Eletrólise de membrana vs. tecnologia de mercúrio

“O método de membrana é a técnica mais promissora e de crescimento mais rápido para a produção de cloro e álcalis, que sem dúvida substituirá como outras técnicas (diafragma e mercúrio) ao longo do tempo” A tecnologia de membrana moderna é melhor do que o mercúrio porque:

• impedir que o mercúrio entre no ambiente natural,
• é mais econômico (menor consumo de energia),
• a instalação da membrana não requer tanta manutenção quanto o mercúrio.

O método da membrana substitui o método do mercúrio

O processo de mercúrio tem sido amplamente utilizado na Europa há mais de 100 anos. O início do desenvolvimento da tecnologia de membrana, ou membranas de troca iônica para ser mais exato, dados da década de 1970. O processo de membrana em grande escala começou a ser usado para a produção de hidróxido de sódio em 1987. Desde então, a geração da eletrólise de membrana tem aumentado lentamente, graças à qual mais e mais transformadas transformadas em mercúrio em sistemas de membrana. A conversão da tecnologia de mercúrio em tecnologia de membrana, entretanto, tem ocorrido muito lentamente na Europa, principalmente devido aos altos custos de modernização. Ainda em 2001, 55 %das fontes de produção de cloro-alcalino instaladas em nosso continente usavam tecnologia de mercúrio, e apenas 20 %delas eram feitas de tecnologia de membrana. Somente as mudanças introduzidas nas regulamentações legais forçaram os produtores a abandonar a tecnologia de mercúrio. De acordo com as disposições da Diretiva de Emissões Industriais, em vigor desde 2013, 2017 foi o último ano em que o método de mercúrio na produção de cloroalcalinas, incluindo hidróxido de sódio (leia sobre fornecedores de hidróxido de sódio ), poderia ser usado em países da UE. As principais razões para uma retirada completa da eletrólise de mercúrio da UE são:

• requerimentos legais,
• razões promoção – altos custos de produção,
• aumento na demanda por refrigerante cáustica,
• mau estado técnico da instalação.

A razão mais importante para transformar a planta de mercúrio em um sistema de membrana são os custos e as condições de desgaste e manutenção dos sistemas de produção, bem como as condições do meio ambiente e da saúde humana. No caso do PCC Rokita, o cumprimento dos novos padrões legais começou em 2010, quando a primeira planta de eletrólise de membrana foi comissionada em Brzeg Dolny. A segunda parte foi lançada em 2015 com o fechamento definitivo da planta pelo método do mercúrio.

O que é eletrólise de membrana?

Na produção de hidróxido de sódio pelo método de membrana, ambos os eletrodos (ânodo de titânio e cátodo de aço ou níquel) separam a membrana que conduz os íons hidratados. No espaço anódico, os íons cloreto da salmoura são oxidados em cloro gasoso , enquanto os íons sódio migram através da membrana para o espaço catódico, através do qual flui o hidróxido de sódio. Água é adicionado ao ciclo do católito, que é usado no processo de produção para produzir íons hidroxila e gás hidrogênio. Os ânions hidroxila e os cátions de sódio se formaram dessa maneira. Normalmente, esta solução é recirculada antes de ser descarregada do eletrolisador com o objetivo de obter um concentrado entre 32-35%. Uma concentração de 50%é possível por evaporação de uma solução de hidróxido de sódio usando vapor.

A vantagem da eletrólise de membrana sobre a tecnologia de mercúrio

A obtenção de hidróxido de sódio por eletrólise de membrana tem muitos benefícios em comparação com o método de mercúrio. Estes são, entre outros:

• operação a tensão de correção mais baixa em comparação com células de mercúrio,
• menor consumo de energia elétrica e energia na forma de vapor,
• a capacidade de alterar a carga atual em uma tarifa diária básica, o que permite tirar o máximo proveito da tarifa noturna mais barata,
• minimizando o risco de contaminação ambiental.

O método do mercúrio é seguro?

Neste método, o mercúrio é o material do cátodo. Participa do processo de eletrólise em que se forma a soda cáustica . Infelizmente, seu uso é muito perigoso porque o mercúrio:

• atua de forma destrutiva no corpo humano – se acumula nos rins e os danifica, destrói como membranas biológicas e se conecta com as proteínas do corpo, interrompendo os processos bioquímicos; o envenenamento por mercúrio pode levar à morte, devido a insuficiência respiratória ou circulatória ou mucosite,
• causa contaminação ambiental – durante a produção do hidróxido de sódio, ocorrem perdas de mercúrio que entram na água, no ar, no solo, nos resíduos e no próprio produto.

É pelas razões acima mencionadas que o uso do método do mercúrio na produção de refrigerante cáustica se tornado cada vez menos popular para eletrólise de membrana em todo o mundo. A tecnologia de membrana é um método de obtenção de hidróxido de sódio de alta qualidade no que diz respeito aos aspectos ecológicos e econômicos.