Хлор-щелочной электролиз

Эта ЛикиСоник^® измерительная техника может быть выгодно использована на различных этапах процесса хлорщелочного электролиза. Польза для клиента заключается в основном в снижении потребления сырья и энергии а также в повышении выхода.

ЛикиСоник^® Система

ЛикиСоник^® доступна в трех вариантах:
ЛикиСоник^® 20, ЛикиСоник^® 30 и ЛикиСоник^® 40.

ЛикиСоник^® 30 — это высокопроизводительная система, состоящая из контроллера с подключением до четырех датчиков. Датчики могут быть использованы в различных точках измерения.

ЛикиСоник^® 20 — это вариант с сокращенным функционалом и подключением одного датчика.

ЛикиСоник^® 40 позволяет одновременно определять две концентрации в смеси. Для этого используется вторая физическая величина, комбинированная со скоростью звука. В процессах хлорщелочного электролиза система LiquiSonic® 40 обычно содержит датчик проводимости в качестве второй физической величины.

Принцип измерения

Эта ЛикиСоник^® измерительная техника анализирует параметры жидкости, такие как концентрация или плотность, обнаруживает фазовые переходы и служит для отслеживания реакций.

Принцип измерения основан на определении скорости звука в жидкостях. Расстояние (d) между ультразвуковым передатчиком и приемником конструктивно постоянно, поэтому скорость звука (v) может быть рассчитана путем измерения времени прохождения (t) (v = d / t). Поскольку скорость звука зависит от концентрации вещества, существует функциональная зависимость, по которой можно рассчитать концентрацию.

Измерение скорости звука не зависит от прозрачности жидкости и отличается высокой точностью измерения, воспроизводимостью и стабильностью. В дополнение к измерению скорости звука в ЛикиСоник^® Датчик интегрировано высокоточное и быстрое измерение температуры для температурной компенсации. Для многих приложений это предоставляет большие преимущества по сравнению с традиционными методами измерения.

Датчик

Тот ЛикиСоник^® Датчик непрерывно измеряет как концентрацию, так и температуру в заданном диапазоне. Данные процесса обновляются каждую секунду.

Компонент датчика, контактирующий с жидкостью, изготовлен из нержавеющей стали или коррозионно-стойкого материала, такого как Hastelloy C-2000, или покрыт Halar или PFA.

Различные дополнительные функции, интегрированные в датчик, такие как контроль потока (Flow / Stop) или мониторинг влажно-сухого состояния (полная / пустая трубопровод), дополняют контроль процесса.

Специальная ЛикиСоник^® высокопроизводительная технология обеспечивает стабильные результаты измерений даже при наличии газовых пузырей или сильного затухания сигнала из-за процессной жидкости.

Хлорщелочной электролиз

Как работает хлорщелочной электролиз?

Хлорщелочной электролиз является важным техническим процессом, используемым для производства основных химикатов, таких как хлор, водород и каустическая сода (гидроксид натрия). При этом используется водный раствор хлорида натрия (соль) в качестве электролита. На электроды, которые изготовлены из специальных материалов, подается электрическое напряжение. В результате этого процесса хлорид-ионы на аноде окисляются до хлора, в то время как на катоде вода восстанавливается до водорода и гидроксид-ионов.Гидроксид-ионы реагируют с ионами натрия в растворе, образуя каустическую соду. Хлорщелочной электролиз является очень эффективным процессом, который используется во многих отраслях, так как он быстрый, надежный и экономичный, и обеспечивает основные химикаты для различных промышленных применений.

С помощью электрического тока это соль (NaCl) в хлор (Cl₂), едкий натр (NaOH) и водород (H₂) разлагается.

Какие методы существуют в хлорщелочной электролизе?

Для этого в основном используются два метода: диафрагменный и мембранный методы.

В обоих методах происходит одна и та же электрохимическая реакция: NaCl поступает в анодное отделение ячейки, где Cl₂ осаждается в виде хлора. Затем раствор поступает в катодное отделение, где H₂ и NaOH образуется.

Объяснение диафрагменного метода:

В диафрагменном методе используется пористая диафрагма (перегородка) между анодом и катодом. Она позволяет ионный обмен, но предотвращает смешивание хлора и раствора гидроксида натрия. В качестве электролита используется солевой раствор, и на аноде выделяется хлор, в то время как на катоде образуются водород и гидроксид натрия. Однако качество гидроксида натрия в этом методе ниже, чем в других методах.

Объяснение мембранного метода:

Этот метод использует специальную ионопроницаемую мембрану, которая блокирует ионы хлора, но пропускает ионы натрия. Это приводит к образованию хлора на аноде и гидроксида натрия и водорода на катоде.

Мембрана и диафрагма представляют собой значительный фактор затрат в обоих методах. ЛикиСоник^® измерительная техника используется для точного определения концентрации католита, чтобы выявить возможные неэффективности электролизера и противодействовать им. Это позволяет обеспечить оптимальный срок службы мембраны.

