Hidroxidul de sodiu (NaOH), cunoscut și sub denumirea de sodă caustică sau sodă caustică, este o materie primă chimică de bază utilizată pe scară largă în fabricarea hârtiei, detergenți, petrol și gaze, tratarea deșeurilor, textile, tratarea apei, prelucrarea alimentelor și alte industrii12. Principala metodă de producție a hidroxidului de sodiu este metoda clor-alcalină, care implică electroliza soluției de apă sărată într-o celulă electrolitică pentru a genera hidroxid de sodiu, clor și hidrogen. Mașinile pentru hidroxid de sodiu se referă la echipamentele utilizate pentru producerea hidroxidului de sodiu prin metoda clor-alcalină, inclusiv un sistem compus din celule electrolitice, electrozi, surse de alimentare, filtre, răcitoare, rezervoare de stocare, pompe, conducte, instrumente etc.
Istoria dezvoltării mașinilor cu hidroxid de sodiu poate fi urmărită încă din secolul al XIX-lea, când metoda electrodului de mercur și metoda diafragmei au fost utilizate în principal pentru a produce hidroxid de sodiu. Dezavantajele acestor două metode sunt că metoda electrodului cu mercur va cauza poluare cu mercur, iar metoda cu diafragmă va face ca hidroxidul de sodiu să conțină mai multă sare și clorură, afectând calitatea produsului. Pentru a rezolva aceste probleme, tehnologia de producere a hidroxidului de sodiu prin membrană a început să apară la mijlocul secolului-20, adică folosind o membrană specială schimbătoare de ioni în celula electrolitică pentru a separa anodul și catodul, deci că hidroxidul de sodiu și clorul gazos pot trece din catod și respectiv anod. ieșire, îmbunătățirea purității produsului și utilizarea energiei electrice. În prezent, metoda membranei a devenit tehnologia principală a mașinilor de hidroxid de sodiu, reprezentând mai mult de 80% din capacitatea globală de producție de hidroxid de sodiu.
Cererea de pe piață pentru utilaje cu hidroxid de sodiu depinde în principal de consumul și prețul hidroxidului de sodiu, precum și de utilizarea clorului și a subproduselor de hidrogen. Conform raportului de piață globală a hidroxidului de sodiu, consumul global de hidroxid de sodiu a fost de aproximativ 82 de milioane de tone în 2019 și este de așteptat să crească la 97 de milioane de tone până în 2025, cu o rată medie anuală de creștere de 2,8%. Regiunea Asia-Pacific este cea mai mare piață de consum pentru hidroxid de sodiu, reprezentând mai mult de 45% din consumul global, în principal datorită dezvoltării industriilor de hârtie, textile, chimice și alte industrii din regiune.
Europa și America de Nord sunt piețe secundare de consum pentru hidroxid de sodiu, reprezentând aproximativ 25% din consumul global, în principal din cauza cererii din partea industriilor de detergenți, petrol și gaze din regiune. Prețul hidroxidului de sodiu este afectat de sare brută, electricitate, transport și alți factori și prezintă, în general, fluctuații ciclice4. Clorul și hidrogenul sunt produse secundare în procesul de producție a hidroxidului de sodiu, iar utilizarea lor va afecta, de asemenea, cererea pieței de mașini de hidroxid de sodiu. Clorul este folosit în principal pentru a produce clorură de polivinil (PVC), înălbitor, pesticide și alte produse, în timp ce hidrogenul este folosit în principal pentru a produce amoniac, metanol, pile de combustie și alte produse.
Tendința viitoare de dezvoltare a utilajelor cu hidroxid de sodiu este, în principal, de a îmbunătăți eficiența producției, de a reduce consumul de energie, de a reduce poluarea mediului și de a dezvolta noi domenii de aplicare. Pentru a atinge aceste obiective, inovația tehnologică a utilajelor cu hidroxid de sodiu se concentrează în principal pe următoarele aspecte:
Optimizați designul celulei electrolitice pentru a îmbunătăți densitatea curentului și eficiența electrolizei, reduce coroziunea electrodului și acumularea de murdărie și extinde durata de viață a celulei electrolitice.
Îmbunătățiți performanța membranei schimbătoare de ioni, reduceți rezistența și permeabilitatea, îmbunătățiți selectivitatea și stabilitatea, reduceți pierderea de concentrație a hidroxidului de sodiu și osmoza inversă a clorului.
Utilizați energie regenerabilă și căldură reziduală pentru a genera electricitate, pentru a reduce costurile cu electricitatea și emisiile de carbon și pentru a îmbunătăți eficiența energetică și respectarea mediului.
Dezvoltați noi medii electrolitice, cum ar fi lichide ionice, amestecuri de solvenți, electroliți solizi etc., pentru a înlocui soluțiile tradiționale de apă sărată, pentru a reduce consumul de sare și evacuarea apei uzate și pentru a îmbunătăți siguranța și flexibilitatea electrolizei.
Extinderea noilor domenii de aplicare ale hidroxidului de sodiu, cum ar fi conversia biomasei, captarea și utilizarea carbonului, extracția și recuperarea metalelor, prepararea nanomaterialelor etc., pentru a crește valoarea adăugată și potențialul de piață al hidroxidului de sodiu.
