Достижение высочайшего качества рассола в хлорщелочном производстве с помощью хелатирующих смол.

Качество рассола при производстве хлорщелочи имеет решающее значение. Традиционная первичная очистка рассола не соответствует требуемым стандартам, поэтому необходима вторичная очистка. В процессе вторичной очистки рассола обычно используются ионообменные смолы для удаления Ca²⁺, Mg²⁺ и тяжелых металлов. Эти устройства используют принципы селективности и равновесной реакции анионообменных и катионообменных смол для удаления ионов электролита из воды. Этот процесс необходим для получения воды высокой чистоты. После очистки рассола с помощью ионообменного фильтра вторичный рассол может достичь общей массовой доли Ca²⁺ и Mg²⁺ менее 20 ppb.

Принцип работы ：

В процессе ионообменной мембранной хроматографии для производства каустической соды типичными реакциями удаления катионов из рассола являются:

 

Цикл обслуживания ：

RCH₂N(CH₂COONa)₂ + Ca²⁺ → RCH₂N(CH₂COO)₂Ca + 2Na⁺

 

Регенерация:

RCH₂N(CH₂COO)₂Ca + 2HCl → RCH₂N(CH₂COOH)₂ + CaCl₂

 

Подготовка:

RCH₂N(CH2COOH)₂ + 2NaOH → RCH₂N(CH2COONa)₂ + 2H₂O

 

В этих реакциях хелатирующая смола RCH₂N(CH₂COOH)₂ реагирует с двухвалентными ионами металлов, такими как Ca²⁺, Mg²⁺ и Sr²⁺, образуя стабильные хелатные комплексы RCH₂N(CH₂COO)₂Ca и высвобождая ионы водорода (H⁺) или ионы натрия (Na+) в случае использования смолы в натриевой форме. Этот процесс эффективно удаляет ионы жесткости из рассола, тем самым очищая его в соответствии со строгими требованиями к качеству при производстве каустической соды с помощью ионообменных мембран.

 

Порядок избирательности ：

• В кислой среде: Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• В щелочных условиях: Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

СЕПЛАЙТ ® Хелатирующая смола LSC750

СЕПЛАЙТ ®Хелатирующая смола LSC750 представляет собой макропористую смолу однородного размера со слабокислотными активными группами аминофосфоновой кислоты, сшитыми стиролом и дивинилбензолом. Такая химическая структура способствует образованию хелатов с ионами металлов. По сравнению со смолами на основе иминодиацетовой кислоты, хелатирующие смолы на основе аминофосфоновой кислоты проявляют более высокое сродство к двухвалентным катионам и образуют более стабильные хелаты с низким атомным весом и низкой валентностью катионов. Поэтому SEPLITE ®Хелатирующая смола на основе аминофосфоновой кислоты LSC750 больше подходит для вторичной очистки рассола при производстве каустической соды с использованием ионообменных мембран, тогда как хелатирующие смолы на основе иминодиацетовой кислоты лучше подходят для удаления ионов тяжелых металлов.

СЕПЛАЙТ ® Структурная формула смолы LSC750

 

Принцип работы ：

В процессе ионообменной мембранной обработки при производстве каустической соды типичными реакциями удаления жестких ионов из рассола являются:

 

Цикл обслуживания:

RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + Ca²⁺ → RCH₂NHCH₂PO₃Ca + 2Na⁺

 

Регенерация:

RCH₂NHCH2PO₃Ca + 2HCl → RCH₂NHCH2PO₃H₂ + CaCl₂

 

Подготовка:

RCH₂NHCH₂PO₃H₂ + 2NaOH → RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + 2H₂O

 

Порядок избирательности ：

• В кислых условиях (кислотный pH): Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• В щелочных условиях (pH основной): Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

IV. Применение хелатирующих смол с однородным размером частиц

Для адаптации к изменениям в отрасли производства каустической соды с ионообменными мембранами компания Sunresin разработала SEPLITE. ® LSC750 (аминометилфосфоновая кислота) и SEPLITE ® хелатирующие смолы LSC710 (иминодиуксусная кислота). Опираясь на это, компания Sunresin получила полный комплект патентов на оборудование для производства хелатирующих смол с однородным размером частиц. Sunresin представила улучшенную смолу SEPLITE. ® Иминодиуксусная кислота Monojet™ LSC7100 и SEPLITE ® Хелатирующие смолы Monojet™ LSC7500 на основе аминометилфосфоновой кислоты с равномерным размером частиц.

 

В настоящее время Sunresin — единственная компания в Китае, способная производить хелатирующие смолы с однородным размером частиц, восполняя дефицит в этой области на внутреннем рынке. Эти достижения эффективно повышают эффективность и продлевают срок службы ионообменных мембран.

 

СЕПЛАЙТ ®Monojet™ LSC7100 и SEPLITE ®Хелатирующие смолы Monojet™ LSC7500

СЕПЛАЙТ ®Monojet™ LSC7100 и SEPLITE ®Смолы Monojet™ LSC7500 представляют собой макропористые хелатирующие смолы с однородным размером частиц, разработанные и производимые компанией Sunresin. Эти смолы имеют стирольную основу и содержат группы иминодиацетовой и аминофосфоновой кислот соответственно. Их химическая структура способствует образованию хелатов с ионами металлов, что обеспечивает селективную адсорбцию.

 

Как хелатирующие смолы на основе иминодиуксусной кислоты, так и хелатирующие смолы на основе аминофосфоновой кислоты обладают высоким сродством к катионам металлов и легко образуют стабильные хелаты с двухвалентными катионами металлов. Следовательно, SEPLITE ®Monojet™ LSC7100 и SEPLITE ®Хелатирующие смолы Monojet™ LSC7500 с однородным размером частиц подходят для вторичной очистки рассола в процессе ионообменной мембранной хроматографии при производстве каустической соды.

 

• Более высокая скорость обмена и большая рабочая пропускная способность обмена: Эти смолы демонстрируют более эффективные процессы ионного обмена и способны обрабатывать большие объемы ионов металлов.
• Улучшенные гидравлические характеристики во время эксплуатации: Улучшенная динамика потока приводит к снижению перепадов давления в системе во время работы.
• Значительное улучшение объёма и эффективности обработки рассола: Они могут перерабатывать большие объемы рассола более эффективно в каждом цикле.
• Повышенная устойчивость к осмотическому шоку: Более низкий процент поломок при аналогичных условиях эксплуатации, что снижает потребность в пополнении и замене смолы.
• Увеличенный срок службы благодаря передовой технологии гранулирования: Эти смолы, изготовленные с использованием передовой международной технологии струйной грануляции, обладают повышенной прочностью.
• Превосходная однородность и больший эффективный объем пустот: Однородный размер частиц смол обеспечивает более высокую эффективную пористость, улучшая общие характеристики.