Membranelektrolys kontra kvicksilverteknik

"Membranmetoden är den mest lovande och snabbast växande tekniken för produktion av klor och alkali, som utan tvekan kommer att ersätta de andra teknikerna (membran och kvicksilver) med tiden" Modern membranteknik är bättre än kvicksilver eftersom:

• det hindrar kvicksilver från att komma in i den naturliga miljön,
• det är mer ekonomiskt (mindre energiförbrukning),
• membraninstallation kräver inte lika mycket underhåll som kvicksilver.

Membranmetoden ersätter kvicksilvermetoden

Kvicksilverprocessen har använts flitigt i Europa i över 100 år. Början av utvecklingen av membranteknologi, eller jonbytarmembran för att vara exakt, går tillbaka till 1970-talet. Den storskaliga membranprocessen började användas för tillverkning av natriumhydroxid 1987. Sedan dess har populariteten för membranelektrolys sakta ökat, tack vare vilket fler och fler kemiska anläggningar har omvandlat kvicksilver till membransystem. Omvandlingen av kvicksilverteknik till membranteknik har dock skett mycket långsamt i Europa, främst på grund av de höga kostnaderna för modernisering. Så sent som 2001 använde 55 %av den klor-alkaliska produktionskapaciteten som installerades på vår kontinent kvicksilverteknologi, och endast 20 %av dem var gjorda av membranteknologi. Endast de införda ändringarna i lagbestämmelserna har tvingat producenterna att gå bort från kvicksilvertekniken. I enlighet med bestämmelserna i industriutsläppsdirektivet, gällande sedan 2013, var 2017 det sista året då kvicksilvermetoden vid framställning av kloralkaliner, inklusive natriumhydroxid (läs om natriumhydroxidleverantörer ), kunde användas i EU-länder. De främsta skälen till att kvicksilverelektrolys helt dras tillbaka från EU är:

• lagkrav,
• ekonomiska skäl – höga produktionskostnader,
• ökad efterfrågan på sodalut,
• dåligt tekniskt skick på installationen.

Det viktigaste skälet till att göra om kvicksilveranläggningen till ett membransystem är kostnaderna och villkoren för slitage och underhåll av produktionssystem, samt miljöns och människors hälsas tillstånd. När det gäller PCC Rokita började efterlevnaden av nya juridiska standarder 2010, när den första membranelektrolysanläggningen togs i drift i Brzeg Dolny. Den andra delen lanserades 2015 med den slutliga stängningen av anläggningen med kvicksilvermetoden.

Vad är membranelektrolys?

Vid framställning av natriumhydroxid genom membranmetoden separerar båda elektroderna (titananod och stål- eller nickelkatod) membranet som leder de hydratiserade jonerna. I anodutrymmet oxideras kloridjoner från saltlösningen till gasformig klor , medan natriumjoner migrerar genom membranet till katodutrymmet genom vilket natriumhydroxid strömmar. Vatten tillsätts till katolytcykeln, som används i produktionsprocessen för att producera hydroxyljoner och vätgas. Hydroxylanjonerna och natriumkatjonerna bildades på detta sätt. Vanligtvis recirkuleras denna lösning innan den töms från elektrolysören med målet att ha ett koncentrat på mellan 32-35 %. En koncentration på 50 %är möjlig genom indunstning av en natriumhydroxidlösning med ånga.

Fördelen med membranelektrolys framför kvicksilverteknik

Att erhålla natriumhydroxid med hjälp av membranelektrolys har många fördelar jämfört med kvicksilvermetoden. Dessa är bland annat:

• drift vid en lägre klämspänning jämfört med kvicksilverceller,
• lägre förbrukning av elektrisk energi och energi i form av ånga,
• möjligheten att ändra den aktuella belastningen dagligen, vilket gör att du kan dra full nytta av den billigare natttariffen,
• minimera risken för miljöförorening.

Är kvicksilvermetoden säker?

I denna metod är kvicksilver katodmaterialet. Den deltar i elektrolysprocessen där kaustiksodalut bildas. Tyvärr är användningen mycket farlig eftersom kvicksilver:

• verkar destruktivt på människokroppen – det ackumuleras i njurarna och skadar dem, förstör biologiska membran och ansluter till kroppens proteiner, vilket stör biokemiska processer; kvicksilverförgiftning kan leda till döden på grund av andnings- eller cirkulationssvikt eller mukosit,
• orsakar miljöföroreningar – under produktionen av natriumhydroxid uppstår kvicksilverförluster som kommer in i vattnet, luften, jorden, avfallet och själva produkten.

Det är av ovan nämnda skäl som användningen av kvicksilvermetoden vid framställning av sodalut har blivit allt mindre populär för membranelektrolys runt om i världen. Membrantekniken är en metod för att erhålla högkvalitativ natriumhydroxid med hänsyn till de ekologiska och ekonomiska aspekterna.