نوشته‌ها

تولید و فرمولاسیون شوینده های مایع

شوینده های مایع

فرمولاسیون شوینده های مایع: 

پیش تر در  طرح های تولیدی سود آور شیمیایی ،به بیان روش تولید پودر شوینده  و روش تولید پودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی ) پرداختیم . اکنون به شوینده های مایع می پردازیم.

عمده شوینده های مایع بر اساس سورفکتانت هایی است که آلودگی را از روی جنس پایه بر می دارد و آن را تمیز می کند . یک ترکیبی از سورفکتانت های آنیونی و نانیونی که برای عملکرد بهتر استفاده می شوند . به صور خاص شوینده های آنیونیک برای برداشتن خاک و  گرد و غبار مناسب هستند و نوع نانیونیک برای برداشتن آلودگی های گریسی و چرب استفاده می شوند .

بنابراین فرمولاسیون شوینده های مایع ساده است و به طور اقتصادی ۵ درصد محلول شوینده ، سورفکتانت به همراه نگه دارنده ها در آب است . فرمولاسیون باید به نحوی باشد که کف تولید کند بنابراین بتواند لباس ها را تمیز کند . تعداد ادتیو های عمومی شوینده ها به قرار ذیل هستند .

تولید و فرمولاسیون شوینده های مایع

محتویات:

سازنده ها : نیترات سدیم ، تترا سدیم اتیلن دی آمین یا EDTA و پلیمر های آکریلیک به طور عمده در شوینده های مایع استفاده می شوند تا یون های سخت را از محصول جدا کنند .

نماینده های ضد ته نشینی : برای معلق نگه داشتن خاک و آلودگی در محلول ، میتوان از پلیمر های متنوعی استفاده کرد .

پلیمر های آزاد کننده خاک : پلیمر های رها کننده آلودگی که در طی شستشو استفاده می شوند می توانند بر پایه کوپلیمر های پلی استر گلیکولی پل اتیلنی باشند .

براق کننده ها : براق کننده ها که عموما باعث سفیدی لباس می شوند ، با جذب نور مرئی uv و منعکس کردن فلوئنس آبی کار خود را انجام می دهند . براق کننده Tinopal از شرکت BASF می تواند نمونه خوبی باشد .

آنزیم ها : برای برداشتن لکه هایی که به شدت به لباس چسبیده شده اند ، کنترل رنگ و کنرل بافت لباس ، آنیزیم های خاصی استفاده می شوند که حدود ۰٫۲ درصد لیپاز استفاده می شود که گریس و روغن را در بر می دارند . آنزیم پروتاز  به مقدار ۰٫۶ درصد  استفاده می شود و آلودگی های پروتنیئی را در بر می گیرد . برای پایداری آنیزیم ها ، PH محصول باید بین ۷ تا ۹ باشد . محتویات آب محلول باید کمتر از ۶۰ درصد باشد . کلراید کلسیم ۰٫۲ درصد باشد . سدیم تترا بورات باید بین ۱ تا ۲ درصد باشد . پروپیلن گلیکول ۵ تا ۱۰ درصد باشد . سدیم فرمات ۱ تا ۲ درصد باشد . سدیم سیترات ۳ تا ۵ درصد باشد و مونو اتانول آمین ۱ درصد باشد .

کنترل PH : سیتریک اسید و مونو اتانول آمین به در فرمولاسیون شوینده استفاده می شوند تا PH را به سطح مناسب برسانند .

کنترل ویسکوزیته : افزایش یا کاهش ویسکوزیته به سطح مورد نظر با افزایش پروپیلن گلیکول ، سدیم زایلنسولفونات و پلیمر ها انجام می گیرد .

کنترل کف : صابون ها و سیلیکون ها برای کنترل فومینگ شوینده استفاده می شوند .

نگه دارنده ها : برای کنترل میکروبی محصول استفاده می شوند .

اسانس و عطر : برای کنترل بو و رایحه دل انگیز شوینده استفاده می شوند .

