Установки по производству гипохлорита натрия

РЕФЕРАТ

Разработано современное энергосберегающее и экологичное оборудование для производства гипохлорита. В частности электролизер Альфа -ГПХ генератор активного хлора синтезирует гипохлорит из раствора хлорида натрия. При этом достигается полная конверсия и хлор не выделяется в окружающую среду. В растворе гипохлорита отсутствуют хлораты и перхлораты, токсичность низкая. Другой модуль Альфа-ПД прямого действия синтезирует активных хлор непосредственно в потоке воды при наличии и даже в отсутствии хлоридов в воде.

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод,  очистка стоков , деструкция, электролиз, хлор, гипохлорит

Дезинфекция стоков - одна из основных задач системы коммунальной канализации. Эффективное функционирование ее - основа безопасности населения. Хлораторные на очистных сооружениях часто сами становятся источником повышенной опасности, так как нередки аварии с газообразным хлором. Можно заменить хлор на безопасную поваренную соль, достаточно оснастить очистные нашим модулем. При этом не только улучшается безопасность, но и экономится дорогостоящий и очень сложный в обращении и транспортировке хлор.

Установки типа Альфа предназначены для производства непосредственно на месте потребления  дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия (ГПХН). Электролизеры фирмы ООО "Экологическая группа" работают на растворах поваренной соли и производят активный хлор. Есть и электролизер прямого действия он не дорог в приобретении  и эксплуатации.  Принцип работы гипохлоритных установок связан с электрохимическим преобразованием солевого раствора в гипохлорит натрия, проходящего систему электродных блоков. Концентрация образующегося гипохлорита натрия 5 - 6 г/куб. дм; содержание активного хлора в получаемом гипохлорите - 5-10 г/л; удельный расход электроэнергии на получение 1 кг активного хлора - 5,1-5,3 кВт-ч.; удельный расход поваренной соли - 4,7 - 3,5 кг/кг. В основе конструкции металлические электроды: анод - из графита с покрытием, катод - из стали.

Гипохлорит натрия получают электролизом раствора поваренной соли низкой концентрации (4-5%).

При электролизе на электродах при пропускании электрического тока через растворы или расплавы электролитов протекают окислительно-восстановительные реакции. Электрохимический способ получения  гипохлорита натрия (NaClO) основан на получении хлора путем электролиза водного раствора хлорида натрия (NaCl) и его взаимодействии со щелочью в одном и том же аппарате - электролизере. В данном случае, когда в качестве электролита используется раствор поваренной соли, сущность процесса заключается в следующем:

На аноде идет разряд ионов хлора (процесс окисления):

2Cl^- =Cl₂ + 2e^- (1)

Выделяющийся хлор растворяется в электролите (NaCl) с образованием хлорноватистой и соляной кислот:

Cl₂ + H₂O = HClO +HCl

На катоде происходит разряд молекул воды (процесс восстановления):

H₂O + e^- = OH^- + H⁺(2)

Атомы водорода после рекомбинации выделяются из раствора в виде газа, оставшиеся же в растворе ионы OH- образуют возле катода с ионами Na+ щелочь. Вследствие перемешивания анолита с католитом происходит взаимодействие хлорноватистой кислоты со щелочью с образованием гипохлорита натрия:

HClO + NaOH = NaClO + H₂O(3)

Если все количество щелочи, образующееся на катоде, будет поступать к аноду, то процесс электролиза протекает только с образованием раствора гипохлорита натрия. Получающийся гипохлорит натрия в значительной степени диссоциирует с образованием ионов ClO^- , которые способны к дальнейшему анодному окислению с образованием хлорат-иона СlO₃^-:

6СlO^-+6OH^- -6e^-=6H₂O +4Cl^- +2ClO₃^-+ 1,5O₂(4)

Концентрация ионов гипохлорита СlO- существенно влияет на дальнейший ход электролиза. Ионы ClO- разряжаются при значительно меньших потенциалах анода, чем ионы Сl-, поэтому уже при незначительных концентрациях гипохлорита натрия на аноде начинается совместный разряд ионов Сl- и СlO-. Образование хлората может протекать и химическим путем по реакции:

2HClО+ClO^- = ClO₃^-+2Cl^- + 2H⁺(5)

Получаемый раствор гипохлорита натрия достаточно стоек и может длительное время храниться без значительного разложения при соблюдении следующих факторов, влияющих на его стойкость:
1. низкая температура ( не более 20 ⁰С)
2. исключение воздействия света
3. отсутствие ионов тяжелых металлов
4. значение водородного показателя рН не менее 10

Разряд ионов Сl- приводит к образованию гипохлорита натрия с постепенно увеличивающейся концентрацией, а разряд ионов СlO- уменьшает его концентрацию. При достаточной длительности электролиза скорости этих двух процессов становятся одинаковыми  и дальнейший рост концентрации образующегося гипохлорита натрия прекратится. Поэтому задачей получения гипохлорита натрия является осуществление процесса электролиза в таких условиях, при которых равновесная концентрация гипохлорита натрия наступала бы как можно позднее. Очевидно, что этим условиям будут благоприятствовать все факторы, облегчающие разряд ионов Сl- и затрудняющие разряд ионов CIО-.

