Natriumhypochlorit-Generator

Der Natriumhypochlorit-Generator arbeitet mit einem chemischen Elektrochlorierungsprozess, bei dem Wasser, Kochsalz und Strom zur Herstellung von Natriumhypochlorit (NaOCl) verwendet werden. Die Solelösung (oder Meerwasser) wird durch eine Elektrolysezelle geleitet, in der Gleichstrom fließt, der zur Elektrolyse führt. Dabei entsteht sofort Natriumhypochlorit, ein starkes Desinfektionsmittel. Dieses wird dann in der erforderlichen Konzentration dem Wasser zudosiert, um das Wasser zu desinfizieren oder Algenbildung und Bioverschmutzung vorzubeugen.

Funktionsprinzip vonNatriumhypochlorit-Generator

Im Elektrolyseur wird der Strom durch die Anode und Kathode in der Salzlösung geleitet. Es ist ein guter Stromleiter und elektrolysiert so die Natriumchloridlösung.

Dabei entsteht Chlor (Cl₂) Gas entsteht an der Anode, während Natriumhydroxid (NaOH) und Wasserstoff (H₂An der Kathode entsteht Gas.

Die Reaktionen, die in der Elektrolysezelle stattfinden, sind

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂

Das Chlor reagiert weiter mit dem Hydroxid unter Bildung von Natriumhypochlorit (NaOCl). Diese Reaktion kann auf folgende Weise vereinfacht werden

Cl₂+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂Ö

Die erzeugte Lösung hat einen pH-Wert zwischen 8 und 8,5 und eine maximale äquivalente Chlorkonzentration von weniger als 8 g/l. Es hat eine sehr lange Haltbarkeit und eignet sich daher gut zur Lagerung.

Nach der Dosierung der Lösung in den Wasserstrom ist keine pH-Wert-Korrektur erforderlich, wie sie häufig bei im Membranverfahren hergestelltem Natriumhypochlorit erforderlich ist. Die Natriumhypochloritlösung reagiert in einer Gleichgewichtsreaktion, wodurch hypochlorige Säure entsteht

NaClO + H₂O = NaOH + HClO

Um 1 kg Chloräquivalent mit einem Natriumhypochloritgenerator vor Ort zu produzieren, sind 4,5 kg Salz und 4 Kilowattstunden Strom erforderlich. Die endgültige Lösung besteht aus etwa 0,8 % (8 Gramm/Liter) Natriumhypochlorit.

Eigenschaften des Natriumhypochloritgenerators

1. Einfach:Es werden lediglich Wasser, Salz und Strom benötigt
2. Ungiftig:Kochsalz, der Hauptbestandteil, ist ungiftig und leicht zu lagern. Der Elektrochlorierer liefert die Kraft von Chlor, ohne dass die Gefahr besteht, dass gefährliche Materialien gelagert oder gehandhabt werden.
3. Kostengünstig:Für die Elektrolyse werden lediglich Wasser, Kochsalz und Strom benötigt. Die Gesamtbetriebskosten eines Elektrochlorierungsgeräts sind geringer als bei herkömmlichen Chlorierungsmethoden.
4. Einfach zu dosieren, um eine Standardkonzentration zu erhalten:Vor Ort erzeugtes Natriumhypochlorit zersetzt sich nicht wie handelsübliches Natriumhypochlorit. Daher muss die Dosierung nicht täglich entsprechend der Stärke der Hypolösung angepasst werden.
5. Zugelassenes, der Trinkwasserverordnung entsprechendes Desinfektionsverfahren– eine Alternative mit geringeren Sicherheitsanforderungen zu chlorgasbasierten Systemen.
6. Lange Lebensdauer, im Vergleich zur Membranzellenelektrolyse
7. Die Vor-Ort-Erzeugung von Natriumhypochlorit ermöglicht es dem Bediener, nur das zu produzieren, was benötigt wird, und zwar dann, wenn es benötigt wird.
8. Sicher für die Umwelt:Im Vergleich zu 12,5 % Natriumhypochlorit reduziert die Verwendung von Salz und Wasser den Kohlenstoffausstoß auf ein Drittel. Die von unserem System produzierte Hypolösung mit einer Konzentration von weniger als 1 % ist harmlos und gilt als ungefährlich. Dies führt zu weniger Sicherheitsschulungen und einer verbesserten Arbeitssicherheit.

Reaktionstank zur Natriumhypochlorit-Erzeugung: Vor Ort mit Hilfe von synthetischer Sole oder Meerwasser erzeugtes Natriumhypochlorit schützt die Ausrüstung sehr effizient vor dem Wachstum mikroorganischer Verschmutzungen und bekämpft Algen und Krebstiere. Kompakte Elektrochlorierer von FHC eignen sich ideal für die Desinfektion von Wasser bei Katastrophen wie Erdbeben, Überschwemmungen oder Epidemien. Elektrochlorierungsgeräte sind für die Desinfektion von Trinkwasser am Einsatzort in ländlichen und dörflichen Gebieten konzipiert.

Vorteile des Vor-Ort-Natriumhypochloritgenerators

Obwohl der wirtschaftliche Aspekt den größten Vorteil bei der Verwendung von vor Ort erzeugtem Natriumhypochlorit gegenüber der Verwendung anderer Formen der Chlorierung darstellt, sind die technischen Vorteile sogar noch größer.

