تولید سالانه هیدروکسید سدیم

هیدروکسید سدیم

هیدروکسید سدیم (سودا سوزآور) یک محصول مشترک از تولید کلر با استفاده از محلولی از مواد خام به راحتی در دسترس، سنگ نمک (کلرید سدیم) است. این عوامل باعث می شود که ارزان ترین و پرمصرف ترین قلیایی قوی باشد.

موارد استفاده از هیدروکسید سدیم

در حالی که شکل 1 کاربردهای هیدروکسید سدیم در سراسر جهان را نشان می دهد، نسبت کشور به کشور متفاوت است. به عنوان مثال، تولید آلومینیوم تنها 3 درصد در ایالات متحده را تشکیل می دهد، در حالی که 35 درصد برای تولید مواد شیمیایی آلی استفاده می شود که بازتابی از ترکیب صنعتی ایالات متحده است.

هیدروکسید سدیم در طیف وسیعی از صنایع استفاده می شود، همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود. مقدار زیادی برای تمیز کردن گازها برای حذف اسیدها قبل از انتشار آنها به محیط باز استفاده می شود. به عنوان مثال گازهای ساطع شده از سوختن سوخت های فسیلی که حاوی مقادیر قابل توجهی دی اکسید گوگرد است. راه‌های زیادی برای به دام انداختن دی‌اکسید گوگرد وجود دارد، یکی که به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد شامل تمیز کردن گازها با محلولی از هیدروکسیدهای سدیم و کلسیم است. این تکنیک همچنین در فرآیندهای پالایشی مانند خالص سازی بوکسیت استفاده می شود (شکل 2).

شکل 2 هیدروکسید سدیم در تصفیه سنگ معدن، بوکسیت، قبل از استفاده از آن برای ساخت آلومینیوم استفاده می شود. این تصویر نشان می دهد که بوکسیت خالص شده در حال تخلیه از یک کشتی در ایسلند و در مسیر حرکت به سمت کارخانه استخراج آلومینیوم است.

با اجازه الکوآ عکسی از بوکسیت خالص در حال تخلیه از یک کشتی در ایسلند در مسیر حرکت به سمت کارخانه استخراج آلومینیوم

یکی دیگر از کاربردهای عمده هیدروکسید سدیم در ساخت کاغذ از چوب است. در پرکاربردترین فرآیند، فرآیند کرافت، چوب با محلولی حاوی مخلوطی از سولفید سدیم و هیدروکسید سدیم درمان می‌شود. بیشتر مواد ناخواسته موجود در چوب، مانند لیگنین ها، در مشروب حل می شوند و سلولز نسبتاً خالص باقی می مانند که فیلتر می شود. این سلولز است که پس از خالص سازی بیشتر اساس کاغذ را تشکیل می دهد.

کاربردهای دیگر عبارتند از تولید سورفکتانت ها، صابون ها و سفید کننده ها، که دومی معمولاً با عبور گاز کلر به محلول هیدروکسید سدیم تولید می شود که محلولی حاوی کلرات سدیم (I) (هیپوکلریت سدیم) تولید می کند.

هیدروکسید سدیم در ساخت مواد شیمیایی آلی استفاده می شود که یکی از مهمترین آنها اپوکسی پروپان (اکسید پروپیلن) است که به نوبه خود برای ساخت پلی یورتان ها استفاده می شود. پروپن با کلر در آب تصفیه می شود تا مخلوطی از 1-chloropropan-2-ol و 2-chloropropan-1-ol ساخته شود. اپوکسی پروپان با افزودن محلولی از هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید کلسیم تشکیل می شود.

تولید سالانه هیدروکسید سدیم

جهان 70 میلیون تن 1

11.8 میلیون تن آمریکا 2

اروپا 10.7 میلیون تن 1

1. برآورد شده از داده ها برای کلر

2. 2018 Elements of the Business of Chemistry، شورای شیمی آمریکا.

تولید سدیم هیدروکسید

هیدروکسید سدیم و کلر با هم از الکترولیز کلرید سدیم ساخته می شوند.

