Како производити натријум хидроксид?

I. Pregled materijala

Natrijum hidroksid, poznat i kao kaustična soda, lužina ili natrijum hidroksid, je neophodna osnovna hemikalija za modernu industriju. Fizički oblik: čista supstanca se može javiti u obliku belog, prozirnog kristalnog tvrdog materijala, koji je veoma higroskopan. U industriji se često distribuira u obliku pahuljica, granula, komada, kao i rastvora visoke koncentracije (sveža kaustična soda). Hemrijske karakteristike: glavne oznake su jaka alkalnost i snažna korozivnost. Veoma dobro se rastvara u vodi uz izdvajanje velike količine toplote. Reaguje sa kiselinama (neutralizacija); sapuniše masti, rastvara proteine i burno reaguje sa mnogim metalima (aluminijum, cink, itd.) kao i sa staklom i keramikom.

II. Уговор Proizvodnja TE tehnologija

Natrijum hidroksid se u svetu skoro isključivo proizvodi zajedno sa hlorom, pa se ova dva proizvoda često nazivaju Hlor-Alkali industrija. Ova industrija se zasniva na elektrolizi zasićenog rastvora kuhinjske soli (NaCl), pri čemu se na anodi izdvaja gasni hlor (Cl2), a na katodi natrijum hidroksid i vodonik (H2). Najvažniji procesi zavise od tehnologije koja odvaja komore sa katodom, uključujući:

1.Dihtelna ćelija:

Принцип: Користи порозан азбест (или модификовани дијафрагма) између анодне и катодне коморе. Анодна комора се пуни сланом водом; исцрпљена слана вода ће проћи кроз дијафрагму до катодне коморе, где се хлор и неутрализована слана вода ослобађају водоника и NaOH. Катодни производ је мешавина NaOH, NaCl и воде. Особине: Модерно технологија средњег века, танак капитал. Али корозивни луг садржи низак концентрат (приближно 10-12%) и велику количину соли, тако да је зато потребно испаравање, концентрисање и одвајање соли што захтева велику потрошњу енергије. Дијафрагма направљена од азбеста има еколошке и здравствене ризике и постепено се замењује или побољшава.

2. Јонска размена мембране:

Princip: Deli dve komore, uz pomoć visoko selektivne kation-ekschange membrane. Ova membrana dozvoljava migraciju Na jona (Na+), iz anodne komore ka katodnoj komori, ali sprečava povratnu migraciju OH- i kretanje Cl-. Sirovina koja se koristi je visokokvalitetna rastopljeni natrijum-hlorid (sirće) koja se dodaje u anodnu komoru, dok se u katodnu komoru dodaje čista voda (ili razblaženi natrijum-hidroksid). Proizvodi su visokokoncentrovani (do 32–35%) katolit (rastvor NaOH) i anolit (oslabljeni rastvor NaCl) visokog stepena čistoće. Osobine: visokokvalitetan, visokokoncentrovan i visokopuran NaOH proizvod (vrlo mali sadržaj soli). Niska potrošnja energije: za isparavanje i koncentraciju potrebna je znatno manja količina energije. Zaštita životne sredine: uključuje sve aspekte zagađenja azbestom; veliki deo brtvljenja je visokog kvaliteta, pa je curenje minimalno. Visoka efikasnost: visoka strujna efikasnost, stabilan rad. Status: ova tehnologija je danas najčešće korišćena i glavna tehnologija u novim hlor-alkali postrojenjima širom sveta.

3. Жива ћелија

Принцип: То је катодни тип који користи течећу живу. Na+ јони се испуштају на живином катодном електродном формирајући натријумов амалгам, који се истиче из електролизера и претвара у високо концентрван натронски хидроксид и H2 помоћу разлагача у који се додаје вода. Карактеристике: потенцијално је могла производити течно корозивни натрон са високом концентрацијом и чистоћом. Ипак, појава великог ризика од загађења животне средине живом, што представља озбиљну претњу за еколошки систем и људско здравље, представља главни недостатак. Данас, статус: овај процес је значајно елиминиран унутар земаља услед недопустивих еколошких опасности, а део је промењен у мембрански процес.

III. РЕЗИМЕ

Jonska razmena membrane je najnaprednija metoda: njena izuzetna tehnološko-ekonomska i ekološka svojstva obezbedila su joj tržišnu hegemoniju u savremenoj proizvodnji hlora i alkalija, imajući trenutno najvišu naprednu produktivnost. Osnovni pravac kretanja naziva se prikladno Zeljena proizvodnja: ukidanje najopasnijih zagađivača (kao što su živini čelični sudovi), usavršavanje konvencionalnih procesa (kao zamena azbesta u dijafragmama), kao i dalje usavršavanje membrana i dizajna elektrolizera ka novim nivoima energetske i materijalne efikasnosti predstavljaju široki konsenzus u industriji.