一种SO2去极化电解池及其运行方法与流程

本发明涉及一种so2去极化电解池及其运行方法，属于混合硫循环制氢技术领域。

背景技术：

so2去极化电解(sde)，是混合硫循环制氢(hys-cycle)的关键步骤之一。混合硫循环作为热化学分解水工艺中最简单的一种，仅含有两个反应，其中一个为热化学反应—硫酸分解反应；而另一个反应是电化学反应—即sde过程。上述两个反应的反应式依次如下：

h2so4→so2 h2o 1/2o2

2h2o so2→h2so4 h2

上述两个反应组合起来，净反应为水分解生成氢气和氧气。

可以看出，sde为混合硫循环的产氢步骤，其所对应的半电池反应为：

阳极：2h2o(l) so2(aq.)→h2so4(aq.) 2h 2e^-

阴极：2h 2e^-→h2(g)

在25℃下电解水反应的标准电势电位为1.229v，而so2去极化电解反应的标准电势仅为0.158v，因此引入sde电解，有望大幅度提高电解效率。在将混合硫循环的硫酸分解反应(需在850℃下进行)与高温气冷堆耦合的情况下，混合硫循环有望实现高效、大规模的清洁制氢。另外，在有so2供应的条件下，sde电解过程也可独立应用，即由so2制备硫酸，并同时电解水制氢。

自美国西屋公司提出混合硫循环以来，sde电解获得了较多的研究。在电解池结构方面，已由最初西屋公司的平行板结构过渡到了当前的pem(质子交换膜)型电解池结构。在此结构的sde电解池中，由阳极催化层、pem和阴极催化层组成的“三明治”型膜电极组件(mea)是其重要部件。美国塞文纳河国家实验室(srnl)设计并使用了基于pem的液相进料(即阳极电解质为溶有so2的硫酸)的电解池结构。在此基础上，美国南卡罗来纳大学(usc)提出了基于pem的气相进料(即阳极气态so2，阴极为纯水)的电解池结构。

上述技术尽管有着众多的优点，但pem(质子交换膜)型sde自诞生之初就面临着一个瓶颈问题，阳极区的so2会跨过pem进入阴极侧，发生还原反应生成硫单质，这不仅造成混合硫循环中硫元素的损失(这部分硫元素离开混合硫循环的物料体系了)，更会造成催化剂失活以及膜电极组件(mea)损坏。具体来说，阳极物料中的so2跨越pem膜后，遇到阴极侧的催化剂层发生还原反应，生成硫单质，并积累在膜电极组件的pem膜与阴极催化剂层之间，随着此位置单质硫的不断增多，膜电极组件会发生“肿胀”，其电阻增大，质子通过能力下降，最终导致膜电极组件快速失效。需要注意的是，单质硫在pem膜与阴极催化剂层之间沉积，所造成的膜电极组件失效是不可逆的，而此类膜电极组件及其催化剂的回收复用也较困难。

对于上述so2跨膜扩散、mea失效问题，一些研究者尝试在适度妥协的原则下进行解决，代表性的方法如文献[uspatent8,709,229b2.april29,2014]和[developmentandtestingofapemso2-depolarizedelectrolyzerandanoperatingmethodthatpreventssulfuraccumulation.j.l.steimke,internationaljournalofhydrogenenergy,2015,volume40,issue39，page13281-13294]所述，其方法是通过适当的操作，特别是控制电解电压，并采用特定的开车、停车程序，将阳极料内能靠近mea阳极催化剂层的so2尽量消耗，使得so2很少有机会穿透pem进入阴极一侧，而少量进入阴极侧的so2也以生成h2s气体为主，这样在运行过程中可以尽量少地生成固态单质硫。

