– Yêu cầu: Nước muối cấp cho quá trình điện phân là nước muối tinh, nóng, gần bão hoà (300 – 315 g/l) từ hệ thống nước muối đã qua các công đoạn tinh chế và xử lí.
Giới hạn Tần số phân tích
pH ≥ 2 Thướng xuyên
NaClO3 <15 g/l Hàng ngày
Na2SO4 < 9g/l Hàng ngày
Ca2+ và Mg 2+ < 20 – 30 ppb trong khoảng <1% thời
gian vận hành Hàng ngày
Sr2+ < 100 ppb Hàng ngày
Ba2+ 100 ppb Có yêu cầu
Fe 0,2 ppm Hàng ngày
I 500 – 1000ppb trong khoảng < 1% thời gian vận hành
Hàng ngày
Al 100 ppb Hàng ngày
SiO2 0,5 ppm Hàng ngày
Ni 10 ppb Có yêu cầu
Mn < 50 ppb Có yêu cầu
F 1 ppb Hàng ngày
Chất hữu cơ 10 ppm Có yêu cầu
N 1 ppm Có yêu cầu
Pb 50 ppb Có yêu cầu
b/ Nước vô khoáng
– Nguồn cung cấp: Hệ thống nước vô khoáng.
– Mục đích: cấp cho những ngăn catod của bình nhằm duy trì nồng độ NaOH hợp lí – Chất lượng yêu cầu:
+ Điện trở suất cao hơn 1x10 5 Ωcm + Độ cứng tổng (dạng CaCO3) < 100 ppb
+ Fe < 30 ppb + SiO2 <200 ppb + TOC < 100 ppb + COD < 3 mg + pH = 7,2 – 7,5 – Ảnh hưởng:
+ Nước vô khoáng sử dụng không tinh khiết sẽ làm nhiễm bẩn chất lượng NaOH + Ca2+, Mg2+, Sr2+... có thể kết tủa bên ngoài ngăn anod dưới dạng những
hydroxyt do pH > 7.
+ Fe trong dung dịch catod làm tăng diện thế bình do Fe kết tủa điện hóa trên bề maêt catod.
c/ HCl cung caáp
– Mục đích: acid hoá nước muối cho bình điện giải nhằm khống chế lượng O2
trong khí Cl2 .
– Đặc tính kỹ thuật và yêu cầu:
+ HCl 30 – 33%
+ Fe <1 ppm
+ Độ cứng tổng dạng CaCO3 < 500 ppb + SiO2 < 1 ppm
+ Cl2 tự do không có
d/ Nồng độ kiểm soát những thành phần trong bình
Cơ chế gây hại Kiểm tra Độ acid: pH < 2 làm tăng
điện thế, có thể làm hỏng màng
Độ acid cao của dung dịch anod trung hòa nhóm cacboxylic cuûa caáu truùc polymer làm tăng điện trở suất động. Gây quá nhiệt trên màng làm cho màng bị phồng rôp và hỏng
Thiết bị có 3 chuông báo mức thấp:
+ Mức thấp pH = 2,5 + Mức rất thấp pH = 2 + Mức giá trị tới hạn pH
= 1,8 NaClO3: Khi nồng độ quá
cao ở anod (< 15 g/l) sẽ làm nhiễm bẩn NaOH thành phẩm. Không gây
Di chuyển qua màng (từ anod
sang catod) nhờ khuếch tán + Quá trình phân hủy ClO3- trong R505 seừ ngaờn ngừa sự tích lũy ClO3-
trong nước muối
ảnha2 quá trình điện cực + Phân tích ClO3- hàng ngày
SO42-: Giảm khả năng hòa tan NaCl, gây khó khăn cho việc duy trì nồng độ nước muoỏi nhử mong muoỏn.
C < 9g/l: không gây ảnh hưởng màng
C >9 g/l: giảm hiệu suất dòng
+Na2SO4 kết tinh trên bề mặt sát catod của màng. Mất tính bằng phẳng của lớp bề mặt catod, giảm khă năng loại trừ OH- của màng. Giảm hiệu suất dòng.
+CaSO4: tương tự nhưng với lượng muối cao hơn nhiều
+ Khống chế trong phạm vị cho phép ở khu tinh cheá sô caáp.