 

نحوه تولید:

برای شروع به کار تولید شوینده های مایع ، یک مخزن با ظرفیت مناسب اختیار کنید . فرمولاسیون باید به نحوی باشد که با شرایط اقتصادی جامعه تطبیق داشته باشد . باید سورفکتانت های ارزان انتخاب کنید : ۲٫۵ درصد DDBSA ( 2 دسیل بنزن سولفونیک اسید ) به علاوه ۰٫۶۵ درصد سود مایع ۵۰ درصد مناسب است و به PH 8 تا ۱۰ می رسد . این محلول ، ۱ درصد DEA ( دی اتانول آمین ) اضافه کنید و ۱ درصد سیترات سدیم استفاده کنید و نگهدارنده استفاده کنید تا فرمولاسیون اقتصادی داشته باشد . این فرمولاسیون PH برابر ۹ دارد و ویسکوز ۱۰۰ سانتی پوز در ۷۰ درجه فارنهایت دارد .

روش تولید پودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی )

روش تولید پودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی )

روش تولید پودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی ) :

 

قبلا در بخش طرح های تولیدی سود آور شیمیایی  ، درباره روش های تولید مواد شیمیایی  مطالبی را ذکر کرده بودیم . اکنون به بررسی روش تولید چودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی) می پردازیم .

پودر پاک کننده ای که معمولا برای پاک و تمیز کردن ظروف خانگی و آشپزخانه یه کار می رود تحت نام پودر ظرفشویی معروف  می باشد . این فراورده در بازار موجود است و دارای نام های تجاری متنوع می باشد .

 

کاربرد و موارد مصرف :

  • – جهت پاک کردن همه نوع ظروغ آشپزخانه از ظروف شیشه ای  تا فلزی به کار می رود .
  • – برای پاک و تمیز کردن کف اتاق ها ، موزایک ها و … به کار می رود .
  • – جه تمیز کردن لگن ، تشتک ، توالت ، زباله دان ها و دیگر وسائل بهداشتی به کار می رود .

بررسی جایگاه صنعتی :

در کشور بیش از صد ها واحد کوچک ( با ظرفیت محدود ) در حال تولید پودر پاک کننده می باشند . البته تقاضای زیادی برای پودر پاک کننده استاندارد ظروف و با کیفیت خوب وجود دارد .

 

 

فرمول بندی پودر پاک کننده ظروف شیمیایی

فرمول شماره ۱ پودر ظرفشویی :

کربنات سدیم                                                                       ۴۰ درصد

بی کربنات سدیم (جوش شیرین)                                              ۱۵ درصد

سدیم متا سیلیکات                                                                ۲۵ درصد

تری سدیم فسفات                                                                ۱۵ درصد

فعال کننده سطح                                                                   ۵ درصد

 

مجموع                                                                              ۱۰۰ درصد

 

روش تولید پودر پاک کننده ظروف ( پودر ظرفشویی )

 

فرمول شماره ۲ پودر ظرفشویی :

کربنات سدیم                                                                      ۳۰ در صد

سود کاستیک                                                                     ۱۵ در صد

سدیم متاسیلیکات                                                               ۲۵ در صد

تری پلی فسفات سدیم                                                        ۱۵ در صد

پودر شوینده                                                                       ۱۰ در صد

بی کربنات سدیم                                                                 ۵ در صد

 

مجموع                                                                            ۱۰۰ در صد

 

روش ساخت پودر ظرفشویی:

ساخت پودر پاک کننده ظروف خیلی ساده است و فقط مخلوط کردن مقادیر مناسب مطابق فرمول بندی های فوق الذکر می باشد .

 

تجهیزات و ماشین آلات :

۱ – دستگاه مخلوط کردن پودر

۲ – ماشین بسته بندی

۳ – تاسیسات الکتریکی و غیره

چرخه روش های تولید پودر شوینده

روش تولید پودر شوینده

روش تولید پودر شوینده

 

پیش تر در بخش طرح های تولیدی سود آور شیمیایی ، روش های تولید برخی مواد شیمیایی ذکر شد. اکنون به روش تولید پودر های شوینده می پردازیم . کاربرد ها و مصارف پودر های پاک کننده با سرعت زیاد توسعه می یابد . این صنعت را می توان با سرمایه گذاری کم می توان شروع کرد . و به افق های روشن و گسترده ای دست یافت . ماشین آلات مورد نیاز جهت تولید پودر پاک کننده ساده می باشد و در داخل کشور ساخته می شوند . همه مواد اولیه مخصوصا آلکیل بنزن در داخل تهیه می شوند .

