Почему электрохлорирование является предпочтительным методом борьбы с биообрастанием на электростанциях?

Почему электрохлорирование является предпочтительным методом борьбы с биообрастанием на электростанциях?

Многие электростанции строятся вблизи прибрежных районов, так как они могут использовать морскую воду в качестве хладагента. Тем не менее, эти установки часто сталкиваются с проблемой биообрастания или образования биопленки во впускных трубах и системах охлаждения. Биообрастание определяется как прикрепление микро-/макроорганизмов к внутренней поверхности труб и последующий рост организмов. Он вызывается различными организмами, начиная от микроорганизмов (бактерий, водорослей) и заканчивая макроорганизмами (мидии, ракушки и т.д.), в зависимости от таких условий, как режимы течения морской воды в трубе, наличие субстрата (субстратов) и так далее. Биообрастание является огромной проблемой, поскольку оно блокирует поток морской воды, что приводит к снижению эффективности теплообменников, увеличению нагрузки на насосы и, в конечном итоге, к сбою в производстве электроэнергии.

Среди всех методов, используемых для борьбы с биообрастанием, электрохлорирование для борьбы с биообрастанием электростанций остается наиболее популярным и предпочтительным, что обусловлено его доказанной эффективностью и относительно низкой стоимостью. Хлор не только оказывает токсическое действие на взрослые организмы, но и подавляет рост личинок и их прикрепление к субстрату. Существуют различные методы получения хлора в воде, такие как:
(i)растворение газообразного хлора;
ii) добавление гипохлорита;
(iii) электролиз электролитов, содержащих соль или морскую воду (т.е. электрохлорирование).

В последнее время электрохлорирование широко применяется для борьбы с биообрастанием на электростанциях. Электрохлорирование позволяет получать гипохлорит натрия, который получается путем применения разности электрических потенциалов между электродами с NaCl в качестве электролита. В частности, под действием напряжения постоянного тока отрицательно заряженные ионы, такие как ионы хлора, гидроксила и кислорода, отдают электроны на аноде с образованием газообразного хлора, газообразного кислорода, иона гипохлорита, хлорноватистой кислоты и соляной кислоты. С другой стороны, положительно заряженные ионы, такие как ионы водорода, натрия, магния, кальция и калия, набирают электроны на катоде, образуя газообразный водород и гидроксид.

По сравнению с электрохлорированием ex-situ, электрохлорирование in situ в морской воде имеет ряд преимуществ. Для этого не требуется запас NaCl, так как в качестве электролитов используются Na+ и Cl− в морской воде. Кроме того, он не требует места для производства и хранения гипохлорита. Таким образом, электрохлорирование in situ более экономично.