Хлор-щелочной электролиз

Это ЛикиСоник^® Измерительная техника может быть с выгодой использована на различных этапах процесса хлорщелочного электролиза. Польза для клиента заключается прежде всего в снижении расхода сырья и энергии а также в увеличении 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 использоваться в различных точках измерения.

ЛикиСоник^® 20 — это вариант с уменьшенной функциональностью и подключением одного датчика.

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

Принцип измерения

Это ЛикиСоник^® Измерительная техника анализирует параметры жидкости, такие как концентрация или плотность, обнаруживает фазовые переходы и используется 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 дает большие преимущества по сравнению с традиционными методами измерения.

Датчик

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

Контактирующая с жидкостью часть датчика изготовлена из нержавеющей стали или коррозионно-стойкого материала, такого как Hastelloy C-2000, или покрыта Halar или PFA.

Различные дополнительные функции, встроенные в датчик, такие как контроль потока (Flow / Stop) или контроль влажности-сухости (полная / пустая труба), 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?

Хлор-щелочной электролиз является важным техническим процессом, используемым для производства основных химических веществ, таких как хлор, водород и каустическая сода (гидроксид натрия). В этом процессе используется водный раствор хлорида натрия (соль) в качестве электролита. На электроды, изготовленные 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. Хлор-щелочной электролиз — это очень эффективный процесс, используемый во многих отраслях, так как он быстрый, надежный и экономически эффективный, и обеспечивает основные химические вещества для различных промышленных применений.

С помощью электрического тока это Соль (NaCl) в Хлор (Cl₂), Каустическая сода (NaOH) и Водород (H₂) разлагается.

Какие существуют методы в хлорщелочной электролизе?

Для этого в основном применяются два метода: диафрагменный и мембранный метод.

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

Объяснение диафрагменного метода:

В диафрагменном методе используется пористая диафрагма (перегородка) между анодом и катодом. Она позволяет обмен ионами, 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 при этом методе ниже, чем при 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 высокую статью 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 реализовано, в котором ультразвук сочетается с датчиком проводимости.

Ваше преимущество:

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

Подготовка конечных продуктов

Концентрация каустической соды

Хлорщелочной электролиз - это процесс, в котором хлорид натрия (поваренная соль) под воздействием электрической энергии преобразуется в хлор, водород и каустическую соду (гидроксид натрия). Во время этого процесса мигрируют Ионы натрия (Na+) к катоду, который заряжен отрицательно, и Ионы хлора (Cl-) к аноду, который заряжен положительно. На аноде происходит окисление хлорид-ионов с выделением хлора. На катоде вода восстанавливается до водорода и гидроксид-ионов. Эти гидроксид-ионы реагируют с ионами натрия, образуя каустическую соду. Существуют различные варианты этого процесса, такие как амальгамный процесс, при котором на катоде образуется натриевое амальгама, которое затем в отдельной стадии перерабатывается в каустическую соду, водород и ртуть. Независимо от используемого процесса,полученная каустическая сода часто концентрируется путем испарения для достижения более высокой концентрации.

Продаваемый Каустическая сода (NaOH) обычно имеет концентрацию от 45 мас.% до 50 мас.%. Поскольку каустическая сода, снятая с электролизных ячеек, имеет концентрацию только от 12 мас.% до 33 мас.%, она концентрируется в многокорпусных испарителях.

Является помимо NaOH также NaCl содержится в растворе (диафрагменный метод), избыточная соль кристаллизуется в щелочи при выпаривании в испарителе. Таким образом достигается концентрация NaOH от 45 мас.% до 50 мас.%.

Это ЛикиСоник^® Измерительная техника непрерывно определяет в любой момент концентрацию щелочи после испарителя. Последующее разбавление каустической соды до концентрации продукта, специфичной для заказчика, также может контролироваться.

Ваше преимущество:

• непрерывный контроль концентрации каустической соды
• снижение энергозатрат 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 промышленных применений. Сушка осуществляется физическими методами, такими как охлаждение и конденсация газа, или с использованием осушителей, таких как концентрированная серная кислота или молекулярные сита. Эти технологии гарантируют, что хлор находится в чистой и сухой форме. Хотя сушка хлорного газа является техническисложной процедурой, она 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-Konzentration wichtig.₂2₄ Messsystem LiquiSonic Измерительная система LiquiSonic ^® 2SO4-Konzentration.₂2₄ Концентрация.

Ваше преимущество:

• Исключение сложных пробоотборов
• 2SO4-Konzentration₂2₄ 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. HClОбразуется.

С помощью LiquiSonic^® Техника измерения обеспечивает непрерывный контроль концентрации соляной кислоты. Это позволяет выявлять отклонения от целевой концентрации и реагировать соответствующим образом.

Ваше преимущество:

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

Станция растворения и очистки рассола

Исходный продукт хлорид натрия (NaCl) Получают либо путем выпаривания морской воды, либо горным способом, либо растворением соляных месторождений (каверн). Сырой рассол содержит примеси и соли кальция или магния, которые во время электролиза засоряют мелкие поры диафрагмы или мембраны и могут значительно сократить их срок службы. По этой причине эти примеси осаждаются в мешалочных резервуарах (растворительных сосудах) путем добавления каустической соды. (NaOH) После осаждения примеси удаляются с помощью фильтра под давлением.

Чистота концентрации рассола имеет особое значение для последующего электролиза. Это ЛикиСоник^® Система измерения обеспечивает высокоточное определение концентрации рассола в любое время. Установка производится на станции растворения при использовании солей, добытых горным способом, или в пункте передачи от поставщика рассола при добыче из каверн.

Ваше преимущество:

• Предотвращение снижения качества при очистке рассола
• Увеличение срока службы мембраны
• Контроль входящих материалов (при добыче из каверн)
• Снижение потребления воды или пара (при растворении соли)
• Снижение потребления электрической энергии