پاک کننده های تجارتی دارای حدودا ۱۰ تا ۲۰ درصد ماده موثر و فعال می باشد . و بقیه مواد شامل سازنده ها قدرت پاک کنندگی را ایجاد می کنند و نظیر سدیم تری پلی فسفات (بخوایند : روش های تولید سدیم تری پلی فسفات STPP)  و تترا سدیم فسفات می باشند . بیشتر سازنده ها ماهیت قلیایی دارند . معمولااز درصد کمی سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC) استفاده می کنند تا قابلیت معلق بودن چرک و کثافت پاک کننده ها را به طور محسوسی بهبود و اصلاح نموده و از نگهداری و ته نشینی مجدد چرک و کثافت جلوگیری نماید . سیلیکات سدیم پوسیدگی و تحلیل رفتن کالا و اجناس را کم کرده و پایین می آورد .

برای تولید پودر پاک کننده خانگی در ظرفیت های پایین ، فقط یک دستگاه نظیر مخلوط کن دنده ای و میله ای نیاز می باشد که توسط آن می توان همه اجزا ترکیبی را با یکدیگر مخلوط نمود . در چنین شرایطی یک موتور یک اسب کافی است .

چرخه روش های تولید پودر شوینده

ممکن است از فرمول بندی زیر جهت ساخت پودر پاک کننده استفاده نمود .

۱- روغن اسیدی مایع                                                                    ۱۰

۲- کربوکسی متیل سلولز                                                               ۱

۳- سدیم تری پلی فسفات                                                             ۲۵

۴- تری سدیم فسفات                                                                    ۵

۵- پربورات سدیم                                                                           ۱

۶- عامل سفید کننده نوری (تینوپال)                                                 ۰٫۲

۷ – بالابرنده کف ( کف کننده )                                                          ۱

۸- سیلیکات سدیم                                                                        ۱۰

۹- کربنات سدیم                                                                           ۱۰

۱۰ – سولفات سدیم                                                                      ۳۰

۱۱- اسانس (عطر و خوشبو کننده )                                                 ۰٫۰۵

۱۲ – رنگ                                                                                   ۰٫۰۵

۱۳ – آب                                                                                      ۶٫۷

 

لیست تجهیزات و ماشین آلات

  • مخلوط کن دنده ای و میله ای که دارای موتور ۱ اسب بخار می باشد
  • دستگاه ترازو
  • ملزومات متفرقه ، نظیر سطل ، ادوات.
نمودار جریان تولید اسید کلریدریک Hcl

روش تولید اسید کلریدریک (هیدروکلریک اسید)

روش تولید اسید کلریدریک(هیدروکلریک اسید):

اسید کلریدریک از سال ۸۰۰ میلادی و با فرمول HCl شناخته شده است  . گلوبر آن را از طریق حرارت دادن مخلوط نمک معمولی و اسید سولفوریک غلیظ به دست آورد. در این مقاله به بررسی روش تولید اسید کلریدریک می پردازیم .

 

اسید کلریدریک یک ماده شیمیایی معدنی مهمی است که کاربرد های فراوانی دارد که همچنین از طریق روش های ذیل قابل تولید می باشد.

۱-از کلر و هیدروژن

۲-از اسید کلریدریک بدون آب

در اینجا ما روش تولید اسید کلریدریک از نمک معمولی و اسید سولفوریک غلیظ را بررسی می کنیم. اسید کلریدریک ممکن است به وسیله واکنش اسید سولفوریک با نمک معمولی یا به وسیله سوزاندن کلر با هیدروژن تهیه گردد.

طرز تهیه اسید کلریدریک از نمک معمولی

واکنش:                              

NaCl + H2SO4 ——> HCl + NaHSO4

NaCl+H2NaHSO4———-> HCl + Na2SO4

مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید یک تن اسید کلریدریک (بومه ۲۰ درجه) و ۵۷۲ کیلو گرم خمیر نمک از اسید سولفوریک یا ۱۲۸۰ کیلو گرم خمیر نمک از خمیر نیترات.

