تولید سود مایع به روش ممبران

تولید سود مایع به روش ممبران

هیدروکسید سدیم (NaOH) یک ترکیب معدنی است که با اسامی زیر نیز شناخته می شود:

1.  سود سوزآور
2.  لیمو
3. هیدرات سدیم

NaOH به طور گسترده ای از مواد شیمیایی غیر آلی صنعتی استفاده می شود. NaOH دارای خواص و ویژگی هایی مانند:

• فرمول شیمیایی هیدروکسید سدیم NaOH است
• وزن مولکولی NaOH 39.997 گرم بر مول
• هیدروکسید سدیم دارای PH 12-14 است

از ویژگی های هیدروکسید سدیم می توان به این موارد اشاره کرد:

1.  مواد اولیه برای محصولات مختلف صنعتی
2.  محصول مشترک در سنتز کلر
3.  پایه قوی
4.  بسیار خورنده
5.  مواد شیمیایی کمکی
6.  مواد بی بو

اشکال مختلف سود پرک

سود سوزآور به دو شکل موجود است – سود سوزآور و جامد سود سوزآور. شکل جامد سود سوزآور می تواند به شکل باشد:

• تکه های سود سوزآور
• گرانول سود سوزآور

شکل خالص هیدروکسید سدیم نیز به عنوان موجود است:

1. گلوله های هیدروکسید سدیم
2. پولک های هیدروکسید سدیم
3.  گرانول هیدروکسید سدیم
4. محلول هیدروکسید سدیم

سود سوزآور در طیف گسترده ای از بخش های صنعتی نیز کاربرد دارد مانند:

• در صنعت پردازش خمیر و کاغذ از سود سوزآور در مراحلی مانند فرآیند سفید کردن، جوهرزدایی کاغذهای باطله و تصفیه آب استفاده می شود.
• صنعت بزرگ بعدی مانند صنعت نساجی سود سوزآور برای پردازش پنبه و الیاف مصنوعی استفاده می شود
• سود سوزآور بیشتر در صنعت صابون و مواد شوینده استفاده می شود.
• در صنعت نفت و گاز – برای از بین بردن بوی تند
• در محصولات پاک کننده خانگی
• در بطری های نوشیدنی
• در صابون سازی خانگی

در سراسر جهان تقاضای زیادی برای سود سوزآور و افزایش قیمت سود سوزآور وجود دارد، برنامه های کاربردی در زندگی روزمره این مقاله فرآیندهای مختلف تولید سود سوزآور مدرن را ارائه می دهد.

محلول های هیدروکسید سدیم با سه فناوری مختلف تولید می شوند:

1. سلول های جیوه
2. سلول های غشایی یا ممبران
3. سلول های دیافراگم

هر یک از فرآیندهای فوق از نمک کلرید سدیم (NaCl) به عنوان ماده اولیه اولیه استفاده می کند. تجزیه الکترولیتی نمک منجر به تولید محصولاتی مانند کلر و یون سدیم (Na+) می شود. به نوبه خود Na+ با آب موجود در سلول جیوه واکنش داده و هیدروکسید سدیم و هیدروژن را به عنوان محصول جانبی تشکیل می دهد.

تولید سود پرک از طریق سلول جیوه

در فرآیند سلول‌های جیوه، آب نمک اشباع شده در یک فرورفتگی فولادی به طول تقریباً 15 متر و عرض یک متر بین یک فیلم جریانی از جیوه (کاتد) و صفحات تیتانیوم (آندها) حرکت می‌کند. جریان مستقیم بین آند و کاتد متصل می شود. کلر آزاد شده در آندها در بالای آب نمک جمع می شود و به عنوان یک گاز داغ، مرطوب و خورنده شروع می شود.

یون های سدیم در سطح کاتد جیوه جاری آزاد می شوند و ملغمه ای با غلظت کم با جیوه تشکیل می دهند که بدون واکنش با آب یا کلر از سلول خارج می شود.

سلول جیوه دو محصول جانبی دارد:

• کلر داغ و مرطوب
•  آمالگام سدیم

سلول سودا یا تجزیه کننده یک فرورفتگی فولادی استوانه ای است که با گلوله های گرافیتی یا الکترودهای گرافیتی بارگذاری شده است. آمالگام سدیم همراه با آب خالص به تجزیه‌کننده منتقل می‌شود و در آنجا واکنش نشان می‌دهد تا هیدروکسید سدیم را به عنوان محلول آبی کنترل‌شده 50 درصد و گاز هیدروژن تبدیل کند و جیوه را آزاد کند که دوباره برای سلول الکترولیتی استفاده می‌شود. گرافیت سطحی را فراهم می کند که این واکنش را تسریع می کند. دو نوع واکنش زیر به ترتیب سلول شور و سلول سودا نامیده می شوند.

