Sản xuất NaOH bằng  phương pháp điện phân với màng ngăn

Một phương pháp sản xuất xút NaOH có từ lâu đời đó là điện phân với màng ngăn. Cụ thể cách sản xuất theo phương pháp này như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Thực trạng ngành hoá chất NaOH trên thế giới 

Trên toàn thế giới, trung bình mỗi năm có khoảng 45-50 triệu tấn xút được sản xuất, trong đó sản lượng của Mỹ và Châu Âu chiếm 80%. Mỹ là nước sản xuất xút lớn nhất thế giới, với công suất đạt 18,5 triệu tấn xút /năm. Năm 2002 sản lượng xút của Mỹ đạt 15 triệu tấn. Các nước Tây Âu sản xuất mỗi năm khoảng 10 triệu tấn xút.

Ba công ty sản xuất xút clo lớn nhất thế giới hiện nay là Dow Chemical, Oxychem và Solvay.

Khoảng 94 % xút được mua bán trên thế giới là ở dạng lỏng – thường ở hàm lượng 50% chất rắn. Mỗi năm, khoảng 2 triệu tấn xút được vận chuyển bằng đường biển, chủ yếu là cho các nhà máy sản xuất các sản phẩm đi từ quặng nhôm, và 5 triệu tấn được vận chuyển bằng đường bộ.

+ Thị trường Xút NaOH rắn( xút vảy, xút hạt)

Giá xút rắn thường cao hơn giá xút lỏng khoảng 100-200 USD / tấn (tính quy ra dạng khô). Thị trường tiêu thụ xút rắn chủ yếu là ở các nước đang phát triển. Điển hình như Trung Quốc, Cộng đồng các quốc gia độc lập (SNG)… Vì cơ sở hạ tầng của các nước này không thích hợp cho việc sử dụng xút lỏng.

Ngày nay, do cơ sở hạ tầng đang được cải thiện, nhu cầu tiêu thụ xút rắn giảm. Mức tiêu thụ xút rắn ở các nước này hiện đang giảm xuống thấp hơn so với châu Phi. Ở châu Á, hiện nay Inđônêxia là thị trường tiêu thụ quan trọng đối với xút rắn. Do giá cao nên lượng mua bán xút rắn hàng năm trên thế giới chỉ còn 400.000 tấn và đang giảm ở mức 8%/năm. Khoảng một nửa trong số này (225.000 tấn) được cung cấp bởi châu âu.

+ Thị trường NaOH lỏng

Ngành công nghiệp nhôm của Australia là thị trường tiêu thụ quan trọng nhất đối với xút lỏng. Nước này nhập khoảng một nửa lượng xút lỏng được vận chuyển qua đường biển. Mỗi năm, Australia sử dụng khoảng 1,2 triệu tấn xút để sản xuất 13 triệu tấn alumin. Ngoài ra, những thị trường tiêu thụ lớn khác đối với xút lỏng vận chuyển qua đường biển là: Braxin, Vênêxuêla, Surinam, Giamaica, Ghi nê, Hàn Quốc, Côlômbia.

Sản xuất NaOH bằng Công nghệ điện phân với màng ngăn (diaphragm)

Công nghệ này được phát triển chủ yếu ở Mỹ( chiếm 71%).  20% sản lượng xút sản xuất tại châu âu được sản xuất theo công nghệ này .

Ở công nghệ này, người ta ngăn không cho các sản phẩm của quá trình điện phân muối ăn là NaOH và clo phối trộn với nhau. Sử dụng màng amiăng hoặc các màng thay thế cho amiăng để thực hiện điều đó. Dung dịch 50% NaOH được sản xuất chủ yếu bên ngoài bể điện phân. Bể điện phân với màng ngăn chỉ sản xuất dung dịch NaOH rất loãng. Nồng độ khoảng 12 – 14% (trọng lượng) với nồng độ NaCl cũng xấp xỉ như vậy. Sau đó, dung dịch loãng được cô ở công đoạn cô đặc ba hoặc bốn cấp. Dung dịch thu được cuối cùng có nồng độ 49 – 52% NaOH. Muối dư được kết tủa và tách ra qua công đoạn cô để tuần hoàn trở lại bể điện phân.

Dung dịch xút sản xuất bằng phương pháp màng ngăn có chất lượng kém nhất. Hàm lượng tạp chất trong dung dịch xút thường khá cao như sau:

Chi phí sản xuất theo  phương pháp điện phân

Tổng nhu cầu năng lượng cho 1 tấn xút sản xuất theo phương pháp màng ngăn là khoảng 5000 kWh.

Xút sản xuất theo phương pháp này được coi như xút sạch bậc kỹ thuật, thương mại. Người ta cũng có thể tiến hành cô bổ sung dung dịch xút sạch bậc kỹ thuật với nồng độ 50 % NaOH. Điều này để giảm hàm lượng muối. Do khi cô nồng độ xút cao hơn nên muối sẽ kết tủa. Dung dịch đặc thu được lại được pha loãng để thu được dung dịch NaOH tinh khiết hơn.

Xút sản xuất theo phương pháp màng ngăn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Điển hình như: xử lý nước thải, sản xuất vải sợi, chất giặt rửa, luyện nhôm…

Nếu chỉ tính riêng công đoạn điện phân, thì nhu cầu năng lượng ở phương pháp này thấp. Nhưng do phải cô đặc nên tổng tiêu hao năng lượng cao hơn các phương pháp khác. Công đoạn cô đặc rất tốn kém cả về chi phí đầu tư và nhu cầu năng lượng. Nó không cho phép sản xuất sản phẩm NaOH có độ tinh khiết đủ cao cho một số ứng dụng nhất định.

Trên đây là một số thông tin Vũ hoàng cung cấp tới quý bạn đọc về phương pháp sản xuất NaOH

Để biết thêm chi tiết về hoá chất hoặc đặt mua hoá chất chất lượng, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Hotline: 0945609898 (Mr Huy)

Website : https://vuhoangco.com.vn