نمودار جریان تولید اسید کلریدریک Hcl

نمودار جریان تولید اسید کلریدریک HCl

 

نمک                               ۴۷۸ کیلو گرم

اسید سولفوریک                  ۴۲۰ کیلو گرم

یا

خمیر نیترات                     ۱۱۹۰ کیلو گرم

زغال سنگ                       ۳۳۵ کیلو گرم

 

روش تولید اسید کلریدریک HCl:

نمک و اسید سولفوریک (بومه ۶۰ درجه ) یا نمک و مقدار آن خمیر نیترات را به داخل یک کوره که مجهز به یک همزن می باشد وارد می کنند. سپس مواد مذکور را تا حدود ۸۴۰ درجه سانتی گراد (درجه حرارتی که دقیقا کمتر از درجه حرارت ذوب می باشد) حرارت می دهند. اسید کلریدریک ظاهر می شود و آن را پس از سرد کردن و متراکم کردن، از میان جذب کننده عبور می دهند. همچنین نمک را از پیرامون کوره خارج می نمایند.

گاز  های احتراق که حاوی ۳۰ درصد اسید کلریدریک می باشد در درجه حرارت ۸۴۰ درجه سانتی گراد کوره را ترک می کنند و از برج خنک کننده سیلیکاتی که به شکل S خمیره می باشد و توسط آب خارجی خنک می شود، عبور می نماید و سپس در درجه حرارت ۳۸ درجه سانتیگراد برج خنک کننده را ترک می نماید.

سپس گاز های سرد شده را از میان یک برج مخصوص کک عبور می دهند تا اسید سولفوریک و ناخالصی های جامد دیگر را جدا نمایند. پس از این مرحله ، گاز از میان یک دستگاه جذب کننده عبور می نماید تا تولید اسید کلریدریک را بنماید. گاز های خروجی از دستگاه جذب کننده توسط آب پاکیزه شده و در هوا رها می شود.

 

طرز تهیه اسید کلریدریک از کلر و هیدروژن

تولید اسید کلریدریک از هیدروژن و کلر

جریان تولید اسیدکلریدریک از هیدروژن و کلر

 

فرمول واکنش تولید اسید کلریدریک از هیدروژن و کلر:

H2 + Cl2 ———–> ۲HCl

مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید یک تن اسید کلریدریک (با بومه ۲۰ درجه)

کلر                                ۳۰۰ کیلو گرم

هیدروژن                          ۹ کیلو گرم

 

روش تولید اسید کلریدریک HCl:

کلر را با کمی بیش از حد معمول هیدروژن می سوزانند تا تولید کلروهیدروژن گردد. برای این منظور از کوره سیلیکاتی ، کوره لعاب دار شده با سرامیک ، کوره گرافیتی و یا کوره فولادی که توسط آب پوشش دار شده است ، استفاده می کنند. گاز های کوره که عملا کلرور هیدروژن خالص می باشند ، سرد، جذب و سپس نظیف می گردند. اسید کلریدریک قوی (با بومه ۲۲ درجه ) مستقیما از انتهای سرد کننده و اسید کلریدریک ضعیف (با بومه ۱۸ درجه ) را از انتهای  دستگاه جذب کننده خارج می کنند. دستگاه جذب کننده ممکن است از جنس تانتانیوم و کربن و نیز سیلیکا باشد.

شفافیت محصول به دست آمده از این روش ، شبیه شفافیت آب می باشد.

به طور کلی غلظت کلرور هیدروژن موجود در گاز های کوره بستگی به خلوص کلر مصرف شده دارد. سازندگان اسید کلریدریک اغلب تاکید دارند که از کلر صد درصد استفاده کنند که در این صورت اسید کلریدریک ۹۰ درصد به دست می آید. زیرا ۵ تا ۱۰ درصد هیدروژن اضافی مصرف می شود.