上述方法为权宜之计，所能达到的效果毕竟是有限的，so2并没有被完全隔绝，仍然会渗透至mea的pem和阴极催化剂层之间，随着运行时间的延长，单质硫仍会在mea内部生成，对mea造成不可逆的损伤和性能下降，而mea作为sde电解质内的重要部件和高价值部件，这显然是不可接受的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种so2去极化电解池及其运行方法，旨在解决现有so2去极化电解池及其运行中存在的以下问题：阳极区的so2跨过pem进入阴极侧，发生还原反应生成硫单质，这些硫单质积累在膜电极组件的pem膜与阴极催化剂层之间，随着此位置单质硫的不断增多，膜电极组件会发生“肿胀”，造成电阻增大，质子通过能力下降，最终导致膜电极组件乃至整个sde电解池失效。不仅如此，由于单质硫在pem膜与阴极催化剂层之间沉积，所造成的膜电极组件失效是不可逆的，而此类膜电极组件及其催化剂的回收复用也较困难。

本发明的技术方案如下：

一种so2去极化电解池，该电解池包括一个或多个依次排布的单电池，每个单电池含有膜电极组件、阴极侧支撑体、阳极侧支撑体以及上极板和下极板，阴极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈，阳极侧支撑体外周包裹有阳极密封圈；电解池阳极侧设有阳极料进料口和阳极料出料口，阴极侧设有产物氢气排放口；其特征在于：所述的膜电极组件由阳极催化层和质子选择性透过膜组成，阴极侧支撑体负载有催化剂。

进一步地，所述阴极侧支撑体采用负载催化剂的石墨毡，空隙率大于等于70％，石墨毡在负载催化剂之前的碳含量大于等于98％。

进一步地，阴极侧支撑体与膜电极组件贴合的一面设有沟槽。

本发明提供的上述so2去极化电解池的一种运行方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)在电解池阴极侧设置阴极洗涤液进口、洗涤液出口、阴极洗涤液储罐、阴极洗涤泵、阴极洗涤液回收储罐以及附属管线和阀门；在阴极洗涤液回收储罐的上部设有氢气产物排出口；

2)so2去极化电解池在运行过程中，阳极料由阳极料进口进入，由阳极料出口排出；阴极侧产生的氢气由阴极洗涤液出口经管线进入阴极洗涤液回收储罐，最终由氢气产物排出口排除；

3)阴极洗涤泵每隔5min至24h启动一次，将阴极洗涤液储罐中的洗涤液通过阴极洗涤液进口注入阴极侧，并经阴极洗涤液出口排出至阴极洗涤液回收储罐。

本发明提供的上述so2去极化电解池的第二种运行方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)在电解池阴极侧(10)设置氢气产物出口、泄压口、泄压阀和泄压排水回收罐；所述氢气产物出口设置在阴极侧的上部；泄压口设置在阴极侧的下部，该泄压口通过管线和泄压阀与所述的泄压排水回收罐的入口连接；

2)所述so2去极化电解池在运行过程中，阳极料由阳极料进口进入，由阳极料出口排出；电解池阴极侧在高于1个大气压条件下运行，优选为电解池阴极侧在1.05大气压至7mpa压力范围内运行；所产生的氢气由氢气产物出口经氢气产物管线排出；泄压排水回收罐的初始设定压力低于电解池阴极侧压力，优选为初始设定压力比电解池阴极侧的压力低0.1大气压至0.7mpa；

3)泄压阀每隔5min至24h开放一次，电解池阴极侧内的部分液态物料被气体携带进入泄压排水回收罐；泄压阀关闭后，将泄压排水回收罐中液体清空，并控制罐内压力至初始设定值。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：

①本发明的so2去极化电解池中，将mea的阴极催化剂层取消，转而在阴极侧支撑体上负载阴极催化剂，使得阳极区so2跨过pem膜发生还原反应后，不会发生类似通常mea(紧密贴合的三层结构，及pem膜层，及其两侧由喷涂或转印等方法制成的阳极催化层和阴极催化层)的pem层与阴极催化剂层之间的单质硫积累、mea“肿胀”及失活。②由于初始单质硫颗粒与pem膜表面或阴极侧支撑体表面的结合并不牢固，且颗粒细小，较易洗涤脱除。因此，按本发明提供的操作方案，及时对阴极支撑体进行洗涤，可有效阻止阴极区单质硫的聚集，防止单质硫聚集所引发的sde电解池效能下降。③遵循本发明所提出的结构和运行方法的sde池，因能保证mea不被破坏失效，具备长使用寿命的特点，同时还具有很强的可维护性。另外，按照本发明提出的方案，采用负载有催化剂的石墨毡作为阴极侧支撑体，以及使阴极侧支撑体与mea贴合的一面具备沟槽，都能够强化上述方案的优异性能。④sde运行过程中，阳极料中的水会不停地渗入阴极区。采用本发明的方案，在阴极加压运行的条件下，定期、可控地释放阴极区内的压力，使得阴极内积累的水随泄压操作而排出，会有效地携带出阴极可能积累的硫单质。采用此方法时，不需要为sde电解池的阴极区额外设置洗涤液体和洗涤液的驱动装置，可有效简化流程，节约成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种so2去极化电解池的单电池结构示意图。

