Verfahrensvarianten
Standardverfahren

Die Produktion der Natriumhypochlorit-Lösung erfolgt durch Elektrolyse aus einer wässrigen, meist 1 bis 2 %igen, Natriumchlorid-Lösung. Bei Schwimmbädern, die mit Natursole oder Meerwasser betrieben werden, wird kein Natriumchlorid (NaCl, Kochsalz) benötigt. Die Sole oder das Meer-wasser können direkt für die Natriumhypochlorit-Erzeugung genutzt werden.

Bei der Elektrolyse wird an zwei Elektroden Gleichstrom angelegt. Das in der Lösung enthaltene Natriumchlorid wird bei Einschalten des elektrischen Stromes gespalten. Das Chlor wandert zur Anode und das Natrium zur Kathode. Das Natrium reagiert sofort mit dem Wasser. Dabei bildet sich Nat-ri¬umhydroxid (NaOH, Natronlauge) und Wasserstoff (H2), der gasförmig aus der Lösung entweicht. Das Chlor reagiert mit dem Natriumhydroxid und es entsteht Natriumhypochlorit (NaOCl, Chlor-bleichlauge). Bei der Umsetzung des Natriumchlorids zu Natriumhypochlorit (NaOCl) laufen in einer Standard-Elektrolysezelle folgende Reaktionen nacheinander ab:

Die Konzentration der hergestellten Natriumhypochlorit-Lösung ist abhängig von der eingesetzten Elektrizitätsmenge. Durch Regulierung der Stromstärke erfolgt somit eine Produktionssteuerung des Natriumhypochlorits. Die Konzentration des wirksamen Chlors in der Lösung beträgt ca. 3 - 6 g/l. Es handelt sich um eine schwache, im Verhältnis zu anderen Chlorprodukten ungefährliche Chlorlösung.

In Süßwasserbädern wird die Natriumhypochlorit-Lösung aus einer künstlichen Sole hergestellt. Die Chloridkonzentration im Wasser wird beim Standardverfahren etwas angehoben, weil nicht das gesamte Salz zu Chlor umgesetzt wird. Bei der Chlorung von geschlossenen Umwälzkreisläufen erfolgt eine permanente Aufsalzung des Wassers. Deshalb sollten entsprechend korrosionsbeständige Materialien verwendet werden.

Die entstehende chlorhaltige Lösung ist alkalisch und wird in einem Vorratsbehälter zwischengelagert. Aus diesem wird sie mit Dosierpumpen dem zu entkeimenden Wasser zudosiert. Der beim Elektrolyseprozess entstehende Wasserstoff wird von der Lösung getrennt und ins Freie abgeleitet.

Die Anlagen der ELC-S Baureihe arbeiten nach dem beschriebenen Verfahren und können je nach Anlagengröße einen Bedarf von bis 500 g Cl2/h Aktivchlor pro Stunde bereitstellen. Die erreichbare Aktivchlorkonzentration im Produkt liegt dabei bei ca. 6 g/l.


Membranzellenelektrolyse

Ausgangsstoffe einer membranelektrolytischen Herstellung von Natriumhypochlorit sind eine gesättigte Sole von Natriumchlorid sowie enthärtetes Wasser. Die benötigte Sole wird vor Ort aus Salztabletten und enthärtetem Frischwasser in einem Salzlösebehälter hergestellt. Die Enthärtung des Frischwassers erfolgt mit einer eigenständigen, der Elektrolysestufe vorgeschalteten, Enthärtungsanlage.

Die gesättigte Salzsole wird dem Anodenraum, das Wasser dem Kathodenraum zugeführt. Anoden- und Kathodenraum sind durch eine Kationenselektive Membran voneinander getrennt. Durch Anlegen einer Gleichspannung wird im Kathodenraum Wasser zu Wasserstoff reduziert. Parallel dissoziiert im Anodenraum Salzsole-Lösung (NaCl) in Natrium-Kationen und Chlorid-Anionen, welche durch die angeleg-te Zellspannung zu Chlorgas oxidiert werden. Die verbleibenden positiv geladenen Natrium-Ionen wandern zwecks Ladungsausgleichs durch die ionenselektive Membran in den Kathodenraum, wo sie mit den Hydroxid-Ionen Natronlauge (NaOH) bilden. Die Teilreaktionen lassen sich wie folgt zusammenfassen: