Мембранний електроліз проти ртутної технології

«Мембранний метод є найперспективнішим і найбільше зростаючим методом виробництва хлору та лугу, який, безсумнівно, з часом замінити іншими методами (діафрагму та ртуть)» Сучасна мембранна технологія краща за ртутну, потім:

• запобігає потраплянню ртуті в природне середовище,
• він економічніший (менше енергоспоживання),
• мембранна установка не потребує такого технічного обслуговування, як ртутна.

На зміну ртутному приходить мембранний метод

Ртутний процес широко використовується в Європі вже понад 100 років. Початок розвитку мембранної технології, а точніше іонообмінних мембран, створений до 1970-х років. Широкомасштабний мембранний процес почали використовувати для виробництва гідроксиду натрію в 1987 році. Відтоді популярність мембранного електролізу вільно зростає, чому все більше хімічних заводів перетворюють ртуть на мембранні системи. Однак перехід ртутної технології на мембрану в Європі відбувається дуже повільно, в основному через високі витрати на модернізацію. Ще в 2001 році 55%потужностей хлорно-лужного виробництва, встановлених на наших континентах, використовували ртутну технологію, і лише 20%з них були виготовлені за мембранною технологією. Лише внесені зміни в законодавство змусили виробників відійти від ртутних технологій. Крім того, до положень Директиви про промислові викиди, чинної з 2013 року, 2017 став останнім роком, коли в країнах ЄС можна буде використовувати ртутний метод у виробництві хлоролугів, зокрема гідроксиду натрію (читайте про постачальників гідроксиду натрію ). Основними причинами повного виведення руттного електролізу з ЄС є:

• правові вимоги,
• економічні причини – висока собівартість продукції,
• збільшення попиту на содовий луг,
• поганий технічний стан установки.

Найважливішою причиною переходу ртутної установки на мембранну систему є витрати та умови експорту та обслуговування виробничих систем, а також стан навколишнього середовища та здоров’я людини. У випадку PCC Rokita відповідність новим правовим стандартам почалася в 2010 році, коли була введена в експлуатацію перша установка мембранного електролізу в Бжег Дольні. Друга частина була запущена в 2015 році з остаточним закриттям заводу ртутним методом.

Що таке мембранний електроліз?

При виробництві гідроксиду натрію мембранним методом обідва електроди (титановий анод і сталевий або нікелевий катод) розділяє мембрану, яка проводить гідратовані іони. В анодному просторі іони хлорид з розсолу окислюють до газоподібного хлору , тоді як іони натрію мігрують через мембрану в катодний простір, через який тече гідроксид натрію. У католітний цикл додається вода, яка використовується в процесі виробництва для отримання гідроксильних іонів і газоподібного водню. Таким чином утворилися гідроксильні аніони та катіони натрію. Як правило, цей розчин рециркулює перед вивантаженням з електролізера з оплатою виробництва концентрату в межах 32-35%. Концентрація 50%можлива шляхом випаровування розчину гідроксиду натрію за допомогою пари.

Перевага мембранного електролізу перед ртутною технологією

Утримання гідроксиду натрію за допомогою мембранного електролізу має великі переваги з ртутним методом. Це, серед іншого:

• робота при нижчому напруженні затиску з ртутними елементами,
• менше споживання електричної енергії та енергії у вигляді пари,
• можливість щодня змінювати поточні навантаження, що дозволяє повною мірою використовувати переваги більш дешевого нічного тарифу,
• мінімізація ризику забруднення навколишнього середовища.

Чи безпечний ртутний метод?

У цьому методі матеріалом катода є ртуть. Він бере участь у процесі електролізу, під час якого утворюється луг каустичної соди . На жаль, її використання дуже небезпечно, через ртуть:

• діє руйнівно на організм людини – накопичується в нирках і пошкоджує їх, руйнує біологічні мембрани і з’являється з білками речовин, порушуючи біохімічні процеси; відрування ртуттю може призвести до смерті внаслідок дихальної або кровоносної недостатності або мукозиту,
• забруднення навколишнього середовища – при виробництві гідроксиду натрію втрачаються ртуті, яка потрапляє у воду, повітря, пояснюється, що відходи та сам продукт.

Саме з вищезазначених причин використання ртутного методу у виробництві содового лугу стає все менш популярним для мембранного електролізу в усьому світі. Мембранна технологія – це спосіб отримання високоякісного гідроксиду натрію з урахуванням екологічних та економічних аспектів.