Membránová elektrolýza vs. rtuťová technologie

"Membránová metoda je nejslibnější a nejrychleji rostoucí technikou pro výrobu chlóru a alkálií, která nepochybně časem nahradí ostatní techniky (diafragma a rtuť)" Moderní membránová technologie je lepší než rtuťová, protože:

• pokud možno pronikání rtuti do přírodního prostředí,
• je úspornější (menší spotřeba energie),
• instalace membrány tolik údržby jako rtuť.

Membránová metoda nahrazuje metodu rtuťovou

Proces rtuti je v Evropě široce používán již více než 100 let. Počátek vývoje membránové technologie, přesněji iontoměničových membrán, se datuje do 70. let minulého století. Velkokapacitní membránový proces se pro výrobu hydroxidu začal používat v roce 1987. Od té doby pomalu roste obliba membránové elektrolýzy, díky níž stále více chemických závodů přeměňuje rtuť na membránové systémy. Přeměna rtuťové technologie na membránovou však v Evropě probíhala velmi pomalu, zejména kvůli vysokým nákladům na modernizaci. Ještě v roce 2001 využívalo 55 %kapacit na výrobu chlóru a alkalických kovů instalovaných na našem kontinentu rtuťovou technologií a pouze 20 %z nich bylo vyrobeno membránovou technologií. Teprve zavedené změny právních předpisů přiměly výrobce opustit rtuťovou technologii. V s ustanoveními směrnice o průmyslových emisích účinných od roku 2013 byl rok 2017 posledním rokem, kdy bylo možné v zemích EU používat rtuťovou metodu při výrobě chloralkalických látek včetně hydroxidů (čtěte souladu o dodavatelích hydroxidů látek ). Hlavní důvody úplného stažení rtuťové elektrolýzy z EU jsou:

• zákonné požadavky,
• ekonomické důvody – vysoké výrobní náklady,
• zvýšení poptávky po louhu výrobků,
• špatný technický stav instalace.

Nejdůležitějším důvodem pro změnu rtuťového závodu na membránový systém jsou náklady a podmínky údržby a údržby výrobních systémů, stejně jako stav životního prostředí a lidského zdraví. V případě PCC Rokita začalo plnění nových právních norem v roce 2010, kdy byla uvedena do provozu první membránová elektrolýza v Brzeg Dolny. Druhá část byla spuštěna v roce 2015 definitivním uzavřením závodu rtuťovou metodou.

Co je membránová elektrolýza?

Při výrobě hydroxidu membránovou metodou obě elektrotitanová anoda a ocelová nebo niklová katoda oddělují membránu, která vede hydratované ionty. V anodovém prostoru jsou chloridové ionty ze solanky oxidovány na plynný chlór , zatímco ionty sodíku migrují přes membránu do katodového prostoru, kterým je hydroxid sodný. Do katolytového cyklu se přidává voda, která se ve výrobním procesu spotřebovává k výrobě hydroxylových iontů a plynného vodíku. Takto vzniklé hydroxylové anionty a sodné kationty. Obvykle se tento roztok před vypuštěním z elektrolyzéru recirkuluje s cílem dosáhnout koncentrace mezi 32-35 %. 50%koncentrace je možná rozptýlením roztoku hydroxidu pomocí páry.

Výhoda membránové elektrolýzy oproti rtuťové technologii

Získání hydroxidu látek pomocí membránové elektrolýzy má ve srovnání se rtuťovou metodou mnoho výhod. Jsou to mimo jiné:

• provoz při nižším upínacím napětí ve srovnání s rtuťovými články,
• nižší spotřeba elektrické energie a energie ve formě páry,
• možnost změnit aktuální zatížení na denní bázi, což umožňuje využít výhod levnějšího nočního tarifu,
• minimalizace rizika kontaminace životního prostředí.

Je rtuťová metoda bezpečná?

V této metodě je katodovým materiálem rtuť. Účastní se procesu elektrolýzy, při kterém vzniká louh sodný . Bohužel její použití je velmi nebezpečné, protože rtuť:

• působí destruktivně na lidské tělo – hromadí se v ledvinách a poškozuje je, ničí biologické membrány a spojuje se s bílkovinami těla, narušuje biochemické procesy; otrava rtutí může vést ke smrti v důsledku respiračního nebo oběhového selhání nebo mukositidy,
• součástí kontaminace prostředí – při výrobě hydroxidu životního prostředí , ke ztrátám vzduchu, která se dostává do vody, půdy, odpadu i samotného produktu.

Právě z výše uvedených důvodů je použití rtuťové metody při výrobě louhu pro membránovou elektrolýzu po celém světě stále méně oblíbené. Membránová technologie je získávání vysoce kvalitního hydroxidu zpracování s ohledem na ekologické a ekonomické aspekty.