算

单位盐耗能 = (膜堆电压 × 法拉第常数) / (3.6×10⁶ × 电流效率 × 电荷数 × 摩尔质量)

单位：kWh/kg

公式推导：

• 根据法拉第定律：电荷量 Q = n × z × F
• 电能 E = V × Q = V × n × z × F
• 物质的量 n = 质量 / 摩尔质量 = m / M
• 代入得：E = V × (m / M) × z × F
• 考虑电流效率 η：E_actual = E / η
• 单位换算：1 kWh = 3.6×10⁶ J = 3.6×10⁶ V·C
• 最终：单位盐耗能 = (V × F) / (3.6×10⁶ × η × z × M)

3. 总能耗计算

总能耗 = 单位盐耗能 × 去除盐量

单位：kWh/天

关键参数说明

• 法拉第常数 F = 96485 C/mol
• NaCl摩尔质量 M = 0.05844 kg/mol
• 电荷数 z = 1（以NaCl为例，实际根据盐种类变化）
• 3.6×10⁶ = 焦耳转千瓦时的换算系数（1 kWh = 3.6×10⁶ J）
• 电流效率 η：实际系统效率，通常为70%-90%