Trên cơ sở kết quả ựiện cực tái chế, ựã thiết kế và chế tạo thiết bị sản xuất dung dịch hoạt hóa ựiện hóa theo sơ ựồ hình 3.57.
Hình 3.57. Sơ ựồ hoạt ựộng của thiết bị.
1. Bình trao ựổi ion; 2. Bình chứa dung dịch muối; 3. Thiết bị; 4. Bình chứa dung dịch catolyte; 5. Bình chứa dung dịch anolyte;
V1, V2: Van ựiều chỉnh lưu lượng qua thiết bị
Với ựiện cực DSA tái chế lắp vào thiết bị ựiều chế dung dịch anốtlit với ựiều kiện ựiện phân: nồng ựộ NaCl 5g/l, lưu lượng 300ml/phút, mật ựộ dòng 9,7A/dm2 sẽ cho kết quả clo hoạt ựộng thu ựược trong bảng 3.34.
Bảng 3.34. Nồng ựộ chất hoạt hóa ựiện hóa phụ thuộc vào bản chất ựiện cực anốt
Nồng ựộ clo hoạt tắnh (mg/l) Thời gian lấy mẫu
điện cực chưa tái chế điện cực DSA sau tái chế
5 phút 88,8 816,5
10 phút 142,0 1171,5
15 phút 177,5 1047,3
20 phút 248,5 1207,0
Giá trị pH của vùng anốt là 4 và vùng catốt là 14 còn nồng ựộ chất hoạt hóa thu ựược từ anốt tái chế lớn hơn ựiện cực chưa tái chế ựến 10 lần tương ựương với thiết bị nhập ngoạị
Khi thay ựổi tốc ựộ bơm dung dịch ựiện ly cũng như mật ựộ dòng anốt, hàm lượng hoạt chất thu ựược ựược trình bày tại bảng 3.35. Kết quả bảng 3.35 cho thấy với tốc ựộ bơm 100 ml/ph hàm lượng hoạt chất thu ựược cao hơn khi tăng tốc ựộ bơm. Tuy nhiên với tốc ựộ bơm 300 ml/ph sẽ thu ựược hàm lượng hoạt chất ổn ựịnh hơn theo thời gian ựiện phân. Khi tăng mật ựộ dòng anốt từ 6,9 A/dm2 ựến 9,7 A/dm2 hàm lượng clo hoạt hóa tăng tại hầu hết các thời gian thử nghiệm nhưng sau ựó sẽ lại giảm khi tăng tiếp mật ựộ dòng ựến 15,2 A/dm2. điều ựó rất có thể do lượng nhiệt sinh ra lớn làm cho các quá trình phản ứng ựiện hóa phụ trên anốt tăng nhanh hơn quá trình thoát clọ
+ 1 2 3 V2 V1 4 5
Bảng 3.35. Hàm lượng clo hoạt ựộng phụ thuộc vào thời gian tại các tốc ựộ bơm dung dịch và mật ựộ dòng anốt khác nhau
Hàm lượng clo họat ựộng (mg/l) Thời gian lấy mẫu 100ml/ph 200ml/ph 300ml/ph A/dm6,9 2 9,7 A/dm2 12,4 A/dm2 15,2 A/dm2 5 phút 603,00 816,50 861,50 532,50 816,50 763,25 994,00 10 phút 1278,0 1171,50 940,75 621,25 1171,50 1207,00 940,75 15 phút 1313,5 1047,25 1047,00 727,75 1047,25 1065,00 940,75 20 phút 1278,0 1207,00 1313,50 710,00 1207,00 976,25 1065,00
Kết quả bảng 3.35 cũng cho thấy với tất cả tốc ựộ bơm dung dịch cũng như các mật ựộ dòng anốt khác nhau hàm lượng clo hoạt hóa thu ựược tỷ lệ với thời gian phản ứng ựiện hóạ
Hàm lượng clo hoạt hóa thu ựược khi tăng nồng ựộ NaCl ựược trình bày tại bảng 3.36 cho thấy hàm lượng muối NaCl tối ưu khoảng 5 g/l.
Vì vậy ựiều kiện tối ưu ựể tạo ựược dung dịch anốtlit có hàm lượng clo hoạt tắnh cao là : dung dịch muối NaCl 5 g/l, tốc ựộ bơm dung dịch 200 ml/phút, mật ựộ dòng anốt 9,7 A/dm2 và thời gian 20 phút.
Bảng 3.36. Hàm lượng clo họat ựộng phụ thuộc nồng ựộ muối NaCl
Hàm lượng clo hoạt ựộng (mg/l) Thời gian
ựiện phân
(phút) Nồng ựộ NaCl 3 g/l Nồng ựộ NaCl 5 g/l Nồng ựộ NaCl 7 g/l
5 390,00 816,50 745,50
10 443,75 1171,50 727,75
15 461,50 1047,25 781,00
20 497,00 1207,00 763,25