В зависимости от используемого метода католитом является раствор NaOH (мембранный метод) или раствор NaOH-NaCl (диафрагменный метод). Измерение концентрации 3-компонентной смеси осуществляется с помощью ЛикиСоник^® 40 измерительной системы в которой ультразвуковой сенсор комбинируется с сенсором проводимости.

Ваше преимущество:

• Максимизация эффективности электролизера за счет непрерывного мониторинга концентраций в процессе
• Энергосбережение и оптимизация потребления
• Сокращение трудоемких сравнительных анализов
• Увеличение срока службы мембраны

Обработка конечных продуктов

Концентрация каустической соды

Хлорщелочной электролиз — это процесс, при котором хлорид натрия (поваренная соль) под воздействием электрической энергии превращается в хлор, водород и каустическую соду (гидроксид натрия). Во время этого процесса перемещаются Ионы натрия (Na+) к катоду, который заряжен отрицательно, и Ионы хлора (Cl-) аноду, которая заряжена положительно. На аноде происходит окисление хлорид-ионов, при этом выделяется хлор. На катоде вода восстанавливается до водорода и гидроксид-ионов. Эти гидроксид-ионы реагируют с ионами натрия, чтобы образовать едкий натр. Существуют различные варианты этого процесса, такие как амальгамный метод, при котором на катоде образуется натриевое амальгама, которое затем в отдельной стадии перерабатывается в едкий натр, водород и ртуть. Независимо от используемого метода,полученный едкий натр часто концентрируется путем выпаривания, чтобы достичь более высокой концентрации.

продаваемый едкий натр (NaOH) обычно имеет концентрацию от 45 мас.% до 50 мас.%. Поскольку NaOH, снимаемый с электролизных ячеек, имеет концентрацию только от 12 мас.% до 33 мас.%, он концентрируется в многокорпусных испарителях.

Кроме NaOH также NaCl содержится в растворе (диафрагменный метод), избыточная соль выпадает в щелочи при испарении кристаллически в испарителе. Таким образом достигается концентрация NaOH от 45 мас.% до 50 мас.%.

Эта ЛикиСоник^® измерительная техника непрерывно определяет концентрацию щелочи после испарителя в любой момент времени. Последующее разбавление едкого натра до концентрации продукта, требуемой заказчиком, также может контролироваться.

Ваше преимущество:

• непрерывный контроль концентрации едкого натра
• снижение затрат на энергию при испарении

сушка хлорного газа

Сушка хлорного газа является важным этапом в производстве хлора. Этот процесс включает удаление влаги из хлорного газа, чтобы сделать его пригодным для промышленного использования. Сушка осуществляется физическими методами, такими как охлаждение и конденсация газа, или с помощью осушающих средств, таких как концентрированная серная кислота или молекулярные сита. Эти техники обеспечивают, что хлор находится в чистой и сухой форме. Хотя сушка хлорного газа является техническисложный процесс, он играет решающую роль во многих отраслях промышленности, поскольку высушенный хлорный газ используется для множества применений, от очистки воды до производства пластмасс и фармацевтических препаратов.

2SO4) поглощается.₂2₄Поглощается.

2SO4 концентрация важна.₂2₄ Messsystem LiquiSonic измерительная система LiquiSonic^® 2SO4 концентрация.₂2₄ Концентрация.

Ваше преимущество:

• Исключение сложных пробоотборов
• 2SO4 концентрация₂2₄ Концентрация
• 2SO4 между 80 wt% и 100 wt%₂2₄ Между 80 wt% и 100 wt%
• Предотвращение коррозии за счет эффективной сушки

Производство соляной кислоты

HCl) образуется. хлороводородОбразуется.

С помощью LiquiSonic^® Технология измерений позволяет непрерывно контролировать концентрацию соляной кислоты. Это позволяет выявлять отклонения от целевой концентрации и соответствующим образом реагировать.

Ваше преимущество:

• Непрерывный контроль концентрации соляной кислоты (20-40 wt% хлороводород)
• Обеспечение высокой точности целевой концентрации

Растворная станция и очистка рассола

Исходный продукт хлорид натрия (NaCl) Получается либо путем выпаривания морской воды, горного добычи, либо выщелачивания соляных месторождений (каверны). Сырой раствор содержит примеси и соли кальция или магния, которые во время электролиза могут закупорить мелкие поры диафрагмы или мембраны, что значительно сокращает их срок службы. По этой причине эти примеси осаждаются в емкостях с мешалками (растворные сосуды) с добавлением щелочи. (NaOH) После осаждения примеси отделяются с помощью фильтра под давлением.

Чистота концентрации рассола имеет особое значение для последующего электролиза. Это ЛикиСоник^® Измерительная система обеспечивает в любое время высокоточное определение концентрации рассола. Установка происходит на станции растворения при использовании добытой соли или на пункте передачи рассола при добыче из каверн.

Ваше преимущество:

• Избежание падения качества при очистке рассола
• Увеличение срока службы мембраны
• Контроль поступления товаров (при добыче из каверн)
• Снижение потребления воды или пара (при растворении соли)
• Снижение потребления электрической энергии