Im Folgenden sind einige der Probleme aufgeführt, die mit der Verwendung von handelsüblichem flüssigem Natriumhypochlorit verbunden sind. Diese haben eine hohe Konzentration (10-12 %) an aktivem Chlor. Diese werden durch Einblasen von Chlorgas in Natronlauge (Natriumhydroxid) hergestellt. Sie werden allgemein auch als flüssiges Chlor bezeichnet.

KorrosionDie Korrosion durch kommerziell hergestelltes Hypochlorit ist aufgrund seiner Auswirkungen auf die Ausrüstung ein Problem. Eine 10 bis 15 %ige Hypochloritlösung ist aufgrund ihres hohen pH-Werts und ihrer Chlorkonzentration sehr aggressiv. Aufgrund ihrer aggressiven Natur nutzt die Hypochloritlösung alle Schwachstellen im Hypochlorit-Rohrleitungssystem aus und kann zu Undichtigkeiten führen. Daher ist die Verwendung eines Natriumhypochloritgenerators vor Ort eine sinnvolle Option.

Ablagerungen Die Bildung von Kalziumkarbonatablagerungen ist ein weiteres Problem bei der Verwendung von handelsüblichem flüssigem Hypochlorit zur Chlorierung. Flüssiges Hypochlorit in Handelsqualität hat einen hohen pH-Wert. Wenn die Hypochloritlösung mit hohem pH-Wert mit dem Verdünnungswasser gemischt wird, erhöht sich der pH-Wert des Mischwassers auf über 9. Das Kalzium im Wasser reagiert und fällt als Kalziumkarbonatstein aus. Teile wie Rohre, Ventile und Rotameter können verkalken und nicht mehr richtig funktionieren. Es wird empfohlen, das handelsübliche flüssige Hypochlorit nicht zu verdünnen und im System die kleinsten Rohrleitungen zu verwenden, die die Durchflussrate zulässt.

Gasproduktion Ein weiteres Problem bei Hypochlorit in kommerzieller Qualität ist die Gasproduktion. Hypochlorit verliert mit der Zeit an Festigkeit und erzeugt bei seiner Zersetzung Sauerstoffgas. Die Zersetzungsgeschwindigkeit nimmt mit der Konzentration, der Temperatur und den Metallkatalysatoren zu.

Persönliche Sicherheit Eine kleine Leckage in den Hypochlorit-Zuleitungen würde zur Verdunstung des Wassers und damit zur Freisetzung von Chlorgas führen.

Chloratbildung Der letzte Bereich, der Anlass zur Sorge gibt, ist die Möglichkeit der Bildung von Chlorationen. Natriumhypochlorit zerfällt mit der Zeit unter Bildung von Chlorationen (ClO3-) und Sauerstoff (O).₂). Der Abbau der Hypochloritlösung hängt von der Stärke der Lösung, der Temperatur und der Anwesenheit von Metallkatalysatoren ab.

Die Zersetzung von handelsüblichem Natriumhypochlorit kann auf zwei Arten erfolgen:
A). Die Bildung von Chloraten aufgrund des hohen pH-Werts, 3NaOCl= 2NaOCl+NaClO3.
B). Verlust der Chlorverdunstung aufgrund des Temperaturanstiegs.

Daher wird bei jeder gegebenen Festigkeit und Temperatur über einen bestimmten Zeitraum hinweg das Produkt mit höherer Festigkeit letztendlich eine geringere verfügbare Chlorkonzentration aufweisen als das Produkt mit geringerer Festigkeit, da seine Zersetzungsrate größer ist. Die American Water Works Association Research Foundation (AWWARF) kam zu dem Schluss, dass die Zersetzung von konzentriertem Bleichmittel (NaOCl) die wahrscheinlichste Quelle der Chloratproduktion ist. Eine hohe Chloratkonzentration im Trinkwasser ist nicht ratsam.

Chlor-Vergleichstabelle

Welches ist nun das ideale Desinfektionsmittel?

• Chlorgas— Die Handhabung ist zu gefährlich und in Wohngebieten nicht sicher. Meistens sind sie nicht verfügbar.
• Bleichpulver— Calciumhypochlorit ist wirksam, aber der gesamte Prozess des Mischens, Absetzens und Entsorgens des Schlamms ist sehr schmutzig und umständlich. Dadurch wird der gesamte Bereich schmutzig. Darüber hinaus nimmt das Bleichpulver während des Monsuns oder in feuchter Umgebung Feuchtigkeit auf und gibt Chlorgas ab, wodurch die Bleichkraft an Stärke verliert.
• Flüssiges Bleichmittel— Flüssiges Chlor oder Natriumhypochlorit ist sehr wirksam. Es liegt in flüssiger Form vor und ist daher sehr einfach zu handhaben. Doch das im Handel erhältliche flüssige Chlor ist nicht nur teuer, sondern verliert mit der Zeit auch seine Stärke und wird zu Wasser. Die Gefahr des Verschüttens ist ein häufiges Problem.
• Elektrochlorinator—Sehr effektiv, wirtschaftlich, sicher und einfach zuzubereiten und anzuwenden. Dies ist die neueste Technologie, die in den meisten Ländern eingesetzt wird.