Системы OSEC® для производства низкоконцентрированного гипохлорита натрия

Оборудование
А. Б. ГРИГОРЬЕВ, канд. техн. наук, генеральный директор (ООО «Экоконтроль С»);
Р. РАСС, директор по маркетингу и продажам (компания Siemens Water Technologies, Chemfeed Ltd, «Wallace & Tiernan» and Stranco products and services)

 
Система OSEC® компании Siemens Water Technologies «Wallace & Tiernan» позволяет производить гипохлорит натрия (ГХН) на водопроводных и канализационных станциях, промышленных предприятиях в требуемых количествах путем электролиза соляного раствора (рассола). В стандартной комплектации производительность системы составляет от 2 до 907 кг экв. хлора в сутки, но может быть увеличена за счет дополнительных электролизных модулей.
Себестоимость производимого ГХН в 3-4 раза ниже стоимости товарного. 
Компания Siemens Water Technologies «Wallace & Tiernan» имеет более чем 85-летний опыт поставок полностью укомплектованных систем обеззараживания. Свыше 1378 систем OSEC® производительностью от 0,5 до 10 000 кг. экв. хлора в сутки, установленных по всему миру за последние 25 лет, заслужили прекрасную репутацию благодаря надежности и чрезвычайно низкому общему времени простоев (менее 0,001 %). При этом требования к техническому обслуживанию минимальны.
Управление системой и контроль за ее работой осуществляются через центральную панель управления, предусматривающую аварийную блокировку для остановки системы в случае неисправности. Система требует минимального участия оператора и идеально подходит для производств, не обслуживаемых персоналом.
Побочным продуктом любого процесса электролитического хлорирования является газообразный водород. Для предотвращения его скопления в потенциально опасных концентрациях все системы OSEC® оснащены воздуходувками, благодаря которым снижается концентрация водорода до уровня ниже порога воспламеняемости. Из герметичных резервуаров для хранения ГХН принудительная вентиляция выводит водород пониженной концентрации в место выброса за пределами производственного помещения, что делает работу системы безопасной.
Система OSEC® производит 0,8-процентный раствор NaOCl, который отличается высокой стабильностью и не разлагается. Товарные растворы NaOCl более высоких концентраций (15-20 %) подвержены быстрой деградации и с течением времени образуя побочные продукты. Кроме того, концентрация ГХН, производимого системой OSEC®, ниже нормативной концентрации для опасных материалов (1 % для NaOCl), что упрощает обращение с ГХН и его хранение.
Процесс OSEC® осуществляется следующим образом. Подаваемая вода проходит через умягчитель (это необходимо, если жесткость воды более 17 мг/л). В дальнейшем умягченная вода может использоваться для соляного сатуратора и разбавления соляного раствора. Насыщенный соляной раствор перекачивается из сатуратора с помощью насоса-дозатора через расходомер с регулируемой скоростью. Точный расход раствора достигается благодаря калибровочной трубке. Расход умягченной воды для разбавления отображается расходомером со встроенным пропорциональным клапаном для регулировки и встроенным регулятором для поддержания заданного расхода. В результате смешивания воды с насыщенным рассолом образуется 3-%  соляной раствор, который подается в электролизер. В электролизере происходит электролиз раствора хлорида натрия. В результате на аноде образуется газообрзный хлор (Cl2), а на катоде - гидроксид натрия (NaOH) и газообразный водород (Н2). Далее Cl реагирует с NaOH, образуя NaOCl. На выходе из электролизера раствор представляет собой ГХН с концентрацией примерно 0,8 %. Поплавковый и температурный переключатели обеспечивают создание в электролизере условий, необходимых для эффективной работы системы. Раствор ГХН вместе с побочно выделившимся при электролизе H2 попадает в резервуар для храненияраствора. Для снижения концентрации H2 и его удаления применяется принудительная вентиляция резервуара-хранилища с помощью воздуходувки. Для контроля потока воздуха перед точкой выброса установлен датчик, чувствительный к изменениям расхода. Он связан с органами управления системой, что позволяет обеспечить требуемый воздушный поток до того, как начнется процесс электролиза. Раствор ГХН подается к месту применения с помощью насоса-дозатора. Датчики уровня жидкости в резервуаре для хранения включают и выключают электролизер для обеспечения непрерывной подачи ГХН.

