Նատրիումի հիպոքլորիտի գեներատոր

Նատրիումի հիպոքլորիտ գեներատորն աշխատում է էլեկտրաքլորացման քիմիական գործընթացի վրա, որն օգտագործում է ջուր, սովորական աղ և էլեկտրականություն՝ նատրիումի հիպոքլորիտ (NaOCl) արտադրելու համար: Աղի լուծույթը (կամ ծովի ջուրը) հոսում է էլեկտրոլիզատորի բջիջով, որտեղ ուղղակի հոսանք է անցնում, ինչը հանգեցնում է էլեկտրոլիզացման: Սա ակնթարթորեն արտադրում է նատրիումի հիպոքլորիտ, որը ուժեղ ախտահանիչ է: Այնուհետև այն չափվում է ջրի մեջ՝ պահանջվող կոնցենտրացիայի մեջ՝ ջուրը ախտահանելու կամ ջրիմուռների առաջացումը և բիոաղտոտումը կանխելու համար:

Գործառնական սկզբունքըՆատրիումի հիպոքլորիտի գեներատոր

Էլեկտրոլիզատորում հոսանքն անցնում է աղի լուծույթի անոդով և կաթոդով: որը լավ հաղորդիչ է էլեկտրական հոսանքի՝ այդպիսով էլեկտրոլիզելով նատրիումի քլորիդի լուծույթը։

Սա հանգեցնում է քլորի (Cl₂) գազը արտադրվում է անոդում, մինչդեռ նատրիումի հիդրօքսիդը (NaOH) և ջրածինը (H₂) կաթոդում գազ է առաջանում։

Էլեկտրոլիտիկ բջիջում տեղի ունեցող ռեակցիաներն են

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + Հ₂

Քլորը հետագայում փոխազդում է հիդրօքսիդի հետ՝ ձևավորելով նատրիումի հիպոքլորիտ (NaOCl): Այս ռեակցիան կարելի է պարզեցնել հետևյալ կերպ

Cl₂+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂Օ

Ստացված լուծույթն ունի 8-ից 8,5 pH արժեք, իսկ քլորի առավելագույն համարժեք կոնցենտրացիան՝ 8 գ/լ-ից պակաս: Այն ունի շատ երկար պահպանման ժամկետ, ինչը հարմար է դարձնում պահեստավորման համար:

Լուծույթը ջրի հոսքի մեջ դոզան դնելուց հետո pH արժեքի ուղղում չի պահանջվում, ինչպես հաճախ պահանջվում է թաղանթային մեթոդով արտադրվող նատրիումի հիպոքլորիտում: Նատրիումի հիպոքլորիտի լուծույթը արձագանքում է հավասարակշռության ռեակցիայի մեջ, որի արդյունքում առաջանում է հիպոքլորային թթու

NaClO + H₂O = NaOH + HClO

Տեղում նատրիումի հիպոքլորիտի գեներատորի միջոցով 1 կգ համարժեք քլոր արտադրելու համար պահանջվում է 4,5 կգ աղ և 4 կվտ ժամ էլեկտրաէներգիա: Վերջնական լուծույթը բաղկացած է մոտավորապես 0,8% (8 գրամ/լ) նատրիումի հիպոքլորիտից:

