Автоматическая установка контроля и дозирования гипохлорита натрия
Технологическая схема
В настоящее время обеззараживания питьевой воды на предприятии осуществляется с помощью хлор-газа в хлораторных установках эжекционного типа. Хлор подается по системе хлоропроводов в резервуары чистой воды, где происходит контакт хлор-газа с питьевой водой.
В связи с тем, что хлор очень токсичное вещество, а транспортировка и хранение хлор-газа - взрывоопасное, его использование создает угрозу для обслуживающего персонала и населения, проживающего вблизи насосных станций, поетому рекомендуется переход на альтернативные способы обеззараживания воды ( ультрафиолет, гипохлорит натрия, озонирование и т.д.). Из перечисленных способов обеззараживания воды только хлорсодержащие вещества имеют обеззараживающее последействие в течение определенного периода времени. Поэтому наиболее удобный и экономически выгодный способ обеззараживания питьевой воды - является использование раствора гипохлорита натрия (NaCLO).
Характеристики гипохлорита натрия
Наиболее надежным и экономически целесообразным методом обеззараживания питьевой воды является ее хлорирование, а гипохлорит натрия относится к хлорсодержащим реагентам, которые характеризуются способностью консервировать обеззараживающее эффект в течение длительного времени транспортировки воды по трубам, но в то же время является менее токсичным, чем жидкий хлор. Гипохлорит натрия является наименее токсичным и дефицитным, относительно дешевым по сравнению с другими реагентами, содержащих активный хлор.
Раствор гипохлорита натрия NaCLO получают методом электролиза поваренной соли. Наиболее устойчивыми являются растворы гипохлорита натрия при рН> 11. С гидратов гипохлорита натрия наиболее устойчивым является гидрат NaCLO · 5H2O. К факторам, резко влияют на стабильность растворов гипохлорита натрия, относятся концентрация i температура.
Так растворы, содержащие 250 г / л NaCLO теряют при комнатной температуре половину активного хлора за 5 месяцев, 100 г / л NaCLO - за 7 месяцев, 50 г / л - за 2 года, 25 г / л за 5 ... 6 лет. При температуре 60 ° С раствор с содержанием 50 г / л NaCLO теряет половину активного хлора за 13 суток, а при 100 ° С - по 5:00.
При воздействии света скорость расписания NaCLO увеличивается примерно в два раза. Для повышения стабильности растворы NaCLO хранят в темноте при низкой температуре. Если в раствор гипохлорита натрия добавить определенное количество MgSO4, в осадок выпадает гидроокись магния, который захватывает ионы тяжелых металлов, повышая стабильность гипохлорита. Известно, что стабильность гипохлорита натрия возрастает в присутствии силиката натрия в мольном соотношении
Na2O: SiO2 от 1: 1 до 1: 2 ... 1: 3,5
Стабилизирующее действие на растворы гипохлорита натрия осуществляет желатин, казеин или их смесь. Например, 8% -ный раствор NaOH хлорируют до рН 8,4 ... 8,6, затем добавляют 0,3% желатина i устанавливают рН = 9,2 ... 9,4. Получают стабильный раствор, вмещающий 7,5 ... 8,0% NaCLO. Выпускают гипохлорит натрия в виде растворов, содержащих около 15% активного хлора. Для отдельных потребителей эти растворы разбавляют до 5 и 10% -ных.
- Химические и физические свойства:
- химическая формула - NaCLO;
- агрегатное состояние: водный раствор. Твердая форма - не устойчива. При контакте с воздухом продукт быстро переходит в жидкое состояние;
- температура кипения - разлагается при температуре более 35 °С;
- плотность - 1,12 г / см3;
- растворимость в воде - 82% при t = 25 ° С;
- водородный показатель - pH = 11;
- внешний вид - жидкость от желто-зеленого цвета с красно;
- запах - резкий хлора;
- летучесть - при разложении выделяется хлор, оксид натрия;
- реакционная способность - сильный окислитель, реагирует с металлами, вызывает коррозию металлов.
- Пожаро- и взрывоопасность:
- негорючая взрывоопасное вещество. Поддерживает горения, так как является сильным окислителем ( при контакте с горючими органическими веществами - опилки, ветошь и другие в процессе высыхания может вызвать самовозгорание);
- температурный предел распространения пламени - не горит;
- концентрационный предел распространения пламени - не горит;
- возможность термодеструкции, продукты образования - хлор, оксид натрия;
- средства пожаротушения - подбираются в зависимости от взрывопожароопасных свойств горючих материалов, находящихся в зоне возгорания вместе с данным продуктом, с учетом наличия в гипохлоритов сильной окислительной способности;
- особые меры противопожарной безопасности - избегать нагрева до 70 ° С и выше ( разложение со взрывом). Хранить отдельно от горючих материалов.
- Токсичность:
- кумулятивность - слабая;
- клиническая картина острого отравления - першение в горле, кашель, аритмичное дыхания, боль в животе, диарея, рвота, спутанность сознания, кома, шок.
- наиболее уязвимые органы и системы - ЦНС, система дыхания, печень, почки, поджелудочная железа, кожа, глаза;
- дозы (концентрации), имеющих токсическое действие:
- ЕDmin = 1000 мг / кг ( человек, в / к однократно по действию на ЦНС);
- ЕDmin = 45 мг / кг ( человек, в / в однократно по действию на ЦНС);
- кожно-резорбтивное действие - нет;
- сенсибилизирующее действие - да;
- емдриотоксична действие - не изучено;
- гонадотоксических действие - да;
- мутагенное действие - да.
- Влияние гипохлорита натрия на организм человека:
- Гипохлорит натрия марки «А» по степени воздействия на организм человека относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76, как умеренно опасное вещество при введении в желудок и к 4-му классу малоопасных веществ при нанесении на кожу, что вызывает умеренное местное раздражение на кожу и выраженное на слизистую оболочку глаз.
- Гипохлорит натрия в концентрациях 0,5-0,3% (по препарату) при однократном контакте не вызывает местного раздражения на кожу, в концентрациях 4-5% вызывает слабое раздражение. При повторном контакте вызывает сухость кожи после 2-3 нанесения.
- Ингаляционную опасность вещество проявляет за счет выделения в воздух хлора, который раздражает слизистую оболочку глаз и органов дыхания.
- Предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 1,0 мг / м3 (2-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76)
- Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе - 0,1 мг / м3.
Расчет расхода раствора гипохлорита натрия
Расчет расхода гипохлорита натрия (NaCLO) проведен для 6% раствора NaCLO приведен в табличной форме.
Технологическое оборудование
- Согласно расчетам, для контроля и дозирования раствора гипохлорита натрия используется
оборудование фирмы ETATRON D.S.:
- насосы дозаторы производительностью 16 л / ч, 14 бар
Управления насосами дозаторами осуществляется с помощью контроллера хлора Etatron eSELECT B1. - Значение дозы хлора определяется с помощью гальванометрический датчика хлора Etatron SCLO3.
В зависимости от дозы хлора, которое устанавливается на контроллере, активизируется пропорциальний релейный выход 4-20 мА, который регулирует работу частотного преобразователя насоса.
В этом случае величина аналогового сигнала максимальная - 20 мА, а насос-дозатор работает с максимальной производительностью. При приближении значения дозы хлора с установленным на контроллере, величина сигнала пропорционально уменьшается и при достижении установленного значения равен 4 мА. При этом реле контроллера выключается, а частотный преобразователь насоса-дозатора останавливается в режиме ожидания.
Расчет расхода гипохлорита натрия (NaCLO)
