Generator natrijevega hipoklorita

Generator natrijevega hipoklorita deluje na kemičnem procesu elektrokloriranja, ki uporablja vodo, kuhinjsko sol in elektriko za proizvodnjo natrijevega hipoklorita (NaOCl). Raztopina slanice (ali morska voda) teče skozi celico elektrolizatorja, kjer teče enosmerni tok, kar vodi do elektrolize. Tako v trenutku nastane natrijev hipoklorit, ki je močno razkužilo. To se nato doda v vodo v potrebni koncentraciji za dezinfekcijo vode ali za preprečevanje nastajanja alg in bioloških obraščanj.

Načelo delovanjaGenerator natrijevega hipoklorita

V elektrolizerju gre tok skozi anodo in katodo v raztopini soli. ki je dober prevodnik elektrike, s čimer elektrolizira raztopino natrijevega klorida.

Posledica tega je klor (Cl₂) nastaja plin na anodi, medtem ko natrijev hidroksid (NaOH) in vodik (H₂) na katodi nastaja plin.

Reakcije, ki potekajo v elektrolitski celici, so

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂

Klor nadalje reagira s hidroksidom, da nastane natrijev hipoklorit (NaOCl). To reakcijo lahko poenostavimo na naslednji način

Cl₂+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

Ustvarjena raztopina ima vrednost pH med 8 in 8,5 in največjo ekvivalentno koncentracijo klora manj kot 8 g/l. Ima zelo dolg rok trajanja, zaradi česar je primeren za skladiščenje.

Po doziranju raztopine v vodni tok ni potrebna korekcija pH vrednosti, kot je pogosto potrebna pri natrijevem hipokloritu, proizvedenem z membransko metodo. Raztopina natrijevega hipoklorita reagira v ravnotežni reakciji, pri čemer nastane hipoklorova kislina

NaClO + H₂O = NaOH + HClO

Za proizvodnjo 1 kg ekvivalenta klora z uporabo generatorja natrijevega hipoklorita na kraju samem je potrebnih 4,5 kg soli in 4 kilovatne ure električne energije. Končna raztopina je sestavljena iz približno 0,8 % (8 gramov/liter) natrijevega hipoklorita.

Značilnosti generatorja natrijevega hipoklorita

1. Enostavno:Potrebna je le voda, sol in elektrika
2. Nestrupeno:Navadna sol, ki je glavna snov, je nestrupena in enostavna za shranjevanje. Elektro klorinator zagotavlja moč klora brez nevarnosti shranjevanja ali rokovanja z nevarnimi snovmi.
3. Poceni:za elektrolizo potrebujemo samo vodo, kuhinjsko sol in elektriko. Skupni obratovalni stroški elektroklorinatorja so nižji od običajnih metod kloriranja.
4. Enostavno odmerjanje za standardno koncentracijo:Natrijev hipoklorit, proizveden na kraju samem, se ne razgradi kot komercialni natrijev hipoklorit. Zato odmerka ni treba vsakodnevno spreminjati glede na jakost hipo raztopine.
5. Odobrena metoda dezinfekcije v skladu s predpisi o pitni vodi– alternativa z manj varnostnimi zahtevami za sisteme na osnovi klorovega plina.
6. Dolga življenjska doba, v primerjavi z elektrolizo membranskih celic
7. Ustvarjanje natrijevega hipoklorita na kraju samem omogoča upravljavcu, da proizvede le tisto, kar je potrebno in ko je potrebno.
8. Varno za okolje:V primerjavi z 12,5 % natrijevim hipokloritom uporaba soli in vode zmanjša emisije ogljika na 1/3. Hipo raztopina z manj kot 1 % koncentracijo, ki jo proizvaja naš sistem, je benigna in velja za nenevarno. To pomeni zmanjšano varnostno usposabljanje in izboljšano varnost delavcev.

Reakcijski rezervoar za nastajanje natrijevega hipoklorita: Natrijev hipoklorit, ustvarjen na kraju samem s pomočjo sintetične slanice ali morske vode, je zelo učinkovit pri zaščiti opreme pred rastjo mikroorganskih umazanij in nadzoru nad algami in raki. Kompaktni elektroklorinatorji proizvajalca FHC so idealni za dezinfekcijo vode med nesrečami, kot so potresi, poplave ali epidemije. Elektroklorinatorji so zasnovani za podeželsko in vaško dezinfekcijo pitne odpadne vode na mestu uporabe.

Prednosti generatorja natrijevega hipoklorita na kraju samem

Čeprav je ekonomska prednost glavna prednost uporabe natrijevega hipoklorita, ustvarjenega na kraju samem, pred uporabo drugih oblik kloriranja, so tehnične prednosti še večje.

Sledi nekaj težav, povezanih z uporabo tekočega natrijevega hipoklorita komercialne kakovosti. Ti imajo visoko koncentracijo (10-12 %) aktivnega klora. Te nastanejo z mehurčenjem plinskega klora v kavstični sodi (natrijev hidroksid). Običajno jih imenujemo tudi tekoči klor.

KorozijaKorozija zaradi komercialno proizvedenega hipoklorita je zaskrbljujoča zaradi vpliva na opremo. 10 do 15 % raztopina hipoklorita je zelo agresivna zaradi visokega pH in koncentracije klora. Zaradi svoje agresivne narave bo raztopina hipoklorita izkoristila vsa oslabljena področja v cevnem sistemu hipoklorita in lahko povzroči puščanje. Zato je uporaba generatorja natrijevega hipoklorita na kraju samem pametna možnost.

Nastajanje vodnega kamna Nastajanje vodnega kamna kalcijevega karbonata je še en problem pri uporabi tekočega hipoklorita komercialne kakovosti za kloriranje. Komercialni tekoči hipoklorit ima visok pH. Ko se raztopina hipoklorita z visokim pH zmeša z vodo za redčenje, dvigne pH mešane vode nad 9. Kalcij v vodi bo reagiral in se oboril kot kamenec kalcijevega karbonata. Elementi, kot so cevi, ventili in rotametri, se lahko povečajo in ne bodo več pravilno delovali. Priporočljivo je, da se komercialni tekoči hipoklorit ne razredči in da se v sistemu uporabljajo najmanjši cevovodi, ki jih dopušča pretok.

Proizvodnja plina Druga skrb v zvezi s hipokloritom komercialne kakovosti je proizvodnja plina. Hipoklorit sčasoma izgubi moč in med razgradnjo proizvaja kisik. Hitrost razgradnje se povečuje s koncentracijo, temperaturo in kovinskimi katalizatorji.

Osebna varnost Majhno puščanje v dovodnih ceveh hipoklorita bi povzročilo izhlapevanje vode in posledično sproščanje klorovega plina.

Nastajanje klorata Zadnje področje, ki vzbuja skrb, je možnost nastajanja kloratnih ionov. Natrijev hipoklorit se sčasoma razgradi in tvori kloratni ion (ClO3-) in kisik (O₂). Razgradnja raztopine hipoklorita je odvisna od jakosti raztopine, temperature in prisotnosti kovinskih katalizatorjev.

Razgradnjo komercialnega natrijevega hipoklorita je mogoče ustvariti na dva glavna načina:
a). Tvorba kloratov zaradi visokega pH, 3NaOCl= 2NaOCl+NaClO3.
b). Izguba klora zaradi izhlapevanja zaradi povišanja temperature.

Zato bo za katero koli trdnost in temperaturo v določenem časovnem obdobju produkt z večjo trdnostjo sčasoma imel manj razpoložljive jakosti klora kot produkt z nižjo trdnostjo, saj je njegova stopnja razgradnje večja. Raziskovalna fundacija American Water Works Association Research Foundation (AWWARF) je ugotovila, da je razgradnja koncentriranega belila (NaOCl) najverjetnejši vir proizvodnje klorata. Visoka koncentracija klorata ni priporočljiva v pitni vodi.

Primerjalna tabela za klor

Zdaj pa, katero je idealno razkužilo?

• Klor plin— Preveč je nevarno za rokovanje in ni varno v stanovanjskih območjih. Večino časa niso na voljo.
• Belilni prašek— Kalcijev hipoklorit je učinkovit, vendar je celoten postopek mešanja, usedanja in odstranjevanja blata zelo neurejen in okoren. Zaradi tega je celotno območje umazano. Poleg tega belilni prašek absorbira vlago med monsunom ali v mokrem okolju in oddaja plin klor, zaradi česar belilna moč izgubi svojo moč.
• Tekoče belilo— Tekoči klor ali natrijev hipoklorit je zelo učinkovit. To je v tekoči obliki, zato je zelo enostavno rokovati. Toda komercialno dostopen tekoči klor ni samo drag, ampak sčasoma izgubi svojo moč in postane voda. Nevarnost razlitja je pogosta težava.
• Elektro klorinator— Zelo učinkovito, ekonomično, varno in enostavno za pripravo in uporabo. To je najnovejša tehnologija, ki jo uporablja večina držav.