图2为本发明提供的一种so2去极化电解池的运行方法涉及的设备示意图。

图3为本发明提供的一种so2去极化电解池的运行方法涉及的设备示意图。

图中：1-上极板；2-阴极侧支撑体；3-阴极密封圈；4-膜电极组件；5-阳极侧支撑体；6-阳极密封圈；7-下极板；8-质子选择性透过膜；9-阳极催化层；10-电解池阴极侧；11-电解池阳极侧；12-阳极料进口；13-阳极料出口；14-阴极洗涤液进口；15-阴极洗涤液出口(同时也是电解池的氢气产物出口)；16-阴极洗涤液储罐；17-阴极洗涤泵；18-阴极洗涤液回收储罐；19-氢气产物排出管线；20氢气产物出口；21-泄压口；22-泄压阀；23-泄压排水回收罐。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的原理、结构和具体实施做进一步的说明。

图1为本发明提供的一种so2去极化电解池的结构原理示意图，该电解池包括至少一个依次排布的单电池，每个单电池包括膜电极组件4、阴极侧支撑体2、上极板1、阳极侧支撑体5和下极板7。阴极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈3，阳极侧支撑体5外周包裹有阳极密封圈6。电解池阳极侧11具备阳极进料口12和阳极料出口13；阴极侧具备产物氢气排放口。膜电极组件4由阳极催化层9和质子选择性透过膜8组成，阴极侧支撑体2负载有催化剂。

阴极侧支撑体2优选采用负载催化剂的石墨毡，石墨毡空隙率大于等于70％，石墨毡在负载催化剂之前的碳含量大于等于98％。阴极侧支撑体2与mea贴合的一面具备沟槽。

本发明提供的so2去极化电解池的一种运行方法，即为主动洗涤方法，其具体操作如下：电解池阳极侧11配有阳极料进口12和阳极料出口13；电解池阴极侧10具备阴极洗涤液进口14和阴极洗涤液出口15、阴极洗涤液储罐16、阴极洗涤泵17、阴极洗涤液回收储罐18，以及附属管线和阀门，在阴极洗涤液回收储罐的上部设有氢气产物排出管线19(阴极洗涤液出口15也是电解池的产物氢气出口)；所述so2去极化电解池在运行过程中，阳极料由阳极料进口12进入，由阳极料出口13排出；电解池阴极侧10产生的氢气由阴极洗涤液出口15经管线进入阴极洗涤液回收储罐18，最终由氢气产物排出管线19排出。阴极洗涤泵17每隔5min至24h启动一次，将阴极洗涤液储罐16中的洗涤液注入电解池阴极侧10，并排出至阴极洗涤液回收储罐18。

本发明提供的另一种运行方法，即为被动泄压方法，其具体操作如下：在电解池阳极侧11配有阳极料进口12和阳极料出口13；电解池阴极侧10具备氢气产物出口20、泄压口21、泄压阀22、泄压排水回收罐23以及附属管线；泄压口21设置在阴极侧的下部，该泄压口通过管线和泄压阀22与所述的泄压排水回收罐23的入口连接。so2去极化电解池在运行过程中，阳极料由阳极料进口12进入，由阳极料出口13排出；电解池阴极侧10在高于1个大气压条件下运行，即电解池阴极侧可在1.05大气压至7mpa压力范围内运行；所产生的氢气由氢气产物出口经氢气产物管线排出；泄压排水回收罐的初始设定压力低于电解池阴极侧压力，一般初始设定压力比电解池阴极侧的压力低0.1大气压至0.7mpa；所产生的氢气由氢气产物出口20经氢气产物排出管线19排出，泄压排水回收罐23的初始设定压力低于电解池阴极侧10压力。泄压阀22每隔5min至24h开放一次，电解池阴极侧(10)内的部分液态物料被气体携带进入泄压排水回收罐23。泄压阀22关闭后，将泄压排水回收罐23中液体清空，并控制罐内压力至初始设定值。

