A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVI. Országos Vándorgyűlése (Gyula, 2018. július 4-6.)

5. SZEKCIÓ - Vízellátás. Ivóvizek biztonsági kérdései - 2. Dalkó Ilona - Salamon Endre (NKE Víztudományi Kar): Elektroklórozó teljesítményének vizsgálata

- Az elektródok felülete fokozottan ki van téve a korróziónak, illetve ha a sóié nem tiszta nátrium-klorid oldat, akkor az elektródok felületén kiválások keletkeznek. Az elektródok vegyszeres tisztítása és a tisztításból származó szennyvizek kezelése költségnövelő tényező. Az elektroklorozó berendezések fejlesztésnek egyik fontos iránya éppen a lerakódásmentes elektród konfigurációk előállítása.- Az elektrolizáló cellában a szabad klór képződése mellett egyéb folyamatok is végbemennek, melyek a klór kitermelését és a cella hatásfokát kedvezőtlenül befolyásolják.- Az elektródokon jelentős gázfejlődés is végbemegy, emiatt vagy nyitott reaktorban megy végbe az elektrolízis és ilyenkor a helység megfelelő szellőzéséről gondoskodni szükséges, vagy zárt rendszer esetén a kilevegőztetést meg kell oldani. A katódon képződő gáz elvileg hidrogén, ezért a robbanásveszélyre is tekintettel kell lenni (általában a probléma egyszerű szellőztetéssel kezelhető).- A jó minőségű elektródok anyag nemesfémet, egyéb ritka elemeket tartalmaz, ezért a beszerzési és előállítási költségeik magasak.

Az elektrolízis során a végbemenő hasznos reakció: (Cheng & Kelsall, 2007)

2Cr------>C12 + 2e~ (Anód)

A másik elektródon:

2H20 + 2e ------>H2 + 20H (Katód)

Az elektródok közötti térben áramló oldatban ezen kívül a következő reakciók játszódnak le: C12+H20 f ÍdHOC1 + C1+H+

HOC1 f iüOCl +H+

20cr f iQ2cr +2,0’

OC1 +H2f ÍdH20 + C1

2HOC1 +OC1 f ib CIO: + 2C1 + 2H+

H2Of ÍQH++OH

Mindezek a folyamatok a termelt hipoklorit oldat aktív klór tartamát kedvezőtlenül befolyásolják. Mindezen felül mind az anódon, mind a katódon lejátszódnak másodlagos folyamatok, amelyek szintén veszteségként jelentkeznek és a hatékonyságot csökkentik. (Hservig, et al., 2016)

2H20------>02 +4H+ +4e~ (Veszteség anódon)

OC1 + H20 + 2e~------»Cl + 20H (Veszteség katódon)

A keletkező oxigéngáz a hidrogénhez hasonlóan hozzájárul a cellában végbemenő buborékképződéshez. Ha buborékok eltávolításáról nem gondoskodunk (megfelelő turbulencia, légtelenítés a cella felett), akkor nem az elektródok teljes felülete fog érintkezni a folyadékkal, ami a hatékonyságot drasztikusan csökkenti. A buborékok befolyásolják a cellában kialakuló áramsűrűséget, akadályozzák az oldott komponensek diffúzióját. Az elektrolízis során a sóoldat jelentősen fel is melegszik, ami a melléktermék képződés mértékét növelheti. (Khelifa, et al., 2004)

1. Elektroklórozás teljesítményének vizsgálata

2