Генератор гіпохлориту натрію

Генератор гіпохлориту натрію працює на хімічному процесі електрохлорування, який використовує воду, кухонну сіль та електроенергію для виробництва гіпохлориту натрію (NaOCl). Розчин розсолу (або морська вода) протікає через комірку електролізера, де пропускається постійний струм, що призводить до електролізу. Це миттєво утворює гіпохлорит натрію, який є сильним дезінфікуючим засобом. Потім його додають у воду в необхідній концентрації для дезінфекції води або запобігання утворенню водоростей і біологічному забрудненню.

Принцип діїГенератор гіпохлориту натрію

В електролізері струм пропускається через анод і катод у розчині солі. який є хорошим провідником електрики, таким чином електролізуючи розчин хлориду натрію.

В результаті утворюється хлор (Cl₂) газ утворюється на аноді, тоді як гідроксид натрію (NaOH) і водень (H₂) газ утворюється на катоді.

Реакції, що відбуваються в електролітичній комірці, це

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂

Далі хлор реагує з гідроксидом з утворенням гіпохлориту натрію (NaOCl). Цю реакцію можна спростити таким чином

Кл₂+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂О

Утворений розчин має значення рН від 8 до 8,5, а максимальна еквівалентна концентрація хлору менше 8 г/л. Він має дуже тривалий термін зберігання, що робить його придатним для зберігання.

Після дозування розчину в потік води не потрібна корекція значення рН, як це часто потрібно для гіпохлориту натрію, отриманого мембранним методом. Розчин гіпохлориту натрію вступає в реакцію балансу, утворюючи хлорноватисту кислоту

NaClO + H₂O = NaOH + HClO

Щоб виробити 1 кг еквівалента хлору за допомогою власного генератора гіпохлориту натрію, потрібно 4,5 кг солі та 4 кіловат-години електроенергії. Кінцевий розчин складається приблизно з 0,8% (8 грам/літр) гіпохлориту натрію.

Характеристика генератора гіпохлориту натрію

1. Простий:Потрібні лише вода, сіль та електрика
2. Нетоксичний:Основна речовина кухонної солі нетоксична і проста в зберіганні. Електрохлоратор забезпечує потужність хлору без небезпеки зберігання або поводження з небезпечними матеріалами.
3. Низька вартість:для електролізу потрібні тільки вода, кухонна сіль і електрика. Загальна вартість експлуатації електрохлоратора нижча, ніж звичайні методи хлорування.
4. Легко дозувати для отримання стандартної концентрації:Гіпохлорит натрію, створений на місці, не розкладається, як комерційний гіпохлорит натрію. Таким чином, дозування не потрібно змінювати щодня залежно від сили гіпорозчину.
5. Схвалений метод дезінфекції, що відповідає правилам питної води– альтернатива з меншими вимогами безпеки до систем на основі газоподібного хлору.
6. Тривалий термін служби, порівняно з електролізом мембранної комірки
7. Виробництво гіпохлориту натрію на місці дозволяє оператору виробляти лише те, що потрібно, і коли це необхідно.
8. Безпечний для навколишнього середовища:У порівнянні з 12,5% гіпохлоритом натрію використання солі та води зменшує викиди вуглецю на 1/3. Гіпорозчин концентрації менше 1%, який виробляє наша система, є безпечним і вважається нешкідливим. Це призводить до скорочення навчання техніки безпеки та підвищення безпеки працівників.

Резервуар для реакції генерації гіпохлориту натрію: гіпохлорит натрію, створений на місці за допомогою синтетичного розсолу або морської води, є дуже ефективним у захисті обладнання від зростання мікроорганічного забруднення та боротьби з водоростями та ракоподібними. Компактні електрохлоратори виробництва FHC ідеально підходять для дезінфекції води під час стихійних лих, таких як землетруси, повені або епідемії. Електрохлоратори призначені для знезараження питних вод у сільських і селищних умовах.

Переваги генератора гіпохлориту натрію на місці

Хоча економічні міркування є головною перевагою використання гіпохлориту натрію, створеного на місці, порівняно з іншими формами хлорування, технічні переваги ще більші.

