Efecto de los cambios en el pH del agua salada en la producción
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El pH de la salmuera generalmente se mantiene entre 8 y 10. Tengo algunas preguntas al respecto: 1. ¿Se mantiene este rango de pH porque es cuando la capacidad de adsorción de las resinas quelantes es máxima? 2. Si la salmuera no contiene cloro libre, ¿sería posible mantener el pH fuera de este rango? ¿Cuáles serían las consecuencias? (El ácido podría disolver precipitados como el CaCO3, por lo que eso no es posible. ¿Y qué pasa si el pH es superior a 10?) 3. El pH se ajusta mediante la cantidad de álcali añadido. Si se añade una cantidad excesiva de carbonato de sodio, superior a 0,5 g/L, y no se añade suficiente HCl después del uso de las membranas, ¿cuáles serían las consecuencias? ¿Podría el exceso de carbonato de sodio causar reacciones químicas que interfieran con el proceso de producción? Hago estas preguntas porque hoy el contenido de Sr en la sal cruda estaba por encima del límite permitido, por lo que se decidió añadir más carbonato de sodio. De repente me pregunté qué efectos podría tener un exceso de carbonato de sodio o de álcali, y qué pasaría si el pH se saliera de ese rango. Espero que puedan ayudarme con sus conocimientos
1. ¿Qué tipo de resina se utiliza? Los fabricantes de resinas tienen requisitos específicos en cuanto al pH de la solución salina; para ello, basta consultar el acuerdo técnico. 2. Al igual que en la primera pregunta, la resina tiene requisitos específicos en cuanto al pH. Así que no se desvíen. 3. El pH está dentro del rango establecido; la cantidad excesiva de alcalinidad no tiene ningún efecto.
¿Quiere decir que la razón principal para controlar el pH es la selectividad de las resinas quelantes hacia el pH? ¿Qué reacciones ocurren principalmente en el proceso de producción posterior con el sodio carbonato y el hidróxido de sodio que quedan en la solución salina? ¿Será que, durante el proceso de mezcla con agua salada en ciclo, ya se ha reaccionado con HCL? ¿Por eso prácticamente no hay sodio carbonato ni hidróxido de sodio en el agua salada que llega al tanque?
Una de las principales razones para controlar el pH es la selectividad de las resinas quelantes hacia dicho valor. La otra razón es garantizar que el calcio y el magnesio reaccionen con el hidróxido de sodio y el carbonato de sodio. Al introducir la solución salina en el electrolizador, se debe añadir ácido. El carbonato reacciona con el ácido para formar dióxido de carbono. La hidróxido de sodio, por su parte, reacciona con el ácido para producir cloruro de sodio y agua.
El PH probablemente no sea el factor directo en la reacción entre los iones de calcio y magnesio con el carbonato de sodio y el hidróxido de sodio. En primer lugar, el carbonato de sodio y el hidróxido de sodio reaccionan naturalmente con los iones de calcio y magnesio. En realidad, es la cantidad excesiva de álcali la que afecta el pH, no el pH en sí el que influye en el proceso de reacción. ¿Tiene razón? Por lo tanto, creo que, si no se trata de utilizar resinas de quelación, en teoría se podría controlar la cantidad excesiva de álcali de manera que sea suficiente para equilibrar la cantidad de iones de calcio y magnesio
Este mensaje fue editado por Du Xiaoping el 21 de abril de 2016, a las 08:41. Existen dos conceptos relacionados con esto: la cantidad excesiva de álcali y el valor de pH. El valor de pH indica si la solución es ácida o alcalina, mientras que la cantidad excesiva indica la concentración de esa sustancia en la solución. El pH es un factor importante; en condiciones ácidas, ¿cómo ocurren las reacciones? Por ejemplo, en la solución salina está presente amoníaco, que debe eliminarse. Para ello se necesita añadir sosa cáustica. Pero, si no se actúa en condiciones alcalinas (cuando el pH es menor que 7), ¿cómo se puede eliminar el amoníaco? Obviamente, no se puede eliminar. Pero en situaciones específicas, como cuando hay magnesio en el agua salada, tienes razón: la cantidad excesiva de alcalinidad afecta el pH, y el grado de ese exceso determina la velocidad de la reacción. Quiero decir que muchas reacciones se basan en el valor del pH; solo cuando el pH alcanza los valores necesarios, la reacción puede tener lugar. Solo entonces se puede hablar de cantidades excesivas.