تولید سود مایع به روش ممبران یا غشایی

این روش تقریباً 13 درصد هیدروکسید سدیم تولید می کند. روش سلول غشایی از یک غشای انتخابی استفاده می کند که یون های کلر و سدیم را جدا می کند. غشاء به یون سدیم اجازه می دهد تا در سراسر غشاء مهاجرت کند در حالی که محلول گاز کلر و نمک (آب نمک) را در محفظه ای در طرف مقابل غشاء نگه می دارد.

یون سدیم با آب تصفیه شده در داخل سلول جیوه واکنش داده و سود سوزآور (NaOH) را فراهم می کند. از تبخیر، مانند روش دیافراگمی، برای بالا بردن غلظت تا محلول اسمی 50 درصد وزنی استفاده می شود. غلظت نمک در طول این روش تبخیر به طور قابل توجهی مورد هدف قرار نمی گیرد که ناشی از ماهیت انتشار انتخابی غشاها و همچنین کاهش مقدار تبخیر مورد نیاز در طول این روش برخلاف تبخیر دیافراگمی است.

سود سوزآور تولید شده توسط فرآیند سلول غشایی معمولاً به عنوان درجه غشایی مطرح می شود. این به طور همزمان شامل پذیرش رو به رشدی به عنوان یک محصول درجه ریون در تمام مناطق خارج از تولید الیاف مصنوعی است.

تولید سود مایع از طریق روش دیافراگام

این روش 71 درصد هیدروکسید سدیم تولید می کند. فرآیند سلول دیافراگمی از آزبست یا جایگزین های جایگزین آزبست برای جداسازی محصولات کمکی هیدروکسید سدیم (سودا سوز آور) و کلر استفاده می کند. تولید 50 درصد NaOH عمدتاً در خارج از سلول الکترولیتی اتفاق می افتد.

سلول دیافراگمی یک مایع سلولی بسیار ضعیف تولید می کند که حاوی 12-14 درصد وزنی NaOH و حجم ثابت نمک NaCl است. مایع سلولی متعاقباً در روش تبخیر سه یا چهار اثر تبخیر می‌شود تا به غلظت اسمی نهایی 50 درصد وزنی NaOH برسد. نمک اضافی رسوب کرده و از طریق روش تبخیر برای استفاده مجدد/بازیافت بعدی فیلتر می شود. این روش محلول های NaOH الکتروشیمیایی با کمترین کیفیت را تولید می کند.

ملاحظات کیفی با توجه به سلول دیافراگمی که محلول‌های کاستیک تولید می‌شوند شامل نمک نسبتاً بالا، کلرات‌ها، کربنات‌ها و سولفات‌ها هستند. نمک، به عنوان NaCl، غلظت نمک معمولاً 1.0 درصد است که حداکثر آن از 1.1 تا 1.3 درصد وزنی متغیر است، با توجه به تولیدکننده.

سلول دیافراگمی ایجاد شده سود سوزآور (NaOH) معمولاً به عنوان درجه سلول دیافراگمی شناخته می شود. به طور مشترک به عنوان درجه تجاری، درجه فنی، و گاهی اوقات دیافراگم فنی یا سایر ترکیبات مشابه شناخته می شود.

یک “درجه” اضافی سود سوزآور (NaOH) تولید شده با روش سلول دیافراگمی، درجه تصعید است. تولید گرید سابلیمیت شامل تبخیر بیشتر محلول سدیم با درجه دیافراگم 50 درصد برای کاهش غلظت نمک است. سپس محلول با غلظت بالاتر مجدداً به غلظت 50% رقیق می شود که به عنوان سود سوزآور با درجه سابلیمیت در بازار موجود است.

سخن آخر

مصارف معمول شامل خنثی سازی آب فرآیند و فاضلاب، تولید منسوجات، صابون ها و مواد شوینده و تولید آلومینیوم است. این کاربردها و کاربردها معمولاً می‌توانند با سود سوزآور به عنوان هر یک از درجات مختلف مطابقت داشته باشند.