Electrólisis de membrana versus tecnología de mercurio

"El método de membrana es la técnica más prometedora y de más rápido crecimiento para la producción de cloro y álcali, que indudablemente reemplazará las otras técnicas (diafragma y mercurio) con el tiempo". La tecnología moderna de membrana es mejor que el mercurio porque:

• evita que el mercurio ingrese al ambiente natural,
• es más económico (menos consumo de energía)
• La instalación de la membrana no requiere tanto mantenimiento como el mercurio.

El método de membrana reemplaza el método de mercurio.

El proceso de mercurio se ha utilizado fácilmente en Europa durante más de 100 años. El comienzo del desarrollo de la tecnología de membranas, o membranas de intercambio iónico para ser exactos, se remonta a la década de 1970. El proceso de membrana a gran escala comenzó a sufrir la producción de hidróxido de sodio en 1987. Desde entonces, la popularidad de la electrólisis de membrana ha aumentado lentamente, gracias a lo cual cada vez más plantas químicas han transformado el mercurio en sistemas de membrana. Sin embargo, la conversión de la tecnología de mercurio en tecnología de membranas se ha producido muy lentamente en Europa, principalmente debido a los altos costos de la modernización. Tan recientemente como en 2001, el 55 %de las capacidades de producción de cloro alcalino instaladas en nuestro continente usaban tecnología de mercurio, y solo el 20 %de ellas estaban hechas de tecnología de membrana. Solo los cambios introducidos en las regulaciones legales han obligado a los productores a alejarse de la tecnología de mercurio. De conformidad con las disposiciones de la Directiva de emisiones industriales, vigente desde 2013, 2017 fue el último año en el método de mercurio en la producción de cloroalcalinas, incluido el hidróxido de sodio (lea sobre los proveedores de hidróxido de sodio ), podría en los países de la UE. Las principales razones para la retirada completa de la electrólisis de mercurio de la UE son:

• requisitos legales,
• razones económicas: altos costos de producción,
• aumento de la demanda de lejía gaseosa,
• mal estado técnico de la instalación.

La razón más importante para cambiar la planta de mercurio en un sistema de membrana son los costos y las condiciones de desgaste y mantenimiento de los sistemas de producción, así como la condición del medio ambiente y la salud humana. En el caso de PCC Rokita, el cumplimiento de las nuevas normas legales comenzó en 2010, cuando se puso en servicio la primera planta de electrólisis de membrana en Brzeg Dolny. La segunda parte se utilizará en 2015 con el cierre final de la planta utilizando el método del mercurio.

¿Qué es la electrólisis de membrana?

En la producción de hidróxido de sodio por el método de membrana, ambos electrodos (ánodo de titanio y acero o cátodo de níquel) separan la membrana que conduce los iones hidratados. En el espacio anódico, los iones de cloruro de la salmuera se oxidan a cloro gaseoso , mientras que los iones de sodio migran a través de la membrana al espacio del cátodo a través del cual fluye el hidróxido de sodio. Se agrega agua al ciclo del catolito, que se utiliza en el proceso de producción para producir iones hidroxilo y gas hidrógeno. Los aniones hidroxilo y los cationes de sodio se formaron de esta manera. Típicamente, esta solución se recircula antes de descargarse del electrolizador con el objetivo de un concentrado de entre 32-35%. Es posible una concentración del 50%por evaporación de una solución de hidróxido de sodio usando vapor.

La ventaja de la electrólisis de membrana sobre la tecnología de mercurio

La obtención de hidróxido de sodio mediante electrólisis de membrana tiene muchos beneficios en comparación con el método de mercurio. Estos son, entre otros:

• operación a un voltaje de sujeción más bajo en comparación con las celdas de mercurio,
• menor consumo de energía eléctrica y energía en forma de vapor,
• la capacidad de cambiar la carga actual a diario, lo que permite permitir al máximo la tarifa nocturna más barata,
• minimizando el riesgo de contaminación ambiental.

¿Es seguro el método de mercurio?

En este método, el mercurio es el material del cátodo. Participa en el proceso de electrólisis en el que se forma la lejía de soda cáustica . Desafortunadamente, su uso es muy peligroso porque el mercurio:

• acciones destructivas en el cuerpo humano : se acumula en los riñones y los daña, destruye las membranas biológicas y se conecta con las proteínas del cuerpo, interrumpiendo los procesos bioquímicos; la intoxicación por mercurio puede provocar la muerte, debido a insuficiencia respiratoria o circulatoria o mucositis,
• causa contaminación ambiental : durante la producción de hidróxido de sodio, hay pérdidas de mercurio que ingresan al agua, el aire, el suelo, los desechos y el producto en sí.

Es por las razones antes que el uso del método de mercurio en la producción de lejía gaseosa se ha vuelto cada vez menos popular para la electrólisis de membrana en todo el mundo. La tecnología de membrana es un método para obtener hidróxido de sodio de alta calidad con respecto a los aspectos ecológicos y económicos.