1. El hidróxido de magnesio se precipita y se disuelve a un pH de 10,5; el carbonato de calcio se precipita y se disuelve a un pH de 9,4. Si se controla el pH en 9 en la torre de resinas quelantes, el calcio y el magnesio permanecen en estado iónico, lo que facilita su adsorción por parte de las resinas quelantes. Además, la capacidad de adsorción de la torre de resinas quelantes es directamente proporcional al pH. La capacidad de adsorción entre PH7 y PH9 aumenta rápidamente. 2. El pH es un factor clave tanto en la solución salina como en todo el sistema de cloro-álcali. Cuando el pH en la solución salina es demasiado bajo, la reacción no se lleva a cabo por completo; por otro lado, si el pH es demasiado alto, los precipitados relacionados, como el silicio, se disuelven. Además, un pH demasiado alto hace que la hidróxido de magnesio se forme con demasiada rapidez, lo cual es perjudicial para el proceso de sedimentación. El valor del tanque de reacción se mantiene generalmente en 10.5. 3. Una cantidad excesiva de carbonato de sodio puede afectar la acidez en las entradas y salidas del electrolizador; la adición de ácido puede hacer que la situación se vuelva inestable, y podría agregarse demasiado ácido, lo que dañaría la membrana. Si hay un exceso de carbonato de sodio, también es posible que esto afecte la entrada de agua salada al electrolizador.
Si el valor de PH es alto, se forma rápidamente hidróxido de magnesio. Gracias a la acción de los agentes auxiliares de sedimentación y de las piscinas de clarificación, es más fácil eliminar este hidróxido de magnesio en forma de precipitado. De esta manera, se reducen los iones de magnesio que podrían formarse en la salmuera. ¿No sería eso mejor? ¿Por qué se dice que una formación demasiado rápida de hidróxido de magnesio es perjudicial?
Además, si el carbonato de calcio y el hidróxido de magnesio se disuelven cuando el pH es superior a 9.5, entonces, después de que la sal bruta pase por la membrana de tipo K, se formará una sal primaria. ¿Sería posible no añadir HCl para neutralizarla, permitiendo así que la sal primaria mantenga un pH elevado? Esto podría ser beneficioso para su adsorción en las columnas de resina quelante
Demasiado es tan malo como poco: el sistema anterior desperdiciaba álcali caústico, mientras que el sistema posterior añadía ácido salino para neutralizarlo. Lo que provoca un aumento en el consumo
Se disuelve si el valor es menor que este. Si no se añade ácido de forma relativa, y su adición puede aportar mayores beneficios, entonces se puede considerar un proceso en el que se añada ácido después del uso de agua salada. En general, el pH del tanque de reacción se mantiene constante hasta la torre de resina. Por lo tanto, en teoría, un valor alrededor de PH10.5 podría ser más económico y razonable.
Si se aplica el proceso de dos bases al mismo tiempo, la sedimentación ocurre cuando los precipitados de hidróxido de magnesio envuelven al carbonato de calcio, permitiendo que ambos se depositen juntos. Por su parte, la precipitación del carbonato de calcio es lenta. Si la velocidad de formación del hidróxido de magnesio es demasiado alta, no se puede envolver adecuadamente al carbonato de calcio, lo que provoca una precipitación incompleta. Por supuesto, esto también está relacionado en gran medida con la proporción de calcio y magnesio presente en la sal original.
Si, al añadir ácido, disminuyen los iones de impurezas como el calcio y el magnesio en la salida de la torre de resina, es decir, si la calidad de la sal utilizada en las celdas eléctricas mejora, entonces la presión dentro de las celdas disminuirá y la eficiencia de la corriente también aumentará. En condiciones ideales, se puede ahorrar energía y prolongar el ciclo de cambio de membrana.
1. Se controla el rango de pH entre 8 y 10 porque en este rango la capacidad de adsorción de la resina quelante es la mejor. 2. El autor dijo que un valor de PH inferior a 8 no es aceptable; si ese valor es demasiado alto, no solo se genera desperdicio de sosa cáustica y soda caústica, sino que, lo que es más importante, es necesario hacer que la solución salina sea ácida antes de introducirla en el electrolizador, lo cual aumenta el consumo de ácido clorhídrico. Si el valor del pH no se ajusta para que sea ácido, es decir, si es menor a 5, la pureza del cloro será baja. Además, un alto contenido de oxígeno en el cloro también afectará la eficiencia de la corriente eléctrica.