+ Kiểm tra hàng ngày
Ca2+: khi cao hơn nồng độ giới hạn sẽ làm giảm hiệu suất dòng (còn 85%) tăng điện thế trong 1 thời gian rất ngắn và nhanh làm hỏng màng.
Ca2+: kết tinh dưới dạng tinh thể trên lớp COO- gần với mặt catod của màng làm phá vở cấu trúc polymer bằng phẳng của màng
+Khống chế nhỏ hơn 20ppb baèng tinh cheá( trao đổi ion)
+Kieồm tra phaõn tớch:
4h/1laàn Mg2+: làm tăng điện thế
nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất.
C=5 ppm , V taêng 100mV trong 2 ngày
Kết tủa dứơi dạng Mg(OH)2
chủ yếu trên mặt anod của màng
+Khống chế nhỏ hơn 20ppb baèng tinh cheá( trao đổi ion)
+Kieồm tra phaõn tớch:
4h/1laàn Sr2+: tăng điện thế và giảm
hieọu suaỏt.
C= 5ppm, V= 50mlH giảm 3%
Sr(OH)2 kết tủa gần mặt catod của màng gây hỏng vật lý cho cấu trúc của màng.
Khống chế bằng cột nhựa trao đỗi ion
Ba2+ : max=100ppm. Để tránh sự trơ của lớp phủ anod hoạt hóa do sự kết tủa cuûa Ba2+.
Làm giảm hiệu suất và taờng ủieọn theỏ.
Ba2+kết tủa dạng Ba(OH)2
hay cùng với I- tạo kết tủa Ba3(H2IO6), tại muối ngăn màng
Khống chế bằng cột nhựa trao đỗi ion
Fe: max= 1ppm. Làm tăng điện thế và giảm hiệu suất.
Có thể kết tủa trong màng gần lớp cacboxyli ở nơi pH tăng . Kết tủa làm giảm tính năng của màng và tăng điện theá
Xử lí ở khâu sơ cấp
I: Cùng với Ba2+ tạo kết tủa Ba3(H2IO6) gần mặt catod của màng làm giảm hiệu suaát
I- bị oxy hóa thành IO3- trong ngăn anod, IO3- bị oxy hóa một phần thành IO4-(tan 1 phần), nếu nồng độ cao thì tạo tủa làm hỏng lớp catod
Không thể loại bỏ
Al-Si: màng chịu ảnh hưởng bởi sư kết hợp giữa Al và Si ,pH
Khi %Al > 0,1 ppm: giảm tính năng màng.
Si tạo tủa với Al dưới dạng natri silicat nhoâm. Keát tuûa này gây hỏng hóc vật lý cho bề mặt phẳng của màng.
% Al ≤ 0,1 ppm
% Si ≤ 10 ppm
Ni: làm gia tăng điện thế khi C > 10 ppb
Muoỏi hay hyủroxit Ni keỏt tuỷa gây hại cho màng
Không thể loại bỏ Mn: C > 50 ppb làm gia
taờng ủieọn theỏ.
Kết tủa dạng MnO2 trên mặt anod làm kết tủa bề mặt hoạt hóa.
Phân tích F- mỗi ngày
TOC (tổng chất hữu cơ) C > giới hạn làm điện thế và giảm hiêu suất.
C ≤ 10 ppm chủ yếu ảnh hưởng đến lớp phủ anod
Tác động trực tiếp làm tăng bề mặt lớp phủ, làm trơ hoạt tính. Tạo lớp bọt mà 1 cách giao tiếp có thể làm tăng và trơ lớp phủ
Các phức ammoniac và nitô :
Có thể ảnh hưởng đến hiệu suaát
Có thể tạo ra NCl3 bên mặt anod của màng gây nguy hiểm khi Cl2 ở dạng lỏng.
Tổng hàm lượng nitơ phải
≤ 1ppm
Yêu cầu kiễm tra thường xuyeân.
SS( chaát raén khoâng tan) Tăng điện thế và làm bít màng
Điện thế anod tăng do bề mặt hoạt hóa bị phủ.
Các chất rắn ở gần các kênh (eo) polymer làm tăng điện thế rơi trên màng.
3.4.6. YÊU CẦU ĐỐI VỚI THÀNH PHẨM