ذخایر بزرگی از کلرید سدیم (سنگ نمک) در بسیاری از نقاط جهان یافت می شود. این رسوبات تقریباً کلرید سدیم خالص هستند و غالباً چندین صد متر عمق دارند (برخی تا 3000 متر عمق دارند) با درزهایی به ضخامت 30 متر تا 500 متر (شکل 3). آنها از دریاهای به دام افتاده در دوره تریاس، 200 میلیون سال پیش، تبخیر شدند. به عنوان مثال، در اروپا، دریاها ذخایری را تولید کردند که اگرچه به طور مداوم از چشایر، لنکاوی، استافوردشایر و کلیولند در بریتانیا تا لهستان امتداد دارند. آنها همچنین در سراسر ایالات متحده، به ویژه در لوئیزیانا و تگزاس یافت می شوند. تصور می شود که تقاضای جهانی نمک سالانه حدود 350 میلیون تن باشد.

1. شرکت سوجیتز، 2014

عکسی از یک معدن نمک در چشایر انگلستان. نمک نیز در برخی معادن به صورت آب نمک به سطح پمپ می شود

شکل 3 اگرچه مقدار زیادی سنگ نمک به عنوان آب نمک به سطح پمپ می شود، اما مقداری

استخراج می شود، همانطور که در این ذخیره بزرگ زیرزمینی در چشایر انجام می شود.

با اجازه انجمن نمک.

مقدار کمی به عنوان سنگ نمک استخراج می شود، اکثریت با پمپاژ کنترل شده آب با فشار بالا به داخل درز نمک استخراج می شود. بخشی از آب نمک استخراج شده با محلول تولید شده به این روش تبخیر می شود تا نمک خشک تولید شود.

نمک خورشیدی که از تبخیر آب دریا با استفاده از گرمایش خورشیدی تولید می شود، منبع کلرید سدیم نیز می باشد.

عکسی که نشان می دهد نمک قبل از تبدیل به کلر و هیدروکسید سدیم به یک سیلو بزرگ برای ذخیره سازی منتقل می شود.

شکل 4 نمک (کلرید سدیم) به یک سیلو بزرگ برای

ذخیره سازی، قبل از تبدیل به کلر و هیدروکسید سدیم.

با اجازه AkzoNobel.

آب نمک اشباع شده، قبل از الکترولیز، برای رسوب دادن کلسیم، منیزیم و سایر کاتیون های مضر با افزودن کربنات سدیم، هیدروکسید سدیم و دیگر معرف ها خالص می شود. مواد جامد معلق با ته نشین شدن و فیلتراسیون از آب نمک خارج می شوند.

امروزه از سه فرآیند الکترولیتی استفاده می شود. غلظت سود سوزآور تولید شده از هر of فرآیندها متفاوت است:

سلول های غشایی: سود سوزآور به صورت یک محلول خالص حدود 30 درصد (وزنی/وزنی) تولید می شود که معمولاً با تبخیر به محلول 50 درصد (وزنی/وزنی) با استفاده از بخار تحت فشار تغلیظ می شود.

سلول های جیوه: سود سوزآور به صورت محلول خالص 50 درصد (وزنی/وزنی) تولید می شود که بیشترین غلظتی است که در بازار جهانی به فروش می رسد. مقداری با تبخیر تا 75 درصد تغلیظ شده و سپس در دمای 750-850 کلوین گرم می شود تا هیدروکسید سدیم جامد به دست آید.

سلول های دیافراگمی: سود سوزآور به صورت محلولی ناخالص به نام «مشروبات سلولی دیافراگمی» (DCL) با غلظت های معمولی 10-12 درصد (وزنی/وزنی) هیدروکسید سدیم و 15 درصد (وزنی/وزنی) کلرید سدیم تولید می شود. برای تولید استحکام 50% (w/w) که معمولاً مورد نیاز است، DCL باید با استفاده از واحدهای تبخیر که بسیار بزرگتر و پیچیده تر از واحدهای مورد استفاده در گیاهان سلولی غشایی هستند، متمرکز شود. مقادیر زیادی نمک در طی این فرآیند رسوب می‌کند که معمولاً برای تولید آب نمک اشباع شده به سلول‌ها دوباره استفاده می‌شود. یک جنبه اضافی از هیدروکسید سدیم تولید شده در سلول دیافراگمی این است که محصول دارای مقدار کمی نمک (1٪) به عنوان یک آلاینده است که ممکن است مواد را برای برخی اهداف نامناسب کند.

بیشتر بخوانید: خواص هیدروکسید سدیم ، روش تولید هیدروکسید سدیم

https://bismoot.com/blog/%d8%b3%d8%af%db%8c%d9%85-%d9%87%db%8c%d8%af%d8%b1%d9%88%da%a9%d8%b3%db%8c%d8%af/

 منبع

https://www.essentialchemicalindustry.org/chemicals/sodium-hydroxide.html