Revoluční výroba hydroxidu sodného: Inovace zvyšující efektivitu, udržitelnost a nové aplikace ve 21. století

Hydroxid sodný (NaOH), také známý jako louh sodný nebo louh sodný, je základní chemická surovina široce používaná při výrobě papíru, detergentů, ropy a plynu, zpracování odpadu, textilu, úpravy vody, zpracování potravin a dalších průmyslových odvětvích12. Hlavní výrobní metodou hydroxidu sodného je chlor-alkalická metoda, která zahrnuje elektrolýzu roztoku slané vody v elektrolytickém článku za vzniku hydroxidu sodného, ​​chloru a vodíku. Stroje na výrobu hydroxidu sodného se týkají zařízení používaného k výrobě hydroxidu sodného chlor-alkalickou metodou, včetně systému složeného z elektrolytických článků, elektrod, napájecích zdrojů, filtrů, chladičů, skladovacích nádrží, čerpadel, potrubí, přístrojů atd.

Historie vývoje strojů na výrobu hydroxidu sodného lze vysledovat až do 19. století, kdy se k výrobě hydroxidu sodného používala především metoda rtuťové elektrody a diafragmová metoda. Nevýhody těchto dvou metod spočívají v tom, že metoda rtuťové elektrody způsobí znečištění rtutí a diafragmová metoda způsobí, že hydroxid sodný bude obsahovat více soli a chloridu, což ovlivňuje kvalitu produktu. Aby se tyto problémy vyřešily, v polovině-20století se začala objevovat technologie membránové výroby hydroxidu sodného, ​​tedy použití speciální iontoměničové membrány v elektrolytické cele k oddělení anody a katody. že z katody a anody může procházet hydroxid sodný a plynný chlor. odtok, zlepšení čistoty produktu a využití elektrické energie. V současné době se membránová metoda stala hlavní technologií strojů na výrobu hydroxidu sodného a představuje více než 80 % celosvětové kapacity výroby hydroxidu sodného.

Poptávka trhu po strojích na výrobu hydroxidu sodného závisí především na spotřebě a ceně hydroxidu sodného a také na využití vedlejších produktů chlóru a vodíku. Podle zprávy o globálním trhu s hydroxidem sodným byla celosvětová spotřeba hydroxidu sodného v roce 2019 přibližně 82 milionů tun a očekává se, že do roku 2025 vzroste na 97 milionů tun s průměrnou roční mírou růstu 2,8 %. Asijsko-pacifický region je největším spotřebitelským trhem pro hydroxid sodný a představuje více než 45 % celosvětové spotřeby, především díky rozvoji papírenského, textilního, chemického a dalších průmyslových odvětví v regionu.

Evropa a Severní Amerika jsou sekundárními spotřebitelskými trhy pro hydroxid sodný, které představují asi 25 % celosvětové spotřeby, zejména kvůli poptávce ze strany průmyslu pracích prostředků, ropy a zemního plynu v regionu. Cena hydroxidu sodného je ovlivněna surovou solí, elektřinou, dopravou a dalšími faktory a obecně vykazuje cyklické výkyvy4. Chlor a vodík jsou vedlejšími produkty při výrobě hydroxidu sodného a jejich využití ovlivní i poptávku trhu po strojích na výrobu hydroxidu sodného. Chlór se používá hlavně k výrobě polyvinylchloridu (PVC), bělidel, pesticidů a dalších produktů, zatímco vodík se používá hlavně k výrobě čpavku, metanolu, palivových článků a dalších produktů.

Trendem budoucího vývoje strojů na výrobu hydroxidu sodného je především zlepšit efektivitu výroby, snížit spotřebu energie, snížit znečištění životního prostředí a vyvinout nové aplikační oblasti. Za účelem dosažení těchto cílů se technologická inovace strojů na výrobu hydroxidu sodného zaměřuje především na následující aspekty:

Optimalizujte konstrukci elektrolytického článku, abyste zlepšili hustotu proudu a účinnost elektrolýzy, snížili korozi elektrod a hromadění nečistot a prodloužili životnost elektrolytického článku.

Zlepšit výkon iontoměničové membrány, snížit odolnost a propustnost, zlepšit selektivitu a stabilitu, snížit ztrátu koncentrace hydroxidu sodného a reverzní osmózu chloru.

Využívejte obnovitelnou energii a odpadní teplo k výrobě elektřiny, snižujte náklady na elektřinu a emise uhlíku a zlepšujte energetickou účinnost a šetrnost k životnímu prostředí.

Vyvinout nová elektrolytická média, jako jsou iontové kapaliny, směsi rozpouštědel, pevné elektrolyty atd., která nahradí tradiční roztoky slané vody, sníží spotřebu soli a vypouštění odpadních vod a zlepší bezpečnost a flexibilitu elektrolýzy.

Rozšířit nové aplikační oblasti hydroxidu sodného, ​​jako je konverze biomasy, zachycování a využití uhlíku, extrakce a regenerace kovů, příprava nanomateriálů atd., aby se zvýšila přidaná hodnota a tržní potenciál hydroxidu sodného.