کد: 139712043503710831

بررسی روش‌های تولید و کاربردهای سدیم هیدروکسید

روش صنعتی تولید سود پرک و کاربردهای آن

کد: 139712043503710831

https://goo.gl/nHLDQ6

، تهران ، (اخبار رسمی): سود پرک (سدیم هیدروکسید)، ماده‌ای جامد و سفید رنگ با دمای ذوب 1388 درجه سانتی‌گراد و چگالی 2/13 گرم بر سانتی مکتر مکعب است. این ماده معمولا با خلوص ۹۸ یا ۹۹ درصد به مصارف گوناگون می‌رسد. سه روش مرسوم جهت تولید سود سوز آور شامل روش غشایی (ممبران)، روش دیافراگم و روش جیوه ای (مرکوری) است.

روش صنعتی تولید سود پرک و کاربردهای آن
سدیم هیدروکسید (سود پرک - سود سوزآور - کاستیک سودا)

بیش از ۹۵ درصد ظرفیت تولید کلر و تقریباً ۱۰۰ درصد ظرفیت تولید سدیم هیدروکسید براساس فرآیند هیدرولیز آب نمک است

هیدروکسید سدیم از نظر شکل ظاهری به چهار صورت قابل عرضه است که عبارتند از:

1- سود مایع، که در اثر انحلال سدیم هیدروکسید جامد در آب تولید می‌شود، سود مایع معمولاً با درصد خلوص 50 درصد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2- سود پرک (سود سوزآور)، سود پرک به رنگ سفید و بدون بو بوده و به صورت پرک یا پولک عرضه می شود. (به دلیل پرک پرک بودن به آن سود پرک می‌گویند)

3- سود گرانول، سود گرانولی با حالت فیزیکی جامد، رنگ سفید و شبیه گلوله‌های کوچک برف است که در تولید آن از دقت و ظرافت بیشتری بهره برده می‌شود زیرا این ماده معمولا به مصرف صنایع داروسازی و نساجی که دارای کاربردهای حساس‌تری هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4- سدیم هیدروکسید پودری، که داری دانه‌هایی نسبتا ریز است.

فرآیند تولید سود پرک

بیش از ۹۵ درصد ظرفیت تولید کلر و تقریباً ۱۰۰ درصد ظرفیت تولید سدیم هیدروکسید (سود کاستیک یا سود پرک) براساس فرآیند هیدرولیز آب نمک است. در این فرآیند محلول سدیم کلرید (آب نمک) به‌صورت الکترولیزی به کلر (کلر گازی) و محلول سدیم هیدروکسید و هیدروژن (هیدروژن گازی) تجزیه می‌شود. اگر به جای استفاده از آب نمک (محلول سدیم کلرید)، از محلول کلسیم کلرید یا پتاسیم کلرید به‌عنوان ماده اولیه استفاده شود، محصول واکنش به‌جای سدیم، حاوی پتاسیم یا کلسیم خواهد بود. همچنین فرآیندهایی وجود دارد که هیدروژن کلرید مایع را به هیدروژن و کلر و یا سدیم کلرید ذوب شده را به کلر و سدیم فلزی تبدیل می‌کنند.

در تولید سود مایع با استفاده از محلول سدیم کلرید به‌ عنوان ماده اولیه، به ازای تولید هر ۱۰۰۰ کیلوگرم کلر، حدود۱۱۲۶ کیلوگرم سدیم هیدروکسید و ۲۸ کیلوگرم هیدروژن تولید می‌شود. مقدار زیادی از هیدروژن تولیدشده در این فرایند برای تولید آمونیاک، هیدروکلریک اسید و هیدروژنه کردن ترکیبات آلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به طور کلی سه روش مرسوم جهت تولید سود سوز آور وجود دارد:

1- روش غشایی (ممبران – Membrane cell)
2- روش دیافراگم (Diaphragm cell)
3- روش جیوه ای (مرکوری – Mercury cell)

