روش های تولید سود سوزآور در ایران و جهان

سود سوزآور که به عنوان هیدروکسید سدیم نیز شناخته می شود، یک ترکیب شیمیایی حیاتی است که در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده می شود. روش های مختلفی برای تولید سود سوزآور وجود دارد، از جمله فرآیند کلر قلیایی و الکترولیز محلول های نمکی. در فرآیند کلر قلیایی، آب نمک (محلول کلرید سدیم) برای تولید گاز کلر، گاز هیدروژن و سود سوزآور الکترولیز می شود. از طرف دیگر، الکترولیز محلول های نمکی شامل عبور جریان الکتریکی از محلول کلرید سدیم برای تولید گاز کلر و هیدروکسید سدیم است.

در ایران یکی از روش های اولیه تولید سود سوزآور از طریق فرآیند کلر قلیایی است. در دسترس بودن منابع طبیعی مانند آب شور، این روش را به یک انتخاب اقتصادی برای تولید سود سوزآور در ایران تبدیل کرده است. علاوه بر روش‌های سنتی، ایران همچنین در حال بررسی روش‌های جایگزین برای تولید سود سوزآور با استفاده از فناوری‌های نوآورانه برای افزایش کارایی و کاهش اثرات زیست‌محیطی بوده است. با افزایش تقاضا برای سود سوزآور در صنایع داخلی خود مانند پتروشیمی و نساجی، ایران به سرمایه گذاری در نوسازی تاسیسات تولید خود ادامه می دهد و در عین حال تلاش های پایداری را متعادل می کند.

فرایند تولید کلر قلیایی سود سوزآور چیست ؟

فرآیند تولید سود سوزآوربه روش  قلیایی کلر، سفری جذاب و پیچیده است که با استخراج نمک از منابع طبیعی مانند آب دریا یا ذخایر زیرزمینی آغاز می شود. سپس این نمک خام تحت یک سری واکنش های شیمیایی قرار می گیرد تا سود سوزآور تولید شود که به عنوان هیدروکسید سدیم نیز شناخته می شود که به طور گسترده در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می شود. اولین مرحله شامل تبدیل نمک به کربنات سدیم، که معمولاً به عنوان جوش شیرین شناخته می شود، از طریق فرآیندی به نام فرآیند Solvay است. این شامل ترکیب نمک با آمونیاک و دی اکسید کربن برای ایجاد بی کربنات سدیم است که سپس برای تشکیل کربنات سدیم خالص حرارت داده می شود.

هنگامی که کربنات سدیم به دست آمد، از طریق الکترولیز برای تولید سود سوزآور و گاز کلر، تحت پردازش بیشتری قرار می گیرد. فرآیند الکترولیز شامل عبور جریان الکتریکی از محلول کلرید سدیم است که منجر به جدا شدن اجزا به اشکال عنصری آنها می شود. سپس سود سوزآور حاصل را می‌توان قبل از استفاده در کاربردهای مختلف مانند تولید خمیرکاغذ،  نساجی و تصفیه آب، تصفیه و تغلیظ کرد. قابل توجه است که چگونه این ماده به ظاهر ساده از طریق چنین فرآیند تولید پیچیده ای که شامل واکنش های شیمیایی متعدد و فناوری پیچیده است، پیش از اینکه به شکل نهایی خود برای استفاده گسترده صنعتی برسد، می گذرد.

فرایند تولید – روش غشایی (ممبران – Membrane cell)

روش سلول غشایی یک فرآیند جذاب است که در تولید سود سوزآور که به نام هیدروکسید سدیم نیز شناخته می شود، استفاده می شود. این روش شامل الکترولیز محلول نمک برای تولید سود سوزآور، گاز کلر و گاز هیدروژن است. اجزای اصلی مورد نیاز برای این فرآیند شامل نمک معمولی (کلرید سدیم)، آب و انرژی الکتریکی است. جوش شیرین اغلب به عنوان منبع دی اکسید کربن برای کنترل pH در طول فرآیند الکترولیز استفاده می شود.

در روش سلول غشایی ابتدا محلول آب نمک با حل کردن نمک معمولی در آب تهیه می شود. این محلول آب نمک سپس به یک سلول الکترولیتی وارد می شود که در آنجا تحت الکترولیز قرار می گیرد تا سود سوزآور در یک الکترود و گاز کلر در الکترود دیگر تولید شود. یک غشای نیمه تراوا بخش های آند و کاتد را جدا می کند و به یون های سدیم اجازه عبور می دهد و در عین حال مانع از عبور یون های کلرید می شود. این نفوذپذیری انتخابی تضمین می کند که سود سوزآور می تواند بدون هیچ گونه آلودگی ناشی از گاز کلر تولید شود.

روش سلول غشایی مزایای متعددی نسبت به سایر روش‌های تولید سود سوزآور دارد. سود سوزآور با خلوص بالا را بدون نیاز به مراحل تصفیه اضافی فراهم می کند و آن را به یک روش تولید مقرون به صرفه و کارآمد تبدیل می کند. علاوه بر این، این روش با کاهش انتشار گاز کلر در جو در مقایسه با روش‌های قدیمی‌تر مانند سلول‌های جیوه یا دیافراگم، اثرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رساند.

روش دیافراگم (Diaphragm cell)

روش سلول دیافراگمی یک فرآیند مهم در تولید سود سوزآور است که به نام هیدروکسید سدیم نیز شناخته می شود. این نقش حیاتی در صنایع شیمیایی ایفا می کند و پیامدهای قابل توجهی برای کاربردهای مختلف دارد. این فرآیند شامل الکترولیز محلول کلرید سدیم (NaCl) برای تولید سود سوزآور، گاز کلر و گاز هیدروژن است. این روش به دلیل کارایی آن در تولید سود سوزآور باکیفیت بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

جوش شیرین یا بی کربنات سدیم به عنوان یک عنصر کلیدی در روش سلول دیافراگمی برای تولید سود سوزآور عمل می کند. هنگامی که جوش شیرین با اجزای دیگر مانند نمک و آب ترکیب می شود، فرآیند الکترولیز را طی می کند که در نهایت سود سوزآور تولید می کند. سلول دیافراگمی به عنوان یک مانع بین دو محفظه در سلول الکترولیتی عمل می کند تا از اختلاط محصولات جلوگیری کند و از خلوص تولید سود سوزآور اطمینان حاصل کند. به طور کلی، این روش به طور قابل توجهی به برآوردن نیازهای صنعتی برای سود سوزآور کمک می کند و در عین حال کیفیت بالای محصول را تضمین می کند.

در نتیجه، روش سلول دیافراگمی در قادر ساختن تولید در مقیاس بزرگ مواد شیمیایی ضروری مانند سود سوزآور بسیار مفید است. استفاده از مواد معمولی مانند جوش شیرین و نمک نشان می دهد که چگونه مواد روزمره می توانند از طریق فرآیندهای شیمیایی پیشرفته به محصولات صنعتی با ارزش تبدیل شوند. درک این روش علم پیچیده پشت تولید مواد شیمیایی را روشن می کند و نقش حیاتی آن را در حفظ صنایع مختلف در سراسر جهان برجسته می کند.

روش جیوه ای (مرکوری – Mercury cell)

روش جیوه که به نام فرآیند سلول جیوه نیز شناخته می شود، یک تکنیک پرکاربرد در تولید صنعتی مواد شیمیایی مختلف مانند کلر و سود سوزآور است. این فرآیند شامل الکترولیز محلول کلرید سدیم با استفاده از کاتد جیوه برای تولید گاز کلر و آمالگام سدیم است. این آمالگام سپس با آب واکنش داده و گاز هیدروژن و سود سوزآور تولید می‌کند و راهی کارآمد برای تولید انبوه این مواد شیمیایی ضروری است. با این حال، با وجود اثربخشی آن در تولید مواد شیمیایی در مقیاس بزرگ، روش جیوه به دلیل خطرات زیست محیطی و بهداشتی مرتبط با استفاده از جیوه مورد بررسی قرار گرفته است.

یکی از جنبه های کلیدی روش جیوه، نقش جیوه به عنوان یک ماده کاتدی است. خواص منحصر به فرد جیوه به آن اجازه می دهد تا به طور موثر یون های سدیم را جذب کند و آمالگامی را تشکیل دهد که واکنش های بعدی منجر به تولید گاز کلر و سود سوزآور را تسهیل می کند. علاوه بر این، در این فرآیند، جوش شیرین اغلب به عنوان بخشی از زنجیره واکنش شیمیایی استفاده می شود که در نهایت منجر به تولید سود سوزآور می شود. این به عنوان یک ترکیب میانی عمل می کند که در طی الکترولیز به سایر محصولات ضروری برای کاربردهای صنعتی تبدیل می شود.

استفاده گسترده از فرآیند سلول جیوه نگرانی هایی را در مورد آلودگی محیطی ناشی از انتشار جیوه در آب و انتشارات هوا ایجاد کرده است. با توجه به این نگرانی ها، بسیاری از کشورها به سمت حذف تدریجی این روش به نفع جایگزین های سازگارتر با محیط زیست مانند فناوری سلول های غشایی یا فرآیندهای سلول دیافراگمی حرکت کرده اند. علیرغم کارایی آن در تولید مواد شیمیایی در مقیاس بزرگ، پرداختن به این خطرات زیست محیطی و بهداشتی مرتبط با استفاده از جیوه برای شیوه های صنعتی پایدار حیاتی است.

کلام پایانی

به طور کلی، درک روش‌های مختلف تولید سود سوزآور در سطح جهان، بینشی را در مورد اینکه چگونه کشورهایی مانند ایران در حال تطبیق فرآیندهای صنعتی خود برای برآورده کردن تقاضاهای رو به رشد و در عین حال تلاش برای عملکردهای پایدارتر هستند، فراهم می‌کند. از آنجایی که پیشرفت های تکنولوژی و نگرانی های زیست محیطی به عوامل مهمی در فرآیندهای تولید در سراسر جهان تبدیل می شوند، برای کشورهایی مانند ایران ضروری است که به کاوش راه های جدید برای تولید این ترکیب شیمیایی حیاتی به طور موثر و مسئولانه ادامه دهند.