پشتیبانی

  جستجو
گروه صنعتی شیشه کاوه دوشنبه ، 3 مهر ، 1396

کاوه سودا

KAVEH GLASS INDUSTRY GROUP

يكي از مواد اوليه مهم در صنعت شيشه, كربنات سديم مي باشد. با توجه به توليد محدود اين محصول در ايران گروه صنعتي شيشه كاوه در جهت پاسخگوئي به نياز بازار داخل و همچنين افزايش پويايي صنايع داخلي تصميم به احداث يك كارخانه توليد كربنات سديم گرفت.

صنايع شيميائي كاوه سودا, از مجموعه كارخانجات گروه صنعتي شيشه كاوه در سال 2003 تاسيس شد. فعاليت هاي شركت صنايع شيميايي كاوه سودا متمركز در توليد كربنات سديم سبك و سنگين با كيفيت بالا مطابق با آخرين تكنولوژيها در فرايندهاي حلاليت مي باشد.

 كربنات سديم يا سودا چيست؟

كربنات سدیم با نام هاي  washing soda, soda crystals و soda ash نیز شناخته می شود. فرمول شیمیایی آن Na2CO3 است. این ماده داراي CAS-Number 497-19-8 میباشد. خلوص این محصول معمولا بر اساس مقدار Na2O گزارش میشود به طوریکه هر یک کیلوگرم سدیم کربنات داراي 0.585 کیلوگرم Na2O می باشد. شکل زیر ساختار شیمیایی سدیم کربنات را نشان میدهد. سدیم کربنات معمولا به شکل هپتاهیدرات وجود دارد که به به سهولت به فرم پودر سفید مونو هیدرات در می آید. سدیم کربنات داراي خاصیت قلیایی نسبتا قوي است و از خاکستر بسیاري از گیاهان قابل استحصال است. این محصول بیش از 5000 سال است که مورد استفادهي انسان قرار گرفته است. مصریان باستان شکل طبیعی نمک قلیایی ترکیبی شامل سدیم کربنات دکا هیدرات و سدیم بی کربنات را استفاده میکردند. آنها این نمک قلیایی را به عنوان صابون شستشو بکار می بردند. همچنین در تولید شیشه نیز از این ماده استفاده میکردند.

فرایند های تولید کربنات سدیم :

1-    سنتز شیمیایی کربنات سدیم از طریق فرایند سولوِي (Solvay)

2-    استحصال کربنات سدیم از منابع معدنی

 در روش سنتز شیمیایی از سنگ آهک و نمک معمولی به عنوان مواد اولیه استفاده میشود. ابتدا نمک در آب حل میشود تا محلول نمک به دست بیاید. سپس این محلول به وسیلهي گاز آمونیاك اشباع میگردد. گاز دي اکسیدکربن تولید شده از حرارت سنگ آهک به داخل محلول تهیه شده دمیده میشود و منجر به تولید بی کربنات سدیم میشود. سپس بی کربنات سدیم را حرارت میدهند تا تجزیه شده و کربنات سدیم تولید شود. شرکت سولوِي دارنده دانش فنی این فرایند در سال 1963 توسط آقاي ارنست سولوِي در بلژیک تاسیس شد.

فرآیند سولوِي با استفاده از نمک NaCl و سنگ آهک3 CaCO بعنوان مواد اولیه و با حضور آمونیاك بعنوان کاتالیست در مراحل مختلف صورت گرفته و منتج به تولید کربنات سدیم می شود.

مراحل مختلف شامل فرآیند تولید بی کربنات سدیم، تولید کربنات سدیم و بازیافت آمونیاك می باشد.

·         مرحله اول تولید بی کربنات سدیم

انجام واکنش بوسیله عبور محلول غلیظ آب نمک از درون دو برج متوالی می باشد که در برج اول حبابهاي آمونیاك از پائین برج بالا آمده و توسط محلول آب نمک جذب و حل می شود. در برج دوم با تزریق گاز دي اکسید کربن، حبابهاي این گاز از محلول آب نمک آمونیاکی عبور کرده و بی کربنات سدیم حاصل می شود. دي اکسید کربن مورد نیاز این مرحله توسط تجزیه حرارتی سنگ آهک بدست می آید.

در فرآیند حرارت دادن سنگ آهک، علاوه بر گاز دي اکسید کربن، اکسید کلسیم نیز بدست می آید که این ماده در بخش بازیافت آمونیاك مصرف خواهد شد. محلول حاصل از این فرآیند شامل بی کربنات سدیم و محلول کلرید آمونیوم می باشد که با عبور از فیلتر، بی کربنات سدیم جداشده و به مرحله دوم و تولید کربنات سدیم منتقل می شود.

·         مرحله دوم تولید کربنات سدیم

بی کربنات سدیم حاصل از فرآیند اول، به روش تجزیه حراتی (کلسیناسیون) در دماي حدود 200 درجه

سانتیگراد، با از دست دادن دي اکسید کربن و آب، به کربنات سدیم تبدیل می شود. دي اکسید کربن

بدست آمده در این فرآیند جهت استفاده مجدد، به مرحله اول برگشت داده می شود.

·         مرحله سوم بازیافت آمونیاك

در بخش جانبی این فرآیند، کلرید آمونیوم با اکسید کلسیم حاصل از فرآیند تجزیه حرارتی سنگ آهک، واکنش داده و آمونیاك احیا شده و به مرحله اول واکنش بازگشت می نماید. همچنین محصول دیگر این فرآیند کلرید کلسیم می باشد که بعنوان محصول جانبی قابل فروش می باشد.

در فرآیند تولید کربنات سدیم، آمونیاك به مقدار کمی تنها بابت میزان اتلافات به واکنش اضافه شده و مواد اولیه اصلی، سنگ آهک، نمک کلرید سدیم و انرژي می باشد. محصولات بدست آمده علاوه بر کربنات سدیم، کلرید کلسیم نیز می باشد.

روش دیگر تولید کربنات سدیم، فرآیند حاصل از ترکیبات معدنی مانند ترونا و نفلین می باشد که این روش در کشورهایی مانند آمریکا و ترکیه که داراي ذخایر بزرگ ترونا هستند به کار میرود.

گریدها و انواع مختلف محصول

سدیم کربنات داراي سه گرید اصلی شیمیائی، داروئی و آزمایشگاهی است. گرید شیمیائی آن که در اندازه هاي مختلف ارائه می شود شامل نوع سبک، متوسط و سنگین است. این سه نوع محصول تنها در تعدادي از ویژگیهاي فیزیکی مانند چگالی بالک و اندازه ذره متفاوت هستند و سایر خواص فیزیکی و شیمیایی آنها یکسان است.

کربنات سدیم سبک داراي چگالی 0.45 تا 0.6 گرم بر سانتی مترمکعب است و معمولا در صنایع نفت و تصفیه آب کاربرد دارد.

کربنات سدیم سنگین داراي چگالی 0.85 تا 1.1 گرم بر سانتیمترمکعب است و معمولا در صنایع شیشه و شوینده کاربرد دارد.

 

 کاربردهاي صنعتی محصول

سدیم کربنات جزء موادي است که داراي کاربردهاي متنوع در صنایع مختلف است. در ادامه شرح مختصري در خصوص مهمترین کابردهاي این محصول ارائه میشود.

  1. ساخت شیشه: کربنات سدیم در صنایع شیشه سازي کاربرد دارد. بکارگیري این ماده در شیشه  سازي سبب کاهش دماي تشکیل شیشه و صرفه جویی در مصرف انرژي میشود.
  2. تولید مواد شیمیایی: در تولید مواد شیمیایی مختلف مانند سدیم بی کربنات، سدیم سیلیکات، سدیم  تري پلی فسفات، سدیم دي کرومات، سدیم آلومینات، سدیم سیانید و . . . به کار میرود.
  3. تولید کاغذ: در صنایع تولید کاغذ به عنوان عامل تنظیم کننده اسیدیته و همچنین به منظور رنگ زدایی از کاغذ باطله به کار میرود.
  4. تولید صابون و دترجنت: این ماده در تولید صابون و دترجنتها به عنوان عامل آلکالی استفاده می شود.
  5. نرم کردن آب : در فرایند تعویض یونی موجب حذف یونهاي کلسیم و منیزیم از آب و کاهش  سختی آن میشود.
  6. مخازن آب شهري: به عنوان یک افزودنی رایج در مخازن شهري جهت خنثی سازي اثر اسیدي کلر و افزایش pH به کار می رود.
  7. کاربرد خانگی: در خانه ها به عنوان نرم کننده ي آب در شست و شوي لباس ها به کار می رود .این  ماده با یون هاي منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت مقابله می کند و مانع از تشکیل پیوند بین آنها با ماده شوینده به کار رفته می شود. بدون استفاده از سدیم کربنات شوینده اضافی براي خیساندن یون هاي منیزیم و کلسیم نیاز می شود.
  8. رنگرزي: به عنوان عامل استحکام دهنده پیوند بین رنگ و الیاف استفاده میگردد.
  9. صنعت غذا: به عنوان تنظیم کننده pH  و نگهدارنده استفاده میشود.
  10. الکترولیز: به عنوان یک الکترولیت موجب افزایش سرعت تجزیه آب میشود.
  11. تاکسیدرمی: در فرایند حذف گوشت از استخوانها به کار میرود.
  12. آزمایشگاههاي شیمی: به عنوان استاندارد اولیه در واکنشهاي تیتراسیون به کار میرود.
  13. خمیر دندان: به عنوان عامل افزایش دهنده pH دهان و عامل کفساز به کار میرود.
  14. آجر سازي: به عنوان عامل مرطوبکننده در تولید خمیر موجب کاهش مقدار مصرف آب میشود.
  15. صنعت نساجی: به عنوان عامل ضد اسید در فراوري ابریشم به کار میرود.
  16. پتروشیمی و تصفیه نفت خام: به عنوان خنثیساز در فرایندهاي پتروشیمی استفاده میگردد.
  17. تصفیه روغنهاي گیاهی: به عنوان عامل جداکننده اسیدهاي چرب آزاد عمل میکند.
  18. گوگرد زدایی از دود: در فرایند حذف گوگرد از دود خروجی ازدودکشها استفاده میگردد.

 

دسترسی سریع کمينه