در صورت استفاده از روش جیوه‌ای سود مایع عاری از کلر تولید می‌شود، اما استفاده از چندین تن جیوه در این فرآبند منجر به بروز مشکلات زیست ‌محیطی جدی می‌شود، به طوری که در هر سال در یک چرخه تولید معمولی صدها کیلوگرم جیوه از فرآیند خارج شده و در محیط انباشته می‌شود. لازم به ذکر است که گاز کلر و سود مایعی که از روش جیوه‌ای تولید می‌شوند هم حاوی مقدار ناچیزی جیوه بوده و ممکن است موجب بروز مسمومیت‌های زیست محیطی شود. در روش‌‌های غشایی و دیافراگم از جیوه استفاده نمی‌شود، اما سود سوزآور تولید شده حاوی مقداری کلر است که باید از آن حذف شود.

تولید سود مایع با روش دیافراگم (Diaphragm cell)

با استفاده از روش سلول دیافراگمی، کلر، سود کاستیک و هیدروژن به صورت همزمان تولید می‌شوند. در این فرآیند دو بخش رآکتور توسط یک صفحه دیافراگمی نفوذپذیر که اغلب از جنس آزبست است، از هم جدا شده‌اند. در رآکتور دیافراگمی، آب نمک اشباع به بخش آند سلول یعنی جایی که گاز کلر آزاد می‌شود، وارد شده و از آنجا به ‌سوی بخش کاتد جریان می‌یابد. نقش دیافراگم در این روش جدا ساختن محلول آب نمک از سود مایع در قسمت کاتد است، جایی که گاز هیدروژن در آنجا آزاد می‌شود.

محصول خروجی فرآیند محلول رقیق آب ‌نمک و سود مایع است. در این محلول معمولاً باید غلظت سود مایع به ۵۰ درصد رسیده و نمک آن حذف شود. سود کاستیک مایع به منظور غلیظ‌سازی به سمت سینی‌های نیکل سرریز می‌شود و با حرارت ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد از سود مایع ۵۰ درصد به ۹۸ درصد تغلیظ می‌شود، به‌طوری‌که به ازای هر تن سود مایع در حدود ۳ تن آب تبخیر می‌شود، نمک به دست آمده از محصولات واکنش برای اشباع کردن محلول رقیق آب نمک استفاده می‌شود. کلر به دست آمده از این فرآیند حاوی اکسیژن است و اغلب باید از طریق مایع سازی و تبخیر دوباره، آن را خالص سازی کرد.

تولید سود مایع با روش غشایی (ممبران – Membrane cell)

رایج‌ترین روش تولید سدیم هیدروکسید الکترولیز آب ‌نمک (محلول آبی سدیم کلرید) در یک سلول غشایی است. تفاوت این روش با روش دیافراگم در این است که اطراف هر یک از الکترودهای قرار گرفته در محلول، به جای دیافراگم توسط غشا احاطه شده است. در این روش، آب نمک اشباع وارد محفظه اول رآکتور (جایی که گاز کلر آزاد می‌شود) می‌شود. در این بخش یون‌های کلرید توسط آند اکسید شده و با از دست دادن الکترون به گاز کلر تبدیل می‌شوند.

در قسمت کاتد، یون‌های مثبت هیدروژن که با تجزیه شدن مولکول‌های آب به دست می‌آیند، توسط جریان الکتریکی به هیدروژن گازی احیا شده و یون‌های هیدروکسید تولید شده در محلول آزاد می‌شوند. غشا نفوذ پذیر یونی در وسط سلول (بین دو بخش کاتد و آند) فقط به یون‌های مثبت سدیم اجازه عبور به سمت بخش دوم سلول می‌دهد در حالی که یون‌های کلرید در بخش آند باقی می‌مانند. در قسمت کاتد یون‌های هیدروکسید با یون‌های سدیم به‌ منظور تولید سدیم هیدروکسید واکنش می‌دهند.

