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Der pH-Wert von Salzwasser wird in der Regel auf 8–10 gehalten. Zu diesem Thema habe ich einige Fragen:
1. Wird dieser pH-Bereich gewählt, weil die Adsorptionsfähigkeit der Chelatresine in diesem Bereich am besten ist?
2. Wenn das Salzwasser keinen freien Chlor enthält, ist es theoretisch möglich, den pH-Wert außerhalb dieses Bereichs zu halten – welche Auswirkungen hätte das? (Säure könnte beispielsweise CaCO3 und andere Verbindungen lösen; daher ist das nicht möglich. Was passiert jedoch, wenn der pH-Wert über 10 liegt?)
3. Der pH-Wert wird durch die Menge an Base reguliert. Wenn mehr Natriumcarbonat hinzugefügt wird, als nötig – also mehr als 0,5 g/L – und anschließend nicht genügend HCl zur Neutralisierung zugesetzt wird, welche Auswirkungen hat das? Könnte das überschüssige Natriumcarbonat im weiteren Produktionsprozess zu unerwünschten chemischen Reaktionen führen?
Ich stelle diese Fragen, weil heute der Gehalt an Strontium im Rohsalz zu hoch war. Deshalb wurde beschlossen, mehr Natriumcarbonat hinzuzufügen. Mir kam plötzlich in den Sinn, welche Auswirkungen ein Überschuss an Natriumcarbonat oder Base haben könnte – sowie welche Folgen es hat, wenn der pH-Wert außerhalb des optimalen Bereichs liegt. Ich hoffe, Sie können mir gerne Ihre Expertise mitteilen
1. Welche Harze werden verwendet? Die Hersteller der Harze haben jeweils Anforderungen an den pH-Wert des Salzwassers – dazu reicht es aus, die technischen Spezifikationen zu prüfen. 2. Wie bei der ersten Frage hat das Harz Anforderungen an den pH-Wert. Also weichen Sie nicht ab. 3. Der pH-Wert liegt im zulässigen Bereich; eine zu hohe Alkalität hat keinen Einfluss.
Meinen Sie damit, dass der Hauptgrund zur Steuerung des pH-Werts die Selektivität der Chelatresine gegenüber dem pH-Wert ist? Welche Reaktionen finden im Anschluss an den Produktionsprozess hauptsächlich mit dem im Salzwasser verbleibenden Natriumcarbonat sowie Natriumhydroxid statt? Ist es möglich, dass es im Zuge der Mischung mit dem zyklischen, schwach salzhaltigen Wasser bereits mit HCl reagiert hat, wodurch im tatsächlich in den Tank eingebrachten Salzwasser praktisch kein Natriumcarbonat sowie kein Natriumhydroxid mehr vorhanden ist?
Einer der Hauptgründe für die Steuerung des pH-Werts ist die Selektivität der Chelatresine gegenüber dem pH-Wert. Ein weiterer Grund ist es, sicherzustellen, dass Kalzium und Magnesium mit Natriumhydroxid sowie Natriumcarbonat reagieren können. Zum Salzwasser, das in die Elektrolysezelle gelangt, muss Säure hinzugefügt werden. Carbonate reagieren mit der Säure zu Kohlendioxid. Natriumhydroxid reagiert mit der Säure zu Natriumchlorid und Wasser.
PH ist wohl nicht der direkte Faktor für die Reaktion von Kalzium- und Magnesiumionen mit Natriumcarbonat sowie Natriumhydroxid. Zunächst reagieren Natriumcarbonat und Natriumhydroxid ohnehin mit Kalzium- und Magnesiumionen. Es ist vielmehr die Menge an Übersäuerung, die den pH-Wert beeinflusst – nicht der pH-Wert selbst, der den Verlauf der Reaktion bestimmt. Haben Sie recht? Daher denke ich, dass man, wenn es nicht um die Chelatierung mit Harzen geht, die Menge an Laugen theoretisch so kontrollieren könnte, dass sie genau zur Menge an Kalzium- und Magnesiumionen passt
Dieser Beitrag wurde zuletzt von Du Xiaoping am 21.4.2016 um 08:41 bearbeitet. Es gibt die Begriffe „Übermaß an Alkalität“ und „pH-Wert“. Der pH-Wert gibt an, ob eine Lösung sauer oder basisch ist. Das Übermaß an Alkalität bezeichnet hingegen die Konzentration dieser Substanz in der Lösung. Der pH-Wert ist dabei eine Voraussetzung – unter sauren Bedingungen stellt sich die Frage, wie eine Reaktion ablaufen kann. Als Beispiel: In Salzlösungen ist Ammoniak enthalten, das entfernt werden muss. Dazu wird Natriumhydroxid verwendet. Wenn jedoch keine basischen Bedingungen vorliegen (pH-Wert unter 7), wie kann dann das Ammoniak entfernt werden? Offensichtlich lässt es sich nicht entfernen. Aber in bestimmten Fällen, wie zum Beispiel wenn Salzwasser Magnesium enthält, haben Sie recht: Die Menge an Übersäuerung beeinflusst den pH-Wert, und die Größe dieses Überschusses bestimmt die Geschwindigkeit der Reaktion. Ich meine: Viele Reaktionen beruhen auf dem pH-Wert – nur wenn der pH-Wert die erforderlichen Werte erreicht, kann die Reaktion stattfinden. Erst dann kann von Überschreitung des Wertes die Rede sein.
1. Magnesiumhydroxid fällt bei pH 10,5 aus und löst sich wieder auf; Calciumcarbonat fällt bei pH 9,4 aus und löst sich wieder auf. Wenn bei der Chelatresorturm-Anlage der pH-Wert auf 9 eingestellt wird, existieren Kalzium und Magnesium in ionisierter Form, wodurch sie leichter vom Chelatresorturm aufgenommen werden können. Außerdem ist die Adsorptionsfähigkeit der Chelatresin-Säule proportional zum pH-Wert. Die Adsorptionskapazität zwischen PH7 und PH9 nimmt schnell zu. 2. Der pH-Wert ist ein entscheidender Faktor sowohl in der Salzwasserpumpe als auch im gesamten Chlor-Alkali-System. Ist der pH-Wert im Salzwasser zu niedrig, findet die Reaktion nicht vollständig statt. Ist der pH-Wert hingegen zu hoch, lösen sich die entsprechenden Ausfällungen auf – wie beispielsweise Silizium. Außerdem ist bei zu hohem pH-Wert die Bildung von Magnesiumhydroxid zu schnell, was der Sedimentation nicht zugutekommt. Der Reaktor wird in der Regel auf 10,5 eingestellt. 3. Ein zu hoher Anteil an Natriumcarbonat kann die Säurestärke am Eingang und Ausgang der Elektrolysezelle beeinflussen. Dadurch wird die Stabilität beeinträchtigt – es kann außerdem zu einer Überdosierung von Säure kommen, wodurch die Membran geschädigt werden kann. Wenn zu viel Natriumcarbonat vorhanden ist, kann das ebenfalls die Zufuhr des Salzwassers in die Elektrolysezelle beeinträchtigen.
Wenn der PH-Wert hoch ist, entsteht Magnesiumhydroxid schnell. Durch die Wirkung von Sedimentationshilfsmitteln sowie in den Klärbecken wird es erleichtert, das Magnesiumhydroxid abzuscheiden. Dadurch werden die Mengen an Magnesiumionen, die im Salzwasser entstehen können, verringert – ist das nicht besser? Warum ist eine zu schnelle Bildung von Magnesiumhydroxid nachteilig?
Außerdem: Wenn Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid bei einem pH-Wert von über 9,5 löslich werden, dann entsteht nach Durchgang durch die Membran Salzwasser mit hohem pH-Wert. Ist es möglich, auf die Zugabe von HCl zu verzichten, damit das Salzwasser weiterhin einen hohen pH-Wert behält? Das würde der Adsorption im Chelatresin-Turm zugutekommen
Zu viel ist genauso schlecht wie zu wenig: Das vorherige System verschwendet Kalilauge, während im nachfolgenden System Salz hinzugefügt wird, um es zu neutralisieren. was zu einem erhöhten Verbrauch führt
Es löst sich bei einem Wert unter diesem auf. Wenn im Vergleich dazu keine Säure hinzugefügt wird und die Zugabe von Säure größere Vorteile bringt, kann man über einen Prozess nachgießener Salzlösung gefolgt von Säurezugabe nachdenken. Im Allgemeinen bleibt der pH-Wert im Reaktorbereich bis zur Resin-Säule konstant. Theoretisch gesehen könnte daher ein Wert von etwa PH10,5 wirtschaftlicher und vernünftiger sein.
Wenn gleichzeitig zwei Basen zugesetzt werden, erfolgt die Sedimentation dadurch, dass das durch Oxidation von Magnesium entstehende Flockenmaterial das Kalziumcarbonat umhüllt und gemeinsam abgesetzt wird. Die Bildung von Calciumcarbonat erfolgt langsam. Wenn die Bildung von Magnesiumhydroxid zu schnell stattfindet, kann Calciumcarbonat nicht richtig umhüllt werden, wodurch die Ausfällung unvollständig bleibt. Natürlich hängt das auch stark vom Kalzium-Magnesium-Verhältnis im Rohsalz ab.
Wenn nach dem Hinzufügen von Säure weniger Verunreinigungsionen wie Kalzium und Magnesium am Ausgang des Resin-Turms vorhanden sind, das heißt, wenn die Qualität der Salzlösung, die in die Elektrolysezelle gelangt, verbessert wird, dann sinkt der Druck in der Elektrolysezelle und die Stromausbeute steigt. Im Idealfall kann so Energie eingespart und die Intervalle für den Austausch der Membran verlängert werden.
1. Der pH-Wert wird auf 8–10 eingestellt, weil in diesem Bereich die Adsorptionsfähigkeit der Chelatresine am besten ist. 2. Der Beitragstäter sagte, dass ein pH-Wert unter 8 nicht in Ordnung ist. Wenn der Wert zu hoch ist, führt das nicht nur zu Verschwendungen an Natron und Caustic Soda, sondern vor allem muss das Salzwasser vor dem Eintritt in den Elektrolysebottich auf saure Basis umgewandelt werden – was wiederum die Menge an Salzsäure erhöht. Wenn der pH-Wert nicht auf einen sauren Wert unter 5 eingestellt wird, ist die Reinheit des Chlors geringer. Zudem enthält Chlor viel Sauerstoff, was wiederum die Effizienz der Stromerzeugung beeinträchtigt.