تولید سود مایع با روش دیافراگم و غشایی

تولید سود مایع با روش دیافراگم و غشایی:
با استفاده از روش سلول دیافراگمی، هیدروژن، سود کاستیک و کلر به صورت همزمان تولید می شوند. در این فرآیند دو بخش رآکتور توسط یک صفحه دیافراگمی نفوذپذیر که اغلب از جنس آزبست است، از هم جدا شده اند.

در رآکتور دیافراگمی، آب نمک اشباع به بخش آند سلول یعنی جایی که گاز کلر آزاد می شود، وارد شده و از آنجا به سوی بخش کاتد جریان می یابد.

نقش دیافراگم در این روش جدا ساختن محلول آب نمک از سود مایع در قسمت کاتد می باشد، جایی که گاز هیدروژن در آنجا آزاد می شود. در این محلول معمولاً باید غلظت سود مایع به 50 درصد رسیده و نمک آن حذف گردد.

محصول خروجی این فرایند محلول رقیق آب نمک و سود مایع است. سود کاستیک مایع به منظور غلیظ سازی به سمت سینی های نیکل سرازیر می شود و با حرارت 1400 درجه سانتی گراد از سود مایع 50 درصد به 98 درصد تبدیل می گردد، به طوری که به ازای هر یک تن سود مایع حدودا سه تن آب تبخیر می گردد.

نمک به دست آمده از واکنش برای اشباع کردن محلول رقیق آب نمک استفاده می شود. کلر به دست آمده از این فرآیند حاوی اکسیژن است و اغلب باید از طریق مایع سازی و تبخیر دوباره، آن را خالص کرد.

تولید سود مایع با روش غشایی:
رایج ترین روش تولید سدیم هیدروکسید، الکترولیز آب نمک (محلول آبی سدیم کلرید) در یک سلول غشایی است.

این روش با روش دیافراگم متفاوت است به طوری که در اطراف هر یک از الکترودهای موجود در محلول، به جای دیافراگم، غشا قرار داده شده است. در این روش، آب نمک اشباع وارد محفظه اول رآکتور می گردد. در این بخش یون های کلرید توسط آند اکسید شده و با از دست دادن الکترون به گاز کلر تبدیل می شوند.

در قسمت کاتد، یون های مثبت هیدروژن که از تجزیه ی مولکول های آب به دست می آیند، با استفاده از جریان الکتریکی به هیدروژن گازی تبدیل شده و یون های هیدروکسید تولید شده در محلول آزاد می شوند. غشا نفوذ پذیر یونی در وسط سلول ( بین دو بخش کاتد و آند) فقط به یون های مثبت سدیم اجازه عبور به بخش دوم سلول را می دهد و این در حالی است که یون های کلرید در بخش آند باقی می مانند.

در قسمت کاتد یون های هیدروکسید با یون های سدیم به منظور تولید سدیم هیدروکسید واکنش داده و سود به دست آمده در این روش به طور چشمگیری حاوی سدیم کلرید (نمک) کمتری است و در نتیجه دارای خلوص و کیفیت بالاتری نسبت به روش تولید دیافراگمی بوده، در نتیجه دیگر نیازی به فرآیند نمک زدایی نیست.

از سلول غشایی ببرای جلوگیری از واکنش بین کلر و یون های هیدروکسید استفاده می گردد و اگر این واکنش اتفاق افتد، کلر تجزیه شده و یون های کلرید و هیپوکلریت به وجود می آیند. به دلیل خورنده بودن گاز کلر تولید شده در بخش آند باید ز فلزاتی چون تیتانیوم که در برابر خوردگی مقاوم هستند، بهره برد.

درصورتی که در کاتد (جایی که یون هیدروکسید به وجود می آید) می شود از فلزاتی همچون نیکل نیز استفاده کرد که به راحتی اکسید می شوند.

تولید سود پرک:
سود پرک با استفاده از سود مایع طی فرآیند تبخیر و غلیظ سازی تولید می گردد. ابتدا سود مایع 50 درصد توسط تانکرهای و ماشین های حمل ویژه به کارخانه های تولید کننده سود پرک انتقال می یابد و سپس از آن طی فرآیندی در خطوط غلیظ سازی، ضمن تبخیر آب موجود در آن، و طی مراحلی، با دقت و نظارتی دقیق سود پرک جامد با خلوص 99-98 درصد تولید می گردد.