سود به دست آمده در این روش به طور قابل توجهی دارای سدیم کلرید (نمک) کمتری است و در نتیجه دارای خلوص و کیفیت بالاتری نسبت به روش تولید دیافراگمی بوده و در نتیجه نیازی به فرآیند نمک زدایی ندارد. سلول غشایی به ‌منظور جلوگیری از واکنش بین کلر و یون‌های هیدروکسید استفاده می‌شود و اگر این واکنش رخ دهد، کلر تجزیه می‌شود و یون‌های کلرید و هیپوکلریت به وجود می‌آیند. به دلیل خورنده بودن گاز کلر تولید شده در بخش آند باید در این بخش از فلزاتی مانند تیتانیوم که در برابر خوردگی مقاوم هستند، بهره گرفت. در صورتی که در کاتد (جایی که یون هیدروکسید به وجود می‌آید) می‌توان از فلزاتی مانند نیکل که به‌ راحتی اکسید می‌شوند نیز استفاده کرد.

تولید سود مایع با روش جیوه ای (مرکوری – Mercury cell)

در روش جیوه‌ای (مرکوری) که به نام فرآیند کستنر- کلنر (Castner–Kellner) هم شناخته می‌شود، محلول اشباع آب نمک در بالای یک لایه نازک از جیوه قرار می‌گیرد. در این فرآیند جیوه به عنوان کاتد ایفای نقش کرده و با سدیم ایجاد شده در محلول بر هم‌ کنش کرده و ترکیب مخلوطی از سدیم و جیوه (آمالگام) به دست می‌آید. آمالگام سدیم- جیوه به طور پیوسته از رآکتور خارج شده و با آب واکنش داده می‌شود و منجر به تجزیه این مخلوط به سدیم هیدروکسید، هیدروژن و جیوه می‌شود. جیوه به دست آمده به فرآیند جیوه‌ای باز گردانیده شده و کلر تشکیل شده در آند به شکل گاز از رآکتور خارج می‌شود، روش جیوه‌ای به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی و مسمومیت‌هایی که به خاطر جیوه در کشورهای مختلف به وجود آمده است، منسوخ شده است.

تولید سود پرک

سود پرک یا سود کاستیک با استفاده از سود مایع تولیدی پتروشیمی‌ها طی فرآیند غلیظ سازی و تبخیر تولید می‌شود. فرآیند تولید سود پرک به این صورت است که ابتدا سود مایع ۵۰ درصد توسط تانکرهای مخصوص به کارخانه‌های تولید کننده سود پرک منتقل می‌شود و پس از آن سود مایع طی فرآیند تولید در خطوط تغلیظ، ضمن تبخیر آب موجود در آن، با طی مراحلی و با دقت و نظارت دقیق به سود پرک جامد با خلوص ۹۹-۹۸ درصد تبدیل می‌شود.

سه روش مرسوم در تولید هیدروکسید سدیم

برای مشاهده این تصویر در سایز اصلی اینجا را کلیک کنید.

### پایان خبر رسمی

اخبار رسمی هویت منتشر کننده را تایید می‌کند ولی مسئولیت صحت مطلب منتشر شده بر عهده ناشر است.

پروفایل ناشر گزارش تخلف
درباره منتشر کننده:

مرجع مواد شیمیایی ایران

مرجع مواد شیمیایی ایران به عنوان به روزترین و کامل ترین مرجع اطلاعات مواد اولیه صنایع شیمیایی کشور با هدف سهولت در انتخاب مواد شیمیایی مورد نظر در کوتاه ترین زمان ممکن، دسترسی به اطلاعات دقیق مواد شیمیایی و معرفی شرکت های تامین کننده در داخل کشور فعالیت خود را آغاز نموده است.

منتشر شده در سرویس:

صنعت و تولید

با چند کلیک خبرساز شوید: رایگان شروع کنید
رایگان اخبارتان را در اولین نیوزوایر آنلاین ایران منتشر و لذت همراهی با شبکه‌ای از رسانه‌ها و خبرنگاران را لمس کنید.