Нижче наведено деякі проблеми, пов’язані з використанням комерційного рідкого гіпохлориту натрію. Вони мають високу концентрацію (10-12%) активного хлору. Вони отримують барботуванням газоподібного хлору в каустичну соду (гідроксид натрію). Їх також зазвичай називають рідким хлором.

КорозіяКорозія, спричинена комерційно виробленим гіпохлоритом, викликає занепокоєння через його вплив на обладнання. 10-15% розчин гіпохлориту дуже агресивний через високий рН і концентрацію хлору. Через свою агресивну природу розчин гіпохлориту буде використовувати будь-які ослаблені ділянки в системі трубопроводів гіпохлориту та може спричинити витоки. Тому використання генератора гіпохлориту натрію на місці є розумним варіантом.

Утворення накипу. Утворення накипу карбонату кальцію є ще одним занепокоєнням при використанні комерційного рідкого гіпохлориту для хлорування. Комерційний рідкий гіпохлорит має високий pH. Коли розчин гіпохлориту з високим рН змішується з водою для розведення, це підвищує рН змішаної води вище 9. Кальцій у воді реагує та випадає в осад у вигляді накипу карбонату кальцію. Такі елементи, як труби, клапани та ротаметри, можуть збільшитися та перестати працювати належним чином. Рекомендується не розбавляти промисловий рідкий гіпохлорит і використовувати в системі найменші трубопроводи, які дозволяє швидкість потоку.

Виробництво газу Ще однією проблемою, пов’язаною з комерційним гіпохлоритом, є видобуток газу. Гіпохлорит з часом втрачає міцність і під час розкладання утворює кисень. Швидкість розкладання збільшується з концентрацією, температурою та металевими каталізаторами.

Особиста безпека Невеликий витік у лініях подачі гіпохлориту може призвести до випаровування води та, у свою чергу, виділення газоподібного хлору.

Утворення хлорату Останньою проблемою є можливість утворення іонів хлорату. Гіпохлорит натрію з часом розкладається, утворюючи хлорат-іон (ClO3-) і кисень (O₂). Розкладання розчину гіпохлориту залежить від міцності розчину, температури та наявності металевих каталізаторів.

Розкладання комерційного гіпохлориту натрію можна створити двома основними способами:
а). Утворення хлоратів через високий pH, 3NaOCl= 2NaOCl+NaClO3.
б). Втрата хлору на випаровування через підвищення температури.

Таким чином, для будь-якої заданої міцності та температури протягом певного періоду часу міцність продукту з вищою міцністю врешті-решт буде нижчою за вмістом доступного хлору, ніж продукт із меншою міцністю, оскільки швидкість його розкладання вища. Дослідницький фонд Американської асоціації водопостачання (AWWARF) дійшов висновку, що розкладання концентрованого відбілювача (NaOCl) є найбільш імовірним джерелом виробництва хлорату. Висока концентрація хлорату в питній воді не рекомендується.

Порівняльна таблиця хлору

А тепер, який дезінфікуючий засіб є ідеальним?

• Газ хлору— З ним надто небезпечно поводитись і небезпечно в житлових приміщеннях. Найчастіше вони недоступні.
• Відбілюючий порошок— Гіпохлорит кальцію ефективний, але весь процес змішування, відстоювання та утилізації осаду дуже брудний і громіздкий. Це робить всю територію брудною. Крім того, відбілюючий порошок поглинає вологу під час мусонів або у вологому середовищі та виділяє газоподібний хлор, через що відбілююча сила втрачає свою силу.
• Рідкий відбілювач— Дуже ефективним є рідкий хлор або гіпохлорит натрію. Це в рідкій формі, тому дуже легко використовувати. Але комерційно доступний рідкий хлор не тільки дорогий, але й втрачає свою силу з часом і стає водою. Небезпека розливу є поширеною проблемою.
• Електрохлоратор—Дуже ефективний, економічний, безпечний, простий у приготуванні та застосуванні. Це найновіша технологія, яка використовується в більшості країн.