Получаемый электрохимическим способом раствор гипохлорита натрия находит широкое применение для обеззараживания питьевой воды, промышленных и сточных вод, а также в других технологических процессах, где требуется гарантированное качество воды по микробиологическим показателям.  гипохлорит натрия по своей бактерицидной эффективности равноценного действию жидкого хлора, хлорной извести и подобных хлорагентов. По сравнению с такими традиционно используемыми дезинфектантами как, хлор диоксид хлора и жавелевая вода получаемый электрохимическим методом  гипохлорит натрия имеет ряд преимуществ это:

-экологическая безопасность при производстве (100% поглощение хлора);

-соответствие самым строгим стандартам и рекомендациям в области охраны окружающей среды, в частности в черте города;

-независимость  от поставок обеззараживающих веществ;

-отсутствие потребности хранения опасных веществ таких как хлор;

-эксплуатационные затраты примерно в 1,5 раза меньше чем при использовании жидкого хлора.

Технические данные

Электролизной установки Альфа-ГПХ

 Электролизная установка для получения растворов гипохлоритов включает:

• 1. Электролизеры с электродными блоками
• 2. Выпрямитель
• 3. Емкости для приготовления раствора
• 4. Насос дозирующий
• 5. Трубопроводная и запорная арматура.

Все поставляется комплектно, на рамной конструкции, мобильные установки малой мощности снабжены колесными парами. Монтаж их на месте выполняется за 8 часов. Также предлагаем стационарные установки контейнерного типа большой мощности.

Для дезинфекции достаточна концентрация гипохлорита натрия 5 мг/л. Если вырабатывается в сутки 5 кг гипохлорита, то этим количеством можно дезинфицировать, очистить от органических веществ, железа, сернистых примесей 1000 куб.м воды/сутки.

В отличие от хлора, при равной эффективности, гипохлорит исключает выбросы хлора в атмосферу, не требует при хлораторной такого опасного объекта, как складов для хранения баллонов с хлором. Технология расходует недорогую соль и электроэнергию. Предпочтительно применение  такой технологии на удаленных объектах с автономным жизнеобеспечением.

Рис.1 Электролизер прямого действия

Установки типа Альфа предназначены для производства непосредственно на месте потребления  дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия (ГПХ). Электролизеры фирмы ООО “Экологическая группа” производят активный хлор. Принцип работы связан с равномерным преобразованием хлорид-анионов, имеющихся в воде, в активный хлор. Превращение происходит на поверхности электродов электродного блока. 

В комплект входит блок питания и управления, кабель, электродный блок с защитным корпусом.  Электродный блок помещается в лоток с проточной водой на выпуске воды из аэротэнка. При подаче электрического потенциала от блока питания на электроды происходит электролиз, разрядка хлорид-анионов на аноде и образование активного хлора. Активный хлор образуется в атомарном виде и обладает максимальным дезинфицирующим действием. Благодаря тому, что вся обрабатываемая вода проходит между пластин электролизера, обрабатывается весь объем стока равномерно. Электродный блок размещается на открытом воздухе, не требуется вентиляции. Блок питания и управления размещается в отапливаемом помещении,  с его помощью устанавливают заданный ток и соответствующую производительность электродного блока по атомарному хлору и гипохлориту.

Концентрация гипохлорита достигает 10 мг/л, что вполне достаточно даже для дезинфекции неочищенного стока.  Удельный расход электроэнергии на получение 1 кг активного хлора - 6,1–9,3 кВт-ч. В основе конструкции рамная решетка для размещения электродов на диэлектрических изоляторах.  Используются нерастворимые электроды:  анод – из упрочненного графита с покрытием, катод – из стали. Получаемый электрохимическим способом раствор гипохлорита эффективно обеззараживает сточную и питьевую воду, там, где требуется гарантированное качество воды по микробиологическим показателям. ГПХ по своей бактерицидной эффективности равноценнен действию жидкого хлора, хлорной извести и подобных им хлорагентов. По сравнению с такими, традиционно используемыми дезинфекантами, как хлор, диоксид хлора и жавелевая вода, получаемый электрохимическим методом гипохлорит имеет ряд преимуществ это:

-экологическая безопасность при производстве;

-соответствие самым строгим стандартам и рекомендациям в области охраны окружающей среды, в частности в черте города;

-независимость  от поставок обеззараживающих веществ;

-отсутствие потребности хранения опасных веществ, таких как хлор;

- автоматическое поддержание заданного уровня концентрации ионов гипохлорита в воде;

 -эксплуатационные затраты примерно в 18 раз меньше чем при использовании жидкого хлора;

 -полный контроль концентрации  дезинфициирующего агента (активного хлора) по величине  стабилизированного тока;

Электролизная установка прямого электролиза включает:

Электродный блок из рамной конструкции из нержавеющей стали (210 мм ширина, 195 мм высота, 410 мм длина, 7 графитовых модифицированных и 6 электродов из нержавеющей стали), кожух высотой 356 мм; Выпрямитель (Напряжение питания трёхфазное ~380 В, действующий ток 42 А, реверс тока для снятия осадка с электродов, стабилизация по току, таймер), мощность 1,2 кВт; Кабель для подключения атмосферостойкий общей длиной 50 м; Паспорт и инструкция по эксплуатации.

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Сроки изготовления и поставки: 100 рабочих дней. Гарантия 12 месяцев.

Дезинфицируем установками Альфа быстро и мобильно!

Материалы, опубликованные на сайте защищены согласно закону об авторских правах Закон РФ от 9 июля 1993 г. N 5351-I "Об авторском праве и смежных правах" (с изменениями от 19 июля 1995 г., 20 июля 2004 г.) и не могут быть использованы без разрешения автора. 

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод,  очистка стоков , деструкция, электролиз, хлор, гипохлорит