Erreichen erstklassiger Solequalität bei der Chlor-Alkali-Produktion durch Chelatharze

Die Qualität der Sole ist bei der Chloralkaliproduktion entscheidend. Die herkömmliche primäre Solereinigung erfüllt die erforderlichen Standards nicht, daher ist eine sekundäre Reinigung der Sole erforderlich. Im sekundären Solereinigungsprozess werden üblicherweise Ionenaustauscherharze verwendet, um Ca-, Mg- und Schwermetalle zu entfernen. Diese Geräte nutzen die Selektivitäts- und Gleichgewichtsreaktionsprinzipien von Anionen- und Kationenaustauscherharzen, um Elektrolytionen aus dem Wasser zu entfernen. Dieser Prozess ist für die Herstellung von hochreinem Wasser unerlässlich. Nach der Reinigung durch den Ionenaustauscherfilter kann die sekundäre Sole einen Gesamtmassenanteil von Ca- und Mg-Ionen von weniger als 20 ppb erreichen.

Funktionsprinzip ：

Beim Ionenaustauschmembranverfahren zur Herstellung von Natronlauge sind die typischen Reaktionen zum Entfernen von Kationen aus der Salzlösung:

 

Servicezyklus ：

RCH鈧侼(CH鈧侰OONa)鈧� + Ca虏鈦� 鈫� RCH鈧侼(CH鈧侰OO)鈧侰a + 2Na鈦�

 

Regeneration:

RCH鈧侼(CH鈧侰OO)鈧侰a + 2HCl – RCH鈧侼(CH鈧侰OOH)鈧� + CaCl鈧�

 

Konditionierung:

RCH鈧侼(CH鈧侰OOH)鈧� + 2NaOH 鈫� RCH鈧侼(CH鈧侰OONa)鈧� + 2H鈧侽

 

Bei diesen Reaktionen reagiert das Chelatharz RCH(CH)OOH) mit zweiwertigen Metallionen wie CaO, MgO und SrO. Dabei bilden sich stabile Chelatkomplexe RCH(CH)OO)a und setzen Wasserstoffionen (H₂) bzw. Natriumionen (Na+) frei, wenn das Harz in Natriumform betrieben wird. Dieser Prozess entfernt diese Härteionen effektiv aus der Salzlösung und reinigt sie so, dass sie die strengen Qualitätsanforderungen für die Herstellung von Natronlauge mit Ionenaustauschermembranen erfüllt.

 

Selektivitätsreihenfolge ：

• Unter sauren Bedingungen: Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• Unter alkalischen Bedingungen: Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ – Na+ > K+

 

SEPLITE ® LSC750 Chelatharz

SEPLITE ® LSC750 Chelatharz ist ein makroporöses, gleichmäßig großes Harz mit schwach sauren Aminophosphonsäure-Wirkgruppen, vernetzt mit Styrol und Divinylbenzol. Diese chemische Struktur erleichtert die Bildung von Chelaten mit Metallionen. Im Vergleich zu Iminodiessigsäureharzen weisen Aminophosphonsäure-Chelatharze eine höhere Affinität zu zweiwertigen Kationen auf und bilden stabilere Chelate mit niedrigem Atomgewicht und niedervalenten Kationen. Daher SEPLITE ® LSC750-Aminophosphonsäure-Chelatharz eignet sich besser für die sekundäre Salzlaugenreinigung bei der Herstellung von Natronlauge mit Ionenaustauschmembranen, während Chelatharze vom Iminodiessigsäuretyp besser zum Entfernen von Schwermetallionen geeignet sind.

SEPLITE ® Strukturformel für LSC750-Harz

 

Funktionsprinzip ：

Beim Ionenaustauschmembranverfahren zur Herstellung von Natronlauge sind die typischen Reaktionen zum Entfernen harter Ionen aus der Salzlösung:

 

Servicezyklus:

RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僋a鈧� + Ca虏鈦� 鈫� RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僀a + 2Na鈦�

 

Regeneration:

RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僀a + 2HCl – RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僅鈧� + CaCl鈧�

 

Konditionierung:

RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僅鈧� + 2NaOH 鈫� RCH鈧侼HCH鈧侾O鈧僋a鈧� + 2H鈧侽

 

Selektivitätsreihenfolge ：

• Unter sauren Bedingungen (pH sauer): Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• Unter alkalischen Bedingungen (pH-Basis): Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ Na+ > K+

 

IV. Anwendung von Chelatharzen mit einheitlicher Partikelgröße

Um sich an die Entwicklungen in der Ionenaustauschmembran-Natronlaugeindustrie anzupassen, hat Sunresin SEPLITE entwickelt ® LSC750 (Aminomethylphosphonsäure) und SEPLITE ® LSC710 (Iminodiessigsäure) Chelatharze. Aufbauend auf dieser Grundlage hat Sunresin einen vollständigen Satz Patente für die Produktionsanlagen für Chelatharze mit einheitlicher Partikelgröße erhalten. Sunresin hat das verbesserte SEPLITE eingeführt ® Monojet® LSC7100 Iminodiessigsäure und SEPLITE ® Monojet® LSC7500 Aminomethylphosphonsäure-Chelatharze mit einheitlicher Partikelgröße.

 

Sunresin ist derzeit das einzige Unternehmen in China, das Chelatharze mit einheitlicher Partikelgröße herstellen kann und damit die inländische Lücke in diesem Bereich schließt. Diese Fortschritte steigern die Effizienz und verlängern die Lebensdauer von Ionenaustauschmembranen.

 

SEPLITE ® Monojet® LSC7100 und SEPLITE ® Monojet® LSC7500 Chelatharze

SEPLITE ® Monojet® LSC7100 und SEPLITE ®Monojet® LSC7500 sind makroporöse Chelatharze mit einheitlicher Partikelgröße, die von Sunresin entwickelt und hergestellt werden. Diese Harze bestehen aus Styrol und enthalten Iminodiessigsäure- bzw. Aminophosphonsäuregruppen. Ihre chemische Struktur begünstigt die Bildung von Chelaten mit Metallionen und ermöglicht so eine selektive Adsorption.

 

Sowohl Iminodiessigsäure- als auch Aminophosphonsäure-Chelatharze weisen eine hohe Affinität zu Metallkationen auf und bilden leicht stabile Chelate mit zweiwertigen Metallkationen. Folglich ist SEPLITE ® Monojet® LSC7100 und SEPLITE ® Monojet® LSC7500-Chelatharze mit einheitlicher Partikelgröße eignen sich für die sekundäre Salzlaugenreinigung im Ionenaustauschmembranverfahren zur Herstellung von Ätznatron.

 

• Schnellere Austauschgeschwindigkeit und höhere Arbeitsaustauschkapazität: Diese Harze weisen effizientere Ionenaustauschprozesse auf und können größere Mengen an Metallionen verarbeiten.
• Bessere hydraulische Eigenschaften im Betrieb: Eine verbesserte Strömungsdynamik führt zu geringeren Systemdruckabfällen während des Betriebs.
• Deutliche Verbesserung des Volumens und der Effizienz der Solebehandlung: Sie können in jedem Zyklus größere Mengen Salzlake effizienter verarbeiten.
• Höhere Resistenz gegen osmotischen Schock: Geringere Bruchraten unter ähnlichen Betriebsbedingungen, wodurch der Bedarf an Harznachfüllung und -austausch reduziert wird
• Längere Lebensdauer durch fortschrittliche Granulationstechnologie: Diese Harze werden mit der international führenden Strahlgranulationstechnologie hergestellt und bieten eine verbesserte Haltbarkeit.
• Hervorragende Gleichmäßigkeit und größeres effektives Hohlraumvolumen: Die gleichmäßige Partikelgröße der Harze sorgt für eine größere effektive Porosität und verbessert die Gesamtleistung.