Dozare hidroxid de sodiu

Hidroxidul de sodiu (sodă caustică, NaOH) este reactivul uzual pentru ridicarea pH-ului și neutralizarea efluenților acizi. Se livrează de regulă în soluție 30% sau 50%; alegerea concentrației nu e doar o chestiune de cost pe kilogram de substanță activă, ci și de temperatură și vâscozitate la locul de dozare. Soluția de 50% cristalizează sub aproximativ 12°C — sub acest prag, în rezervor sau pe traseu, apar cristale care pot bloca aspirația și supapele, iar la temperaturi joase dar peste punctul de cristalizare, vâscozitatea crește vizibil față de apă.

Alegerea între 30% și 50% este deci un compromis: 50% înseamnă mai puțin volum de transportat și stocat pentru aceeași cantitate de substanță activă, dar cere fie încălzire (traseu însoțitor, rezervor izolat) în climat rece, fie acceptarea riscului de cristalizare; 30% nu cristalizează la temperaturile uzuale din România, dar dublează aproape volumul de manipulat. Materialul pompei și traseul rezultă apoi din concentrația aleasă și din temperatura de operare reală.

Aplicații tipice

Date de referință — Hidroxid de sodiu (sodă caustică)

Concentrații comerciale

30% sau 50% NaOH în soluție apoasă

Punct de cristalizare (50%)

≈ 12 °C — sub acest prag apar cristale în rezervor și pe traseu

Punct de cristalizare (30%)

sub 0 °C — nu este o problemă practică în climatul din România

Vâscozitate

crește semnificativ cu concentrația; la 50% e mult peste apă, afectează înălțimea de aspirație

Densitate

≈ 1,33 kg/l la 30%, ≈ 1,53 kg/l la 50%

Utilizare principală

corecție pH (ridicare) și neutralizarea efluenților acizi

Ce trebuie să știm ca să dimensionăm corect

Aceste date decid familia de pompă, materialele și dacă este nevoie de controler. Nu le știți pe toate — le clarificăm noi.

Concentrația soluției: 30% sau 50%

30% evită riscul de cristalizare la temperaturile din România, dar dublează volumul de transportat; 50% e mai economic per kilogram de substanță activă, dar cere măsuri împotriva cristalizării sub ~12 °C.

Temperatura minimă la locul de stocare și dozare

Rezervor exterior sau spațiu neîncălzit iarna, la 50%, cere fie traseu însoțitor și izolație, fie trecerea la 30%. Se precizează temperatura minimă reală, nu media anuală.

Vâscozitatea la temperatura de lucru

La 50% și temperatură joasă, vâscozitatea crescută limitează înălțimea de aspirație și cere o pompă cu rezervă de capacitate de aspirație, nu doar de debit.

Debitul de proces și doza țintă (corecție pH sau neutralizare)

Pentru corecție pH, doza rezultă din curba de titrare a apei, nu dintr-un calcul teoretic liniar — vezi corectie-ph pentru logica buclei de control.

Contrapresiunea la punctul de injecție

Presiunea din conductă plus pierderile pe traseu și pe supapa de injecție; dimensionarea pompei se face pe curba debit-presiune reală.

Modul de comandă

Constant, proporțional cu debitul de apă, sau buclă închisă cu sondă pH — vezi corectie-ph pentru arhitecturile de control.

Calculator de debit de dozare

Din debitul de apă și doza țintă rezultă debitul pompei și consumul de soluție. Valoarea de dimensionare se poate trece direct în cererea tehnică.

Ce debit de dozare îmi trebuie?

q [l/h] = Q [m³/h] × D [mg/l] ÷ (10 × c [%] × ρ [kg/l])

Calcul orientativ: masa de NaOH necesară pentru doza țintă, împărțită la conținutul de substanță activă al soluției. Doza reală de corecție pH nu este liniară cu volumul de apă — se confirmă prin titrare, nu doar prin acest calcul.

Arhitecturi de soluție

Trei moduri de a comanda dozarea. Alegerea depinde de cât variază debitul și dacă reziduul de clor trebuie măsurat. Fiecare arhitectură are lista de componente de bugetat.

Dozare proporțională cu debitul de apă

Un contor de apă cu emițător de impulsuri comandă pompa proporțional cu volumul trecut — potrivit pentru procese cu aciditate de intrare relativ stabilă.

Potrivit când: Debitul de apă variază dar compoziția (aciditatea) este relativ stabilă.

Limite: Nu corectează variații de aciditate ale apei de intrare — pentru asta e nevoie de buclă cu sondă pH.

Componente necesare

• •Contor de apă cu emițător de impulsuri
• •Pompă dozatoare cu intrare impuls
• •Supapă de injecție PVDF
• •Rezervor PE cu izolație (dacă temperatura scade sub 12 °C la 50%)

Familii potrivite

Buclă închisă cu sondă de pH

Sonda măsoară pH-ul după amestec; controlerul comandă pompa proporțional sau PID pentru a menține consemnul. Configurația standard pentru ridicare pH cu sodă caustică — vezi corectie-ph pentru detaliile buclei.

Potrivit când: Apă de proces sau efluent cu pH variabil, unde doza fixă nu mai e suficientă.

Componente necesare

• •Sondă pH cu portsondă și filtru
• •Controler pH
• •Pompă dozatoare cu intrare analogică
• •Supapă de injecție PVDF

Familii potrivite

Dozare la debit mare pentru neutralizare industrială

Pentru volume mari de efluent acid care trebuie neutralizat continuu, cu comandă din automatizarea stației (semnal 4-20 mA sau intrare debitmetru).

Potrivit când: Debit mare, integrare în PLC existent, neutralizare continuă de efluenți industriali.

Componente necesare

• •Pompă dozatoare de mare capacitate cu intrare 4-20 mA
• •Supapă de injecție PVDF
• •Rezervor PE cu izolație sau traseu însoțitor la 50%

Familii potrivite

Familii EMEC potrivite pentru hidroxid de sodiu (sodă caustică)

Nu întreaga gamă — doar familiile pe care le propunem pentru această substanță, în funcție de debit și de modul de comandă.

KMS pH

electromagnetică, cu mod „pH proporțional” integrat · PVDF · PP · AISI 316L · PMMA

Debit

până la 18 l/h

Presiune

până la 20 bar

Comandă

pH proporțional, ajustare pH

PRISMA

pas-cu-pas (stepper) · PVDF · PP · AISI 316L · PMMA

Debit

până la 80 l/h

Presiune

până la 25 bar

Comandă

impuls, 4-20 mA, PPM, batch, Modbus

PRIUS D MF

cu motor, membrană mecanică · PVDF · PP · AISI 316L

Debit

până la 1000 l/h

Presiune

până la 10 bar

Comandă

impuls, 4-20 mA, PPM, batch, intrare debitmetru

Accesorii pe care le includem de regulă

Rezervor PE izolat sau traseu însoțitor (la 50%, climat rece)

Sub ~12 °C soluția 50% cristalizează; izolația sau traseul încălzit menține temperatura peste punctul de cristalizare fără să oblige trecerea la concentrație mai mică.

Supapă de injecție PVDF

Împiedică refularea apei de proces în linia de sodă caustică și sifonarea la scăderea presiunii din conductă.

Lance de aspirație cu sondă de nivel

Oprește pompa la rezervor gol, semnalează reumplerea; la 50% și temperatură scăzută, lance scurtă reduce riscul de aspirație dificilă din cauza vâscozității.

Coloană de calibrare

Permite verificarea vizuală a debitului real dozat, utilă mai ales la debite mici greu de citit direct.

Compatibilitatea materialelor

Ce punem în contact cu soluția și ce nu. Determină capul de pompă, membrana, garniturile și supapele.

Tabel orientativ pe baza fișelor de compatibilitate EMEC și ale producătorilor de materiale. Compatibilitatea PVC și AISI 316L se confirmă explicit pentru concentrația și temperatura reale de operare, nu doar la punerea în funcțiune.

Greșeli frecvente pe care le vedem în instalații

Rezervor de NaOH 50% neîncălzit, într-un spațiu neîncălzit iarna

Sub ~12 °C soluția cristalizează parțial; cristalele blochează aspirația sau supapele exact când e nevoie de dozare. Fie izolație și traseu însoțitor, fie trecerea la concentrația de 30%.

Piese din aluminiu în contact cu soluția

NaOH atacă aluminiul rapid, cu degajare de hidrogen — risc chimic și, în spații închise, risc de acumulare de gaz inflamabil. Se verifică fiecare piesă metalică din traseu, nu doar capul pompei.

Pompă dimensionată fără să se țină cont de vâscozitatea la 50%

Curba de debit din catalog e dată de regulă pentru apă; la soluție 50% și temperatură joasă, vâscozitatea crescută reduce capacitatea reală de aspirație. Se verifică specificația pentru lichide vâscoase, nu doar debitul nominal.

PVC pe traseu de NaOH 50% la temperatură ridicată

PVC-ul e acceptabil la concentrație și temperatură joase, dar se poate degrada la soluție concentrată caldă. Se preferă PE sau PVDF pentru orice traseu expus la temperatură variabilă.

Dozare dimensionată pe curba liniară, nu pe titrarea reală a apei

Relația doză-pH nu e liniară; o dimensionare teoretică, fără titrare, subestimează sau supraestimează doza necesară aproape de neutru — vezi corectie-ph pentru logica completă a buclei.

Trimiteți parametrii pentru dozarea sodei caustice

Precizați concentrația (30% sau 50%) și temperatura minimă la locul de stocare — răspundem cu pompă, material, accesorii anti-cristalizare dacă e cazul, și o schemă de montaj.

Soluții înrudite