申请人在研究过程中将mea的阴极催化剂层取消，转而在阴极侧支撑体上负载阴极催化剂，实验结果表明，阳极区so2跨过pem膜发生还原反应后，其所生成初始单质硫颗粒与pem膜表面或阴极侧支撑体表面的结合并不牢固，且颗粒细小较易洗涤脱除。因此，及时对阴极支撑体进行洗涤，可有效阻止阴极区单质硫的聚集，防止单质硫聚集所引发的sde电解池效能下降。遵循上述结构和运行方法的sde池，因能保证mea不被破坏失效，具备长使用寿命的特点，同时还具有很强的可维护性。在经过长时间使用之后，如遇必要情况，可将sde池内部的mea、阴极侧支撑体等拆卸取出，经过简单的处理即可恢复原状。另外，实验结果表明，1)使阴极侧支撑体与mea贴合的一面具备沟槽，利于对阴极侧的冲刷，2)用负载有催化剂的石墨毡作为阴极侧支撑体，都能够强化上述方案的优异性能。

sde运行过程中，阳极料中的水会不停地渗入阴极区。申请人观察到，在洗涤操作方面，在阴极加压运行的情况下，定期、可控地释放阴极区内的压力，使得阴极内积累的水随泄压操作而排出，此时会有效地携带出阴极可能积累的硫单质。采用此运行方法时，不需要为sde电解池的阴极区额外设置洗涤液体和洗涤液的驱动装置。

下面举出几个具体的实施例，以便进一步理解本发明。

实施例1：

采用本发明的方案，制作由6个依次叠放排布的单电池构成的so2去极化电解池。电解池的膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成。阴极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈，阳极侧支撑体外周包裹有阳极密封圈。电解池阳极侧具备阳极料进料口和阳极料出口；阴极侧具备1个产物氢气排放口。膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成，阴极侧支撑体负载有催化剂。

每个单电池的有效膜面积50cm²，其中质子选择性透过膜选用杜邦公司nafion117质子交换膜，其阳极侧喷涂有pt/c催化剂层，pt的使用量为0.4mg/cm²，质子选择性透过膜的阴极侧未喷涂催化剂。阴极侧支撑体为0.3mm厚的碳纸，其面向质子选择性透过膜的一面以喷涂法负载了pt/c催化剂层，pt的使用量为0.4mg/cm²。阳极侧支撑体为1.5mm的石墨毡。

阴极侧支撑体和阳极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈和阳极密封圈，材质均为vitona氟橡胶。上极板和下极板均为1.5mm厚的石墨板。

上述6个单电池单元叠放排布后，最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解池紧固。

对所述so2去极化电解池按照附图2所示进行配置，其阴极侧具备阴极洗涤液进口和阴极洗涤液出口、阴极洗涤液储罐(内存储30wt.％硫酸作为洗涤液，体积为10l)、阴极洗涤泵(蠕动泵)、阴极洗涤液回收储罐(体积为15l)，以及附属管线、阀门。阴极洗涤液出口与氢气产物出口为共用出口。阴极侧产生的氢气由阴极洗涤液出口，经管线进入阴极洗涤液回收储罐，最终由氢气产物管线排出。

在60℃下，以上述so2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和so2的30wt.％硫酸，外接直流电保持电流恒定为25a，总槽电压为5.6v，测得阴极区产氢速率为～60l/h。

在运行过程中，阴极洗涤泵每隔10min启动一次，从阴极洗涤液储罐中抽取200ml的洗涤液注入阴极侧进行洗涤，洗涤泵关闭后，电解池内残存的洗涤液随部分产物氢气排出至阴极洗涤液回收储罐。上述装置运行1000h后，总槽电压仍为5.6v。

实施例2

实施例1中的so2去极化电解池，移除其阴极侧配备的阴极洗涤液储罐、阴极洗涤泵、阴极洗涤液回收储罐，以及附属管线、阀门，按照附图3所示进行配置，在其阴极侧配备泄压口21、泄压阀22、泄压排水回收罐23以及附属管线。

在60℃下，以上述so2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和so2的30wt.％硫酸，外接直流电保持电流恒定为25a，总槽电压为5.6v，测得阴极区产氢速率为～60l/h。

电解池阴极侧在1.5个大气压条件下运行，泄压排水回收罐的初始设定压力为1大气压。泄压阀每隔10min开放一次，每次开放时间为3秒钟，电解池阴极侧内的部分液态物料被产物氢气携带进入泄压排水回收罐。泄压阀关闭后将泄压排水回收罐中液体清空，并控制罐内压力回复至1个大气压。采用上述装置运行1000h后，总槽电压为5.67v，电解性能下降幅度非常小。

实施例3：

采用本发明的方案，制作由20个依次叠放排布的单电池构成的so2去极化电解池。电解池的膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成。电解池阳极侧具备阳极料进料口和出料口；阴极侧具备2个产物氢气排放口。膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成，阴极侧支撑体负载有催化剂。

每个单电池的有效膜面积100cm²，其中质子选择性透过膜选用杜邦公司nafion115质子交换膜，其阳极侧具有pt/c催化剂层，pt的使用量为0.3mg/cm²，质子选择性透过膜的阴极侧无催化剂层。阴极侧支撑体为2.5mm厚的石墨毡(孔隙率92％，碳含量99.9％)，以浸渍法负载有pt/c催化剂，pt的使用量为0.6mg/cm²。阳极侧支撑体为2.5mm的石墨毡。

阴极侧支撑体与mea贴合的一面具备垂直交错的网格状沟槽，沟槽宽度为2mm，深度为0.5mm，网格的横线间距25mm，纵线间距25mm。

阴极侧支撑体和阳极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈和阳极密封圈，材质均为vitona氟橡胶。上极板和下极板均为1.5mm厚的石墨板(购自美国poco公司)。

上述20个单电池单元叠放排布后，最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解池紧固。

对上述so2去极化电解池按照附图2所示进行配置，其阴极侧具备阴极洗涤液进口和出口、阴极洗涤液储罐(内存储45wt.％硫酸作为洗涤液，体积为30l)、阴极洗涤泵(蠕动泵)、阴极洗涤液回收储罐(体积为15l)，以及附属管线、阀门。阴极洗涤液出口与氢气产物出口为共用出口。阴极侧产生的氢气由阴极洗涤液出口，经管线进入阴极洗涤液回收储罐，最终由氢气产物管线排出。

在70℃下，采用上述so2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和so2的43wt.％硫酸，阴极区不通入物料，外接直流电保持电流恒定为53a，总槽电压为18.0v，测得阴极区产氢速率为～400l/h。

在运行过程中，阴极洗涤泵每隔3h启动一次，从阴极洗涤液储罐中抽取500ml的洗涤液注入阴极侧进行洗涤，洗涤泵关闭后，电解池内残存的洗涤液随部分产物氢气排出至阴极洗涤液回收储罐。采用上述装置运行2000h后，总槽电压上升幅度很小，为18.1v。

实施例4

实施例3中的so2去极化电解池，移除其阴极侧配备的阴极洗涤液储罐、阴极洗涤泵、阴极洗涤液回收储罐，以及附属管线、阀门。按照附图3所示进行配置，在其阴极侧配备泄压口、泄压阀、泄压排水回收罐，以及附属管线。

在70℃下，采用上述so2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和so2的43wt.％硫酸，阴极区不通入物料，外接直流电保持电流恒定为53a，总槽电压为18.0v，测得阴极区产氢速率为～400l/h。

电解池阴极侧在5mpa下运行，泄压排水回收罐的初始设定压力为4.5mpa。泄压阀每隔5h开放一次，每次开放时间为5秒钟，电解池阴极侧内的部分液态物料被产物氢气携带进入泄压排水回收罐。泄压阀关闭后将泄压排水回收罐中液体清空，并控制罐内压力回复至4.5mpa。上述装置运行3000h后，总槽电压上升幅度很小，为18.3v。

实施例5

采用本发明的方案，制作由20个依次叠放排布的单电池构成的so2去极化电解池，电解池的膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成。电解池阳极侧具备阳极料进料口和出料口；阴极侧具备1个产物氢气排放口。膜电极组件由阳极催化层、质子选择性透过膜组成，阴极侧支撑体负载有催化剂。

每个单电池的有效膜面积1000cm²，其中质子选择性透过膜选用杜邦公司nafion115质子交换膜，其阳极侧具有pt/c催化剂层，pt的使用量为0.5mg/cm²，质子选择性透过膜的阴极侧无催化剂层。阴极侧支撑体为2.5mm厚的石墨毡(孔隙率95％，碳含量99.9％)，以浸渍法负载有pt/c催化剂，pt的使用量为0.5mg/cm²。阳极侧支撑体为2.5mm的石墨毡。

阴极侧支撑体与mea贴合的一面具备垂直交错的网格状沟槽，沟槽宽度为2mm，深度为0.8mm，网格的横线间距30mm，纵线间距30mm。

阴极侧支撑体和阳极侧支撑体外周包裹有阴极密封圈和阳极密封圈，材质均为vitona氟橡胶。上极板和下极板均为1.5mm厚的石墨板(购自美国poco公司)。

上述20个单电池单元叠放排布后，最外两侧安装铝合金端板，并具备贯穿上述端板的拉杆，通过压力机对上述电池单元、端板施压力后，依靠旋紧拉杆螺母将整个电解池紧固。

对上述so2去极化电解池按照附图2所示进行配置，其阴极侧具备阴极洗涤液进口和出口、阴极洗涤液储罐(内存储46wt.％硫酸作为洗涤液，体积为100l)、阴极洗涤泵(蠕动泵)、阴极洗涤液回收储罐(体积为80l)，以及附属管线、阀门。阴极洗涤液出口与氢气产物出口为共用出口。阴极侧产生的氢气由阴极洗涤液出口，经管线进入阴极洗涤液回收储罐，最终由氢气产物管线排出。

在80℃下，采用上述so2去极化电解池进行电解操作，阳极物料为含有饱和so2的45wt.％硫酸，阴极区不通入物料，外接直流电保持电流恒定为500a，总槽电压为17.1v，测得阴极区产氢速率为～3.81m³/h。

在运行过程中，阴极洗涤泵每隔20h启动一次，从阴极洗涤液储罐中抽取2000ml的洗涤液注入阴极侧进行洗涤，洗涤泵关闭后，电解池内残存的洗涤液随部分产物氢气排出至阴极洗涤液回收储罐。上述装置运行2000h后，总槽电压上升幅度很小，为17.5v。

实施例6：

实施例3中的so2去极化电解池及其运行方案，在运行期间注意保持阴极洗涤液储罐中的洗涤液体积不低于20l，并及时清空阴极洗涤液回收储罐。连续操作100h后，将阴极洗涤泵由每隔3h启动一次，改为每隔12h启动一次，人为地在电解池内部造成一定量的硫单质累积，当总运行时间满5000h时(电流一直恒定为53a)时，总槽电压为18.7v。停机，以去离子水对电解池阴阳极区进行洗涤，而后再次开机，保持停机前原温度、电流等各种参数不变的情况下运行，总槽电压为18.4v。再次停机，将电解池拆卸，以去离子水对mea、阴极支撑体进行洗涤后，重新组装电解池并再次以相同条件运行，总槽电压再次降回为18.0v。以上说明，本发明提出的so2去极化电解池及其运行方案，能够保证mea在长时间运行后，性能仅小幅度下降，且可完全恢复。