Նատրիումի հիպոքլորիտի գեներատորի բնութագրերը

1. Պարզ:Պահանջվում է միայն ջուր, աղ և էլեկտրականություն
2. Ոչ թունավոր.Սովորական աղը, որը հիմնական նյութն է, թունավոր չէ և հեշտ է պահվում: Էլեկտրաքլորատորն ապահովում է քլորի հզորությունը՝ առանց վտանգավոր նյութերի պահպանման կամ վարվելու վտանգի:
3. Ցածր գին:Էլեկտրոլիզի համար անհրաժեշտ է միայն ջուր, սովորական աղ և էլեկտրականություն։ Էլեկտրաքլորատորի ընդհանուր գործառնական արժեքը ավելի քիչ է, քան սովորական քլորացման մեթոդները:
4. Հեշտ դոզան՝ ստանդարտ կոնցենտրացիան ստանալու համար.Տեղում առաջացած նատրիումի հիպոքլորիտը չի քայքայվում, ինչպես նատրիումի հիպոքլորիտը առևտրային: Հետևաբար, դեղաչափը չպետք է փոփոխվի ամեն օր՝ ելնելով հիպո լուծույթի հզորությունից:
5. Ախտահանման հաստատված մեթոդ, որը համապատասխանում է խմելու ջրի կանոններին– քլորի վրա հիմնված համակարգերի անվտանգության ավելի քիչ պահանջներով այլընտրանք:
6. Երկար ծառայության ժամկետ, համեմատած մեմբրանի բջիջների էլեկտրոլիզի հետ
7. Նատրիումի հիպոքլորիտի տեղում արտադրությունը օպերատորին թույլ է տալիս արտադրել միայն այն, ինչ անհրաժեշտ է և երբ դա անհրաժեշտ է:
8. Անվտանգ է շրջակա միջավայրի համար.Նատրիումի հիպոքլորիտի 12,5%-ի համեմատ՝ աղի և ջրի օգտագործումը նվազեցնում է ածխածնի արտանետումները մինչև 1/3-րդ: Մեր համակարգի կողմից արտադրված 1%-ից պակաս կոնցենտրացիայի հիպո լուծույթը բարենպաստ է և համարվում է ոչ վտանգավոր: Սա նշանակում է անվտանգության ուսուցման կրճատում և աշխատողների անվտանգության բարելավում:

Նատրիումի հիպոքլորիտի առաջացման ռեակցիոն տանկ. նատրիումի հիպոքլորիտը, որը ստեղծվել է տեղում սինթետիկ աղաջրի կամ ծովի ջրի օգնությամբ, շատ արդյունավետ է սարքավորումը միկրոօրգանական աղտոտվածության աճից և ջրիմուռների և խեցգետնակերպերի վերահսկման համար: FHC-ի կողմից արտադրված կոմպակտ էլեկտրոքլորատորները իդեալական են ջրի ախտահանման համար աղետների ժամանակ, ինչպիսիք են երկրաշարժերը, ջրհեղեղները կամ համաճարակները: Էլեկտրաքլորատորները նախատեսված են գյուղական և գյուղական «օգտագործման կետ» խմելու ջրի ախտահանման համար:

Նատրիումի հիպոքլորիտի տեղում գեներատորի առավելությունները

Չնայած տնտեսական նկատառումը տեղում առաջացած նատրիումի հիպոքլորիտի օգտագործման հիմնական առավելությունն է քլորացման այլ ձևերի կիրառման նկատմամբ, տեխնիկական առավելություններն էլ ավելի մեծ են:

Ստորև բերված են որոշ խնդիրներ, որոնք կապված են առևտրային կարգի հեղուկ նատրիումի հիպոքլորիտի օգտագործման հետ: Սրանք ունեն ակտիվ քլորի բարձր խտություն (10-12%): Դրանք արտադրվում են կաուստիկ սոդայի մեջ (նատրիումի հիդրօքսիդ) գազային քլորի փրփրացման միջոցով: Նրանք նաև սովորաբար կոչվում են հեղուկ քլոր:

Կոռոզիա Առևտրային հիպոքլորիտի հետևանքով առաջացած կոռոզիան մտահոգիչ է սարքավորման վրա դրա ազդեցության պատճառով: 10-ից 15% հիպոքլորիտի լուծույթը շատ ագրեսիվ է իր բարձր pH-ի և քլորի կոնցենտրացիայի շնորհիվ: Իր ագրեսիվ բնույթի պատճառով հիպոքլորիտային լուծույթը կշահագործի հիպոքլորիտային խողովակաշարի համակարգի ցանկացած թուլացած տարածք և կարող է արտահոսք առաջացնել: Այսպիսով, տեղում նատրիումի հիպոքլորիտի գեներատորի օգտագործումը խելամիտ տարբերակ է:

ScalingԿալցիումի կարբոնատի մասշտաբի ձևավորումը ևս մեկ մտահոգություն է, երբ օգտագործվում է առևտրային կարգի հեղուկ հիպոքլորիտ քլորացման համար: Առևտրային կարգի հեղուկ հիպոքլորիտը ունի բարձր pH: Երբ բարձր pH հիպոքլորիտի լուծույթը խառնվում է նոսրացման ջրի հետ, այն բարձրացնում է խառնած ջրի pH-ը մինչև 9-ը: Ջրի մեջ պարունակվող կալցիումը կարձագանքի և նստեցվի որպես կալցիումի կարբոնատ կշեռք: Այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են խողովակները, փականները և ռոտաչափերը, կարող են մեծանալ և այլևս պատշաճ կերպով չգործել: Խորհուրդ է տրվում, որ կոմերցիոն կարգի հեղուկ հիպոքլորիտը չնոսրացվի և համակարգում օգտագործվեն ամենափոքր խողովակաշարերը, որոնք թույլ կտա հոսքի արագությունը:

Գազի արտադրություն Առևտրային կարգի հիպոքլորիտի հետ կապված մեկ այլ մտահոգություն գազի արտադրությունն է: Հիպոքլորիտը ժամանակի ընթացքում կորցնում է ուժը և քայքայվելիս առաջացնում է թթվածնային գազ: Քայքայման արագությունը մեծանում է կոնցենտրացիայի, ջերմաստիճանի և մետաղական կատալիզատորների հետ:

Անձնական անվտանգություն Հիպոքլորիտային սնուցման գծերում փոքր արտահոսքը կհանգեցնի ջրի գոլորշիացմանը և իր հերթին քլորի գազի արտազատմանը:

Քլորատի ձևավորումՄտահոգության վերջնական ոլորտը քլորատի իոնների առաջացման հնարավորությունն է: Նատրիումի հիպոքլորիտը ժամանակի ընթացքում քայքայվում է՝ ձևավորելով քլորատ իոն (ClO3-) և թթվածին (O):₂) Հիպոքլորիտի լուծույթի քայքայումը կախված է լուծույթի ուժից, ջերմաստիճանից և մետաղական կատալիզատորների առկայությունից:

Առևտրային նատրիումի հիպոքլորիտի տարրալուծումը կարող է առաջանալ երկու հիմնական եղանակով.
ա). Բարձր pH-ի պատճառով քլորատների առաջացումը՝ 3NaOCl=2NaOCl+NaClO3:
բ). Ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով քլորի գոլորշիացման կորուստ:

Հետևաբար, ցանկացած տվյալ ուժի և ջերմաստիճանի համար, որոշակի ժամանակահատվածում, ավելի բարձր հզորության արտադրանքը, ի վերջո, հասանելի կլինի քլորի ավելի ցածր ուժով, քան ցածր հզորության արտադրանքը, քանի որ դրա տարրալուծման արագությունը ավելի մեծ է: Ամերիկյան ջրային աշխատանքների ասոցիացիայի հետազոտական հիմնադրամը (AWWARF) եզրակացրեց, որ խտացված սպիտակեցնող նյութի (NaOCl) տարրալուծումը քլորատի արտադրության ամենահավանական աղբյուրն է: Խմելու ջրի մեջ քլորատի բարձր կոնցենտրացիան խորհուրդ չի տրվում:

Քլորի համեմատական աղյուսակ

Հիմա ո՞րն է իդեալական ախտահանիչը:

• Քլոր գազ— Բնակելի տարածքներում այն չափազանց վտանգավոր է վարվելու համար և անվտանգ չէ: Շատ ժամանակ դրանք հասանելի չեն:
• Սպիտակեցնող փոշի— Կալցիումի հիպոքլորիտը արդյունավետ է, բայց տիղմի խառնման, նստեցման և հեռացման ողջ գործընթացը շատ խառնաշփոթ է և ծանր: Սա կեղտոտում է ամբողջ տարածքը: Ավելին, սպիտակեցնող փոշին կլանում է խոնավությունը մուսոնների ժամանակ կամ թաց միջավայրում և արտանետում քլոր գազ՝ ստիպելով սպիտակեցնող ուժը կորցնել իր ուժը:
• Հեղուկ սպիտակեցնող միջոց— Հեղուկ քլորը կամ նատրիումի հիպոքլորիտը շատ արդյունավետ է: Սա հեղուկ վիճակում է, ուստի շատ հեշտ է կարգավորել: Բայց կոմերցիոն հասանելի հեղուկ քլորը ոչ միայն թանկ է, այլև որոշակի ժամանակահատվածում կորցնում է իր ուժը և դառնում ջուր: Թափվելու վտանգը տարածված խնդիր է:
• Էլեկտրաքլորատոր— Շատ արդյունավետ, խնայող, անվտանգ և հեշտ է պատրաստել և օգտագործել: Սա ամենավերջին տեխնոլոգիան է, որն ընդունված է շատ երկրներում: