Obtenção de salmoura de qualidade superior na produção de cloro-álcali por meio de resinas quelantes.

A qualidade da salmoura na produção de cloro-álcali é crucial. A purificação primária tradicional da salmoura não atende aos padrões exigidos, sendo necessária a purificação secundária. No processo de purificação secundária da salmoura, resinas de troca iônica são geralmente utilizadas para remover Ca²⁺, Mg²⁺ e metais pesados. Esses dispositivos utilizam os princípios de seletividade e equilíbrio das reações de troca aniônica e catiônica para remover íons de eletrólitos da água. Esse processo é essencial para a produção de água de alta pureza. Após a purificação da salmoura pelo filtro de troca iônica, a salmoura secundária pode atingir uma fração mássica total de Ca²⁺ e Mg²⁺ inferior a 20 ppb.

Princípio de funcionamento ：

No processo de membrana de troca iônica para a produção de soda cáustica, as reações típicas para a remoção de cátions da salmoura são:

 

Ciclo de serviço ：

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

 

Regeneração:

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

 

Condicionamento:

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

 

Nessas reações, a resina quelante RCH₂N(CH₂COOH)₂ reage com íons metálicos divalentes, como Ca²⁺, Mg²⁺ e Sr²⁺, formando complexos quelatos estáveis ​​RCH₂N(CH₂COO)₂Ca e liberando íons hidrogênio (H⁺) ou íons sódio (Na⁺), no caso da resina operar na forma sódica. Esse processo remove eficazmente esses íons de dureza da salmoura, purificando-a para atender aos rigorosos requisitos de qualidade para a produção de soda cáustica por membrana de troca iônica.

 

Ordem de seletividade ：

• Sob condições ácidas: Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• Sob condições alcalinas: Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

SEPLITE ®Resina Quelante LSC750

SEPLITE ®A resina quelante LSC750 é uma resina macroporosa de tamanho uniforme com grupos ativos de ácido aminofosfônico fracamente ácidos, reticulada com estireno e divinilbenzeno. Essa estrutura química facilita a formação de quelatos com íons metálicos. Comparadas às resinas de ácido iminodiacético, as resinas quelantes de ácido aminofosfônico exibem maior afinidade por cátions divalentes e formam quelatos mais estáveis ​​com cátions de baixo peso atômico e baixa valência. Portanto, SEPLITE ®A resina quelante de ácido aminofosfônico LSC750 é mais adequada para a purificação secundária de salmoura na produção de soda cáustica por membrana de troca iônica, enquanto as resinas quelantes do tipo ácido iminodiacético são mais adequadas para a remoção de íons de metais pesados.

SEPLITE ®Fórmula estrutural da resina LSC750

 

Princípio de funcionamento ：

No processo de membrana de troca iônica para a produção de soda cáustica, as reações típicas para a remoção de íons de dureza da salmoura são:

 

Ciclo de serviço:

RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + Ca²⁺ → RCH₂NHCH₂PO₃Ca + 2Na⁺

 

Regeneração:

RCH₂NHCH₂PO₃Ca + 2HCl → RCH₂NHCH₂PO₃H₂ + CaCl₂

 

Condicionamento:

RCH₂NHCH₂PO₃H₂ + 2NaOH → RCH₂NHCH₂PO₃Na₂ + 2H₂O

 

Ordem de seletividade ：

• Sob condições ácidas (pH ácido): Pb2+ > Cu2+ > U4+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Sr2+ > Ca2+ > Na+ > Ba2+
• Em condições alcalinas (pH básico): Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Al3+ > Ba2+ ≥ Na+ > K+

 

IV. Aplicação de resinas quelantes com tamanho de partícula uniforme

Para se adaptar aos desenvolvimentos na indústria de soda cáustica com membrana de troca iônica, a Sunresin desenvolveu o SEPLITE. ® LSC750 (ácido aminometilfosfônico) e SEPLITE ®Resinas quelantes de ácido iminodiacético (LSC710). Com base nisso, a Sunresin obteve um conjunto completo de patentes para o equipamento de produção de resinas quelantes com tamanho de partícula uniforme. A Sunresin lançou o SEPLITE aprimorado. ® Ácido iminodiacético Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ®Resinas quelantes de ácido aminometilfosfônico Monojet™ LSC7500 com tamanho de partícula uniforme.

 

Atualmente, a Sunresin é a única empresa na China com capacidade para produzir resinas quelantes com tamanho de partícula uniforme, preenchendo a lacuna nacional nessa área. Esses avanços aumentam efetivamente a eficiência e prolongam a vida útil das membranas de troca iônica.

 

SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ®Resinas quelantes Monojet™ LSC7500

SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ®As resinas quelantes Monojet™ LSC7500 são macroporosas e possuem tamanho de partícula uniforme, desenvolvidas e produzidas pela Sunresin. Elas têm uma estrutura principal de estireno e apresentam grupos de ácido iminodiacético e ácido aminofosfônico, respectivamente. Suas estruturas químicas são propícias à formação de quelatos com íons metálicos, permitindo a adsorção seletiva.

 

Tanto as resinas quelantes de ácido iminodiacético quanto as resinas quelantes de ácido aminofosfônico exibem alta afinidade por cátions metálicos e formam facilmente quelatos estáveis ​​com cátions metálicos divalentes. Consequentemente, SEPLITE ® Monojet™ LSC7100 e SEPLITE ®As resinas quelantes Monojet™ LSC7500, com tamanho de partícula uniforme, são adequadas para a purificação secundária de salmoura no processo de membrana de troca iônica para a produção de soda cáustica.

 

• Velocidade de troca mais rápida e maior capacidade de troca operacional: Essas resinas demonstram processos de troca iônica mais eficientes e podem lidar com volumes maiores de íons metálicos.
• Melhores características hidráulicas durante a operação: A melhoria na dinâmica do fluxo resulta em menores quedas de pressão do sistema durante a operação.
• Melhoria significativa no volume e na eficiência do tratamento com salmoura: Eles conseguem processar maiores quantidades de salmoura de forma mais eficiente em cada ciclo.
• Maior resistência ao choque osmótico: Menores taxas de quebra em condições operacionais semelhantes, reduzindo a necessidade de reposição e substituição de resina.
• Maior vida útil com tecnologia avançada de granulação: Fabricadas utilizando tecnologia de granulação a jato líder internacional, essas resinas oferecem maior durabilidade.
• Excelente uniformidade e maior volume de vazios efetivo: O tamanho uniforme das partículas das resinas proporciona maior porosidade efetiva, melhorando o desempenho geral.