 

طرز تهیه اسید کلریدریک بی آب

اسیدکلریدریک بدون آب در سیلندر های فولادی در بازار موجود می باشند که ممکن است به وسیله عبور گاز های کوره در حرارت (۲۶۰ درجه سانتی گراد ) از روی کلرور کلسیم بدون آب سرد تهیه گردند. سپس کلرور هیدروژن خشک را متراکم نموده و در داخل سیلندر های فولادی قرار می دهند.

 

خصوصیات اسید کلریدریک

گاز اسید کلریدریک ، بی رنگ با بوی تند گازی و با طعم اسیدی است  و از هوا سنگین تر می باشد. این ماده به آسانی به مایع تبدیل شده و ایجاد یک مایع بی رنگ را می نماید و در حالت منجمد دارای کریستال های سفید جامد می باشد.

در حالت مرطوب یا محلول ، ماده آبی رنگ لیتموس را به رنگ قرمز در می آورد. این ماده با فلزات و اکسید های فلزی و هیدروکسید آنها ترکیب می شود.

وزن مولکولی                                  ۳۶٫۴۷

وزن مخصوص                                ۱٫۲۶۸

دانسیته                                       ۱٫۶۳۹ گرم بر لیتر

نقطه ذوب                                     -۱۱۲ درجه سانتیگراد

نقطه جوش                                   -۳۵ درجه سانتیگراد

 

کاربرد و موارد مصرف اسید کلریدریک

اسید کلریدریک در ساخت بسیاری از مواد معدنی ، آلی و محصولات وابسته آنها مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از:

۱-در ساخت گلوکز از نشاسته

۲-در ساخت کلر و کلرور ها

۳-همچنین در پزشکی و به عنوان معرف در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع اسید کلریدریک

وزن مخصوص                    درصدHCl                                 میزان درجه بومه

۱٫۱۲۴                             ۲۴٫۵                              ۱۶

۱٫۱۴۲                             ۲۸                                 ۱۸

۱٫۱۶۰                             ۳۲                                 ۲۰        

۱٫۱۷۹                             ۳۶                                 ۲۲

ظرف اسید کلریدریک:

ظرف محتوی اسید کلریدریک می بایست دارای لایه ای از لاستیک یا لایه ای از شیشه باشد.

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

در این مقاله به روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp) می پردازیم .

سدیم تری پلی فسفات یک ماده اولیه بسیار مهم و ضروری برای منابع پاک کننده به حساب می آید. امروزه تمام پودر های پاک کننده سنتتیک حاوی حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد سدیم تری پلی فسفات هستند که یکی از اجزای خیلی ضروری و اساسی به شمار می آید. در این مقاله به بررسی روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp) می پردازیم .

خصوصیات تری پلی فسفات سدیم (stpp):

۱-به صورت پودر سفید یا گرانول می باشد

۲-میزان سمیت آن ناچیز است

۳-در آب حلالیت دارد (به میزان ۱۴٫۵ گرم در ۱۰۰ گرم آب ۲۵ درجه سانتی گراد )

کاربرد و موارد مصرف تری پلی فسفات سدیم (stpp):

سدیم تری پلی فسفات به عنوان نرم کننده آب ، عامل توقیف کننده واکنش های شیمیایی ، عامل لخته زدایی یا جلوگیری از لخته شدن ، افزودنی های غذایی و همچنین در صنایع نساجی کاربرد دارد.

جایگاه صنعتیتری پلی فسفات سدیم (stpp):

بر اساس اطلاعات موجود ، تولید سدیم تری پلی فسفات از میزان تقاضای آن بسیار کمتر است . با توجه به این که صادرات این ماده هم از امتیاز بالقوه خوبی برخوردار است

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp):

سدیم تری پلی فسفات از اضافه کردن اسید فسفریک غلیظ به محلول اشباع سودا اش تولید می شود.

۵Na2CO3 + 6H3PO4——–> 2Na5P3O10 + 9H2O+5CO2

کربنات سدیم (سودا اش) را به مخزن مخلوط کن می ریزند و فیلتر می کنند. اسید فسفریک (۶۰-۶۵درصد) را در سطح مخزن اضافه می کنند به طوری که دی اکسید کربن بتواند به آسانی آزاد شود. معمولا مقدار کمی کربنات سدیم ، بیش از نسبت محاسبه شده تئوری اضافه می کنند. محلول را توسط بخار می جوشانند تا زمانی که تمامی دی اکسید کربن خارج شود. نتیجه این عمل ، محلول تری سدیم فسفات است که در حالت داغ (در درجه حرارت ۸۵-۱۰۰ درجه سانتی گراد ) فیلتر می شود و به دو قسمت مجزا از یکدیگر تقسیم می گردد. مقداری کم که به صورت گل و لای سفید رنگ است و شامل سیلیس ، آهن و فسفات آلومینیوم باقی مانده در فیلتر می باشد، که به صورت ضایعات دور ریخته می شود. اگر قرار باشد که تری سدیم فسفات تولید کنند ، قسمتی از محلول های شفاف دی سدیم فسفات حاوی حدود ۱۴٫۵ درصد پنتا اکسید فسفر و ۱٫۳ درصد اکسید سدیم را به مخزن تری سدیم فسفات پمپ می کنند.

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

نمودار جریان تولید سدیم تری پلی فسفات

 

 

نسبت اسید فسفریک به کربنات سدیم(سودا اش) طوری تنظیم می گردد که نسبت Na2O به P2O5 برابر ۱٫۶۷ گردد که این نسبت با مخلوط یک مودال از منوسدیم فسفات به دو مول دی سدیم فسفات مطابقت دارد. پس از فیلتر کردن ، محلول به کوره پخت پیوسته دوار پاشیده می شود .  به طوری که در آنجا عمل خشک کردن ، آب گیری مولکولی ، تبدیل به سدیم تری پلی فسفات ، گرم کردن و خنک کردن به صورت متوالی انجام می شود.

 

لیست تجهیزات و ماشین آلات:

۱-مخزن مخلوط کن با همزن

۲-مخزن نگهداری اسید فسفریک

۳-فیلتر کننده

۴-تبخیر کننده

۵-خشک کن دوار

۶-آسیاب

۷-بویلر کوچک با ظرفیت ۱۵۰ کیلو گرم بر ساعت با بخار ۱۰۰ پوند اینچ مربع

۸-سایر لوازم های فرعی مانند پمپ ها ، شیر ها ، لوله های ارتباطی

۹-تاسیسات و ساختمان

۱۰-دانش فنی ، طراحی و مهندسی

۱۱-برق و الکتریسیته و لوله کشی های مورد نیاز

 

 

روش های تولید کربن فعال

روش های تولید کربن فعال

روش های تولید کربن فعال:

کربن فعال نوعی از کربن می باشد که دارای قدرت جذب کنندگی بالا برای گاز ها ، بخارات و جامدات کلوییدی در فاز گاز یا فاز مایع می باشد . کربن فعال یک ماده شیمیایی مهمی می باشد که برای صنایع بسیاری که جذب بعضی از گاز ها و بخارات در تصفیه واکنش های شیمیایی حاوی کاتالیزور لازم است ، به صورت گسترده به کار می رود. در این مقاله به بررسی روش تولید کربن فعال می پردازیم .

 

 

کاربرد و موارد مصرف کربن فعال:

  • کربن فعال به طور گسترده جهت رنگ زدایی و تصفیه مایعات حاوی مقدار کمی از مواد آلی به کار می رود.
  • همچنین در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد
  • کربن فعال در استخراج و تخلیص طلا و نقره به کار می رود.
  • به طور وسیع به عنوان کاتالیزور در صنایع شیمیایی کاربرد دارد.
  • جهت جذب گاز ها و بخارات استفاده می شود.
  • کربن فعال در صنایع دارویی نیز مصرف می شود
  • همچنین در رنگ زدایی روغن های گیاهی و یا روغن نباتی به کار می رود.

مواد اولیه خام کربن فعال:

  • زغال سنگ قیری
  • استخوانها
  • سبوس برنج
  • لیگنیت (زغال سنگ قهوه ای که مقدار کربن خالص آن ۶۰ تا ۷۵ درصد تجاوز نمی کند)
  • تورب (زغال سنگ نارس)
  • پوست های پکان (درخت گردوی آمریکایی)
  • پسماند های نفت خام

روش های تولید کربن فعال

نمودار روش تولید کربن فعال 

 

 

 

روش تولید کربن فعال:

 

تمام مراحل تولید کربن فعال در عملیات زیر خلاصه می شود:

  • مخلوط کردن مواد اولیه
  • حرارت دادن در کوره جهت فعال سازی
  • آسیاب کردن
  • پودر کردن
  • خنک کردن
  • شستشو
  • خشک کردن

کربن فعال از طریق زغالی کردن پوسته های نارگیل ، استخوان های حیوانات یا سایر مواد کربن دار و تبدیل آن ها به کربن به دست می آید که در اثر گرم کردن در درجه حرارت ۸۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد فعال شده و در مجاورت بخار یا هوا کامل می شود . پس از فعال سازی ، آن ها را خرد ، آسیاب  و خنک می کنند . سپس با اسید جهت جدا کردن ترکیبات خاکستر محلول ، شستشو شده و در نهایت خشک می شوند.

 

لیست تجهیزات و ماشین آلات:

  • دستگاه خرد کن آرواره ای (فکی)

  • برج تقطیر
  • پودر کننده
  • کوره دوار
  • خشک کن
  • مخازن ذخیره سازی
  • کلسینه کننده
  • بویلر و غیره

 

روش های تولید کربنات کلسیم رسوبی:

روش های تولید کربنات کلسیم رسوبی

روش های تولید کربنات کلسیم رسوبی:

 

گچ ( گل سفید یا گل گیوه )  رسوبی به عبارت دیگر تحت عنوان کربنات کلسیم رسوبی معروف است و به ترکیب شیمیایی اطلاق می شود که توسط ترکیب و اصلاح مکانیکی انواع گوناگون کربنات کلسیم طبیعی نظیر کلسیت (کربنات آهک) ، مرمر ، سنگ آهک و صدف دریایی و … تولید و مشخص می گردد.

خصوصیات کربنات کلسیم رسوبی:

کربنات کلسیم رسوبی در انواع گوناگون تولید می شود که میزان اندازه ذرات آن ها از ۰٫۳ تا ۰٫۱۵ میکرون متغیر می باشد. انواع کربنات کلسیم سنتتیک که برای کاغذ سازی مصرف می شود به طور کلی باید میانگین اندازه ذرات آنها بین ۰٫۱۵ تا ۰٫۲۵ میکرون کنترل گردد.

 

کاربرد و موارد مصرف کربنات کلسیم رسوبی:

کربنات کلسیم (گچ رسوبی ) در ساخت رنگ ها ، لاستیک ، کاغذ و غیره به عنوان رنگدانه یار و یا به عنوان پر کننده در مواد آرایشی ، غذا ها ، مواد دارویی و سرامیک و صنایع دیگر به کار می رود.

بررسی جایگاه صنعتی کربنات کلسیم رسوبی:

تعداد زیادی واحد تولیدی در ظرفیت های محدود در کشور سرگرم تولید این ماده می باشند . با این وجود هنوز تولید این ماده کافی نبوده و نیاز ، بیش از میزان تولید فعلی آن است.

 

روش تولید کربنات کلسیم رسوبی:

سنگ آهک را تکلیس می نمایند و آهک به وجود آمده را تبدیل به دوغاب آهک می کنند و دی اکسید کربن حاصل از عملیات تکلیس و گاز های دودکش را جهت کربناته کردن دوغاب (تهیه نمک اسید کربیک) مصرف می کنند. گچ رسوبی به این طریق به دست می آید.

 

واکنش ها:

CaCO3 ———–>CaO + CO2

CaCO3 + H2O————->Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 ————->CaCO3 + H2

 

روش های تولید کربنات کلسیم رسوبی:

روش های تولید کربنات کلسیم رسوبی

 

 

ابتدا سنگ آهک را به اندازه ۱٫۵-۲ اینچ شکسته و خرد می کنند سپس آن ها را به کوره میله عمودی می ریزند. سوخت این کوره ممکن است نفت یا زغال سنگ باشد. اگر از زغال سنگ استفاده می شود ، آن را با سنگ آهک مخلوط نموده و به داخل کوره می ریزند. سنگ آهک در درجه حرارت معین نزدیک ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد تکلیس می شود و آهک آب ندیده (آهک زنده)  CaO در قسمت تحتانی کوره جمع آوری می گردد.

گاز های دودکش کوره توسط استخراج کننده گاز ، استخراج می گردد و توسط عبور از یک نظیف کننده آکنده از سنگ آهک پاک و تمیز می گردد به طوری که آب پاشیده می شود و سپس از میان فیلتر های خشک کننده عبور می کند و توسط نگهدارنده های گاز ذخیره و نگهداری می شوند. سپس به برج کربناته کردن (تهیه نمک اسید کربنیک ) تحت فشار ساکن تغذیه می شود . آهک ابتدا با آب وارد واکنش می شود و تولید دوغاب آهک با غلظت حدود ۱۲ درصد می نماید . درجه حرارت برای رسوب سازی گچ بین ۳۱-۳۵ درجه سانتیگراد نگهداشته می شود. گاز دی اکسید کربن از مخزن نگهدارنده گاز از میان قسمت تحتانی مخزن کربناته کردن عبور نموده و کربنات کلسیم رسوب شده به کمک فیلتر پرس جدا و خارج می گردد.

لیست تجهیزات و ماشین آلات برای تولید کربنات کلسیم رسوبی:

 

  • کوره میله عمودی
  • خرد کن آرواره ای (فکی)
  • ترکیب کننده با آب
  • سیستم تصفیه گاز
  • مخزن کربناته کردن
  • فیلتر پرس
  • خشک کن دوار
  • پودرساز
  • مخلوط کننده دنده ای (ریبون)
  • دانه دانه کننده
  • ملزومات متفرقه و فرعی
روش های تولید پر اکسید هیدروژن( آب اکسیژنه) :

روش های تولید پر اکسید هیدروژن( آب اکسیژنه) :

روش های تولید پر اکسید هیدروژن( آب اکسیژنه) :

 

پر اکسید هیدروژن  ، همچنین تحت نام آب اکسیژنه  H2O2 معروف است که به مقدار کم در جو  و در بعضی از گیاهان به وجود می آید. این ماده خاصیتی دارد که باکتری ها را از بین می برد لذا کاربرد زیادی به عنوان ضد عفونی کننده و میکروب کش دارد . در این مقاله به بررسی روش تولید پر اکسید هیدروژن می پردازیم. 

 

 

خصوصیات پر اکسید هیدروژن(آب اکسیژنه) :

۱- پر اکسید هیدروژن مایع شیره مانندی است که بی رنگ و بی بو می باشد.

۲- دارای وزن مخصوص برابر ۱٫۴۶ و نقطه ذوب ۸۵ درجه سانتیگراد در حالت بدون آب است.

۳- این ماده با آب و الکل به هر نسبتی امتزاج پذیر است.

۴- پر اکسید هیدروژن یک ترکیب ناپایدار است . در اثر ماندن و در اثر حرارت تولید آب و اکسیژین می نماید.

۵- این ماده یک عامل اکسید کننده قوی می باشد.

کاربرد و موارد مصرف پر اکسید هیدروژن (آب اکسیژینه):

۱- به عنوان عامل اکسید کننده در بعضی از واکنش های آزمایشگاهی استفاده می شود.

۲- به عنوان نیروی محرکه رانش موشک به کار می رود.

۳- برای تعمیر و تجدید رنگ های حاوی سرب به کار می رود.

۴- به عنوان ماده سفید کننده جهت مو ، پشم ، عاج و بعضی از انواع چرم مورد استفاده قرار می گیرد

۵- به عنوان ضد عفونی کننده و میکروب کش جهت شستشوی زخم ها ، دندان ها و گوش ها مصرف می شود.

۶- پر اکسید هیدروژن به عنوان یکی از سفید کننده های مهم در منسوجات کاربرد دارد.

 

بررسی جایگاه صنعتی پر اکسید هیدروژن (آب اکسیژنه):

پر اکسید هیدروژن یک ماده شیمیایی بسیار با اهمیