Ottenere una salamoia di qualità premium nella produzione di cloro-alcali mediante resine chelanti

La qualità della salamoia nella produzione di cloro-soda è fondamentale. La tradizionale purificazione primaria della salamoia non soddisfa gli standard richiesti, pertanto è necessaria una purificazione secondaria della salamoia. Nel processo di purificazione secondaria della salamoia, le resine a scambio ionico vengono generalmente utilizzate per rimuovere Ca²⁺, Mg²⁺ e metalli pesanti. Questi dispositivi sfruttano i principi di selettività e di reazione all'equilibrio delle resine a scambio anionico e cationico per rimuovere gli ioni elettrolitici dall'acqua. Questo processo è essenziale per la produzione di acqua ad elevata purezza. Dopo la raffinazione della salamoia attraverso il filtro a scambio ionico, la salamoia secondaria può raggiungere una frazione di massa totale di Ca²⁺ e Mg²⁺ inferiore a 20 ppb.

Principio di funzionamento ：

Nel processo a membrana a scambio ionico per la produzione di soda caustica, le reazioni tipiche per rimuovere i cationi dalla salamoia sono:

 

Ciclo di servizio ：

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

 

Rigenerazione:

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

 

Condizionata:

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

 

In queste reazioni, la resina chelante RCH₂N(CH₂COOH)₂ reagisce con ioni metallici bivalenti come Ca²⁺, Mg²⁺ e Sr²⁺, formando complessi chelati stabili RCH₂N(CH₂COO)₂Ca e rilasciando ioni idrogeno (H⁺) o ioni sodio (Na+) nel caso di resina utilizzata in forma sodica. Questo processo rimuove efficacemente questi ioni di durezza dalla salamoia, purificandola così da soddisfare i rigorosi requisiti di qualità per la produzione di soda caustica tramite membrana a scambio ionico.

 

Ordine di selettività ：

• In condizioni acide: Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• In condizioni alcaline: Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

SEPLITE ® Resina chelante LSC750

SEPLITE ® La resina chelante LSC750 è una resina macroporosa, di dimensioni uniformi, con gruppi attivi di acido amminofosfonico debolmente acido, reticolata con stirene e divinilbenzene. Questa struttura chimica facilita la formazione di chelati con ioni metallici. Rispetto alle resine di acido imminodiacetico, le resine chelanti di acido amminofosfonico mostrano una maggiore affinità per i cationi bivalenti e formano chelati più stabili con basso peso atomico e cationi a bassa valenza. Pertanto, SEPLITE ® La resina chelante con acido amminofosfonico LSC750 è più adatta alla purificazione secondaria della salamoia nella produzione di soda caustica con membrana a scambio ionico, mentre le resine chelanti di tipo acido imminodiacetico sono più adatte alla rimozione di ioni di metalli pesanti.

SEPLITE ® Formula strutturale della resina LSC750

 

Principio di funzionamento ：

Nel processo a membrana a scambio ionico per la produzione di soda caustica, le reazioni tipiche per rimuovere gli ioni duri dalla salamoia sono:

 

Ciclo di servizio:

RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + Ca²⁺ → RCH₂NHCH₂PO₃Ca + 2Na⁺

 

Rigenerazione:

RCH₂NHCH₂PO₃Ca + 2HCl → RCH₂NHCH₂PO₃H₂ + CaCl₂

 

Condizionata:

RCH₂NHCH₂PO₃H₂ + 2NaOH → RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + 2H₂O

 

Ordine di selettività ：

• In condizioni acide (pH acido): Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• In condizioni alcaline (pH basico): Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

IV. Applicazione di resine chelanti a granulometria uniforme

Per adattarsi agli sviluppi nel settore della soda caustica a membrana a scambio ionico, Sunresin ha sviluppato SEPLITE ® LSC750 (acido amminometilfosfonico) e SEPLITE ® Resine chelanti LSC710 (acido imminodiacetico). Sulla base di queste basi, Sunresin ha ottenuto una serie completa di brevetti per le apparecchiature di produzione di resine chelanti a granulometria uniforme. Sunresin ha introdotto il SEPLITE migliorato. ® Acido imminodiacetico Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ® Resine chelanti a granulometria uniforme con acido amminometilfosfonico Monojet™ LSC7500.

 

Sunresin è attualmente l'unica azienda in Cina in grado di produrre resine chelanti con granulometria uniforme, colmando così il divario nazionale in questo settore. Questi progressi migliorano efficacemente l'efficienza e prolungano la durata delle membrane a scambio ionico.

 

SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ® Resine chelanti Monojet™ LSC7500

SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ® Monojet™ LSC7500 sono resine chelanti macroporose e con granulometria uniforme, sviluppate e prodotte da Sunresin. Queste resine hanno una struttura principale in stirene e presentano rispettivamente gruppi di acido imminodiacetico e acido amminofosfonico. Le loro strutture chimiche favoriscono la formazione di chelati con ioni metallici, consentendo un adsorbimento selettivo.

 

Sia le resine chelanti dell'acido imminodiacetico che quelle dell'acido amminofosfonico presentano un'elevata affinità per i cationi metallici e formano facilmente chelati stabili con cationi metallici bivalenti. Di conseguenza, SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ®Le resine chelanti a granulometria uniforme Monojet™ LSC7500 sono adatte per la purificazione secondaria della salamoia nel processo a membrana a scambio ionico per la produzione di soda caustica.

 

• Velocità di scambio più rapida e maggiore capacità di scambio di lavoro: Queste resine dimostrano processi di scambio ionico più efficienti e possono gestire volumi maggiori di ioni metallici.
• Migliori caratteristiche idrauliche durante il funzionamento: Il miglioramento della dinamica del flusso determina minori cadute di pressione del sistema durante il funzionamento.
• Miglioramento significativo del volume e dell'efficienza del trattamento della salamoia: Possono elaborare quantità maggiori di salamoia in modo più efficiente in ogni ciclo.
• Maggiore resistenza allo shock osmotico: Minori tassi di rottura in condizioni operative simili, riducendo la necessità di rifornimento e sostituzione della resina
• Maggiore durata grazie alla tecnologia di granulazione avanzata: Realizzate utilizzando la tecnologia di granulazione a getto leader a livello internazionale, queste resine offrono una maggiore durata.
• Eccellente uniformità e volume vuoto effettivo più grande: La dimensione uniforme delle particelle delle resine garantisce una maggiore porosità effettiva, migliorando le prestazioni complessive.