Сатуратор позволяет обеспечить хранение соли в течение неограниченного времени в количествах, достаточных для непрерывного производственного процесса и экономичных циклов дозаправки сатуратора. Соль хранится во влажном состоянии, при этом исходная вода подается на слой соли сверху и проходит сквозь него, образуя насыщенный соляной раствор с концентрацией примерно 32 %.
Подача низкого напряжения, необходимого для работы электролизера, обеспечивается высококачественным трансформатором/ выпрямителем. Надежность и точность контроля тока позволяют гарантировать высокую эффективность работы.
Основой процесса OSEC® является электролизер. Он состоит из титановой рамы, к которой катоды и аноды присоединены таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы. Аноды типа DSA изготовлены на основе титана с покрытием из оксидов драгоценного металла. Катоды выполнены из специальной стали Hastalloy C и оснащены прокладками из поливинилденфторида, которые позволяют обеспечивать столь важное для процесса неизменное расстояние от анода. Вертикальное расположение анодов и катодов обеспечивает быстрый отвод водорода от анода, гарантируя максимальную эффективность работы. Каждый электролизер состоит из четырех последовательно соединенных камер, в каждой из которых расположено достаточное число катодов и анодов для получения необходимого количества хлора. Гарантия на аноды составляет 5 лет с момента установки и пуска в эксплуатацию при условии соблюдения правил эксплуатации. Срок работы анодов 15-20 лет.
Резервуар обеспечивает хранение достаточного количества ГХН для немедленного использования и удаление H2, образующегося в процессе работы. Как правило, объем резервуара достаточен для 24 часов работы электролизера, хотя эта величина может быть уменьшена или, наоборот, увеличена в зависимости от доступной производственной площади и местных условий. Датчики уровня жидкости внутри резервуара обеспечивают управление функциями пуск/остановка процесса OSEC® для поддержания непрерывной подачи ГХН. Воздуходувки, установленные на резервуаре или возле него, снижают концентрацию водорода, делая ее ниже предела воспламеняемости, и вытесняют его к внешней точке выброса.
Весь процесс OSEC® осуществляется и контролируется автоматически с помощью центральной панели управления. Эксплуатационные показатели непрерывно контролируются. В случае неисправности панель управления включает предохранительную сигнализацию и последовательно останавливает оборудование. Более мощные системы можно программировать таким образом, чтобы они использовали периоды минимальных нагрузок в электросети для снижения затрат на электроснабжение благодаря более низким тарифам на электроэнергию, например в ночное время.

Ассортимент систем OSEC®:
♦ системы малой производительности OSEC®: LC, LC в компактном исполнении (6,12 и 24 кг экв. хлора в сутки). Стандартные компоненты могут быть предложены в настенном варианте, что позволяет разместить их на любой площади - от малогабаритных помещений до полной замены небольших систем подачи газа;
♦ компактная версия OSEC®: B1-200, B2-200, B4-200 и B8-200 (от 112,8 до 684 кг экв. хлора в сутки). Полностью автоматизированная, укомплектованная система генерации на месте, характеризуется быстрым и экономичным монтажом, безопасной эксплуатацией и простым техническим обслуживанием. Поставляются полностью проверенными в собранном виде, с подключенной обвязкой и проводкой;
♦ модульные установки  OSEC®:   В1-150 (21-67 кг экв. хлора в сутки), В1-200 (71-113 кг), В-200 (118-227 кг), В4-200 (235-454 кг), В8-800 (470-907 кг).
Для получения 1 кг экв. хлора на установках OSEC® необходимо: 3,7 кг соли + 5,5 кВт энергии + 135 л воды. В среднем затраты составляют 14,7 руб. (без НДС).

 

В настоящее время в РФ работают 2 завода по производству 0,8% ГХН (водоканалы г. Уфы и г. Йошкар-Олы).

Официальный представитель компании «Wallace & Tiernan» в России-
ООО «Экоконтроль С»:
107241, Россия, Москва, ул. Байкальская, д. 11
Тел./факс: (495) 462-28-42,466-97-91
ABG@ecocontrol.ru    www.ecocontrol.ru