شرکت آتیه پردازان شریف (دانش بنیان)

 


الکترولیز آب دریا

 

 

امروزه به علت پیشرفت قابل توجه در صنایع مختلف، نیاز به آب به عنوان سیال اصلی در فرآیندهای صنعتی بیش از پیش نمایان شده است. این امر در صنایع مرتبط با نفت و گاز مانند پتروشیمی ­ها بیشتر نمایان است. به همین دلیل اکثر این صنایع نزدیک به آب دریا یا منابع بزرگ دیگری مثل رودخانه­ها احداث می ­شوند. آب دریا دارای حدود 3% سدیم کلرید و مقادیری از یون­های دیگر مانند منیزیم، سولفور اکسید، کلسیم، پتاسیم و... است. علاوه بر این، مقادیر زیادی از میکروارگانیسم­ها و مواد آلی در آب وجود دارند که می­ توانند به سطوح لوله­ ها و تجهیزات فرایندی بچسبند، رشد کنند و باعث مشکلاتی نظیر خوردگی، کاهش راندمان، افزایش مقاومت حرارتی و ... شوند. این مشکل با افزودن مقادیر کمی از یک ماده گند زدا به جریان آب مرتفع می­ شود.
 
یکی از مهمترین و موثرترین مواد گندزدا، سدیم هیپوکلریت است. افزودن این ماده به آب مصرفی در صنایع باعث کاهش مشکلات ناشی از رسوب و خوردگی می ­شود. برای تولید این ماده از الکترولیز آب دریا تحت فرایندی بنام الکتروکلریناسیون استفاده می ­شود. با مقایسه روش­های گندزدایی در سال­های اخیر، الکتروکلریناسیون به صورت یک سیستم ایمن، قابل اعتماد و روشی اقتصادی برای گندزدایی پیشنهاد شده و روش مناسبی برای تولید هیپوکلریت سدیم در محل مصرف است. هدف اصلی تولید هیپوکلریت سدیم از آب دریا در نقطه مصرف، فراهم کردن یک محلول گندزدای قوی و مقرون به صرفه و یک محیط ایمن برای محافظت از تجهیزات در واحدهای صنعتی است. زمانی که این محلول به آب سرویس در واحدهای صنعتی و نیروگاه­ ها تزریق می ­شود، به عنوان یک حفاظ پربازده و مطمئن برای تجهیزات در مقابل هر گونه رسوب مواد آلی عمل می­ کند. تولید هیپوکلریت سدیم در محل مصرف 2 مزیت عمده دارد:
 
  • بعلت ماهیت نسبتاً ناپایدار سدیم هیپوکلریت، نگهداری و ذخیره ­سازی میان مدت این ماده باعث تجزیه شدن و از دست رفتن خواص آن می­ شود. بنابراین بهتر است این ماده در محل و در زمان مصرف تولید گردد.
  • باعث قطع هرگونه وابستگی واحد به تامین مواد گند زدای تولید شده در خارج از واحد و سایر هزینه ­ها و مخاطرات ناشی از حمل و نقل و نگهداری این محصولات از بین می ­رود.

 علاوه بر این، این محصول تاثیرات جانبی و مخرب سایر گندزداهای موجود مثل هیپوکلریت تجاری (آب ژاول غلیظ) و گاز کلر را کاسته است. به عنوان مثال می توان به رشد رسوبات سخت هنگام استفاده از هیپوکلریت تجاری و خطرات ناشی از انفجار هنگام استفاده از گاز کلر اشاره کرد.

 

الکتروکلریناسیون در واقع الکترولیز آب دریا (آب شور) در درون الکترولایزر به وسیله اعمال جریان الکتریسیته است. الکترولایزر شامل مجموعه­ای از الکترودهاست که آب دریا به مابین آنها وارد می­ شود. در این فرآیند، در قطب منفی (آند) گاز کلر (Cl2) و در قطب مثبت (کاتد) هیدروکسید سدیم (NaOH) و هیدروژن (H2) تولید می­ شود. سپس هیدروکسید سدیم و گاز کلر با یکدیگر واکنش داده و محلول هیپوکلریت سدیم (NaClO) تشکیل می­ شود. در این روش به ازای تولید هر کیلوگرم گاز کلر، فقط 5/5 کیلووات انرژی الکتریکی مصرف می­ شود.​

 
 
شرکت آتیه پردازان شریف به عنوان تولید کننده سامانه ­های الکترولایزر آب دریا با نام تجاری APClor-SV و  APClor-SH به طور کامل  این تجهیز را در کشور بومی سازی نموده است. طراحی این سیستم ها به نحوی است که می­توانند در هر شرایط محیطی کار کنند. الکترولایزرها در محدوده وسیعی از ظرفیت­ ها طراحی و تولید شده­اند تا جوابگوی نیاز واحدهای صنعتی مختلف در مقیاس­های کوچک و بزرگ باشند.

شرح فرآیند

آب دریا با فشار به سیستم الکتروکلریناسیون فرستاده می­ شود. در این سیستم ابتدا توسط صافی فیلتر می­شود تا ذرات جامد موجود آن گرفته شده و آماده ورود به الکترولایزرها شود. از آن جایی که تولید هیپوکلریت سدیم به شدت تابع دبی خوراک ورودی است، یک شیر کنترل بر روی خط ورودی به الکترولایزر نصب شده تا دبی ورودی در جهت تولید بهینه کنترل شود. با عبور آب دریا از الکترولایزر، فرآیند الکترولیز اتفاق افتاده و بصورت محلول سدیم هیپوکلریت و به همراه محصول جانبی آن (هیدروژن) از سلول خارج می­ شود. این جریان سپس به یک سیکلون یا تانک منتقل شده تا هیدروژن از محلول حذف شود. این هیدروژن به وسیله هوا با استفاده از یک مجموعه از دمنده ­ها رقیق شده و وارد اتمسفر می­ شود. در نهایت محلول هیپوکلریت سدیم به میزان لازم و با دبی مشخص به محل مورد نظر تزریق می­شود. فرآیند تزریق به صورت ترکیبی از دو روش پیوسته و منقطع با استفاده از پمپ­ های پیوسته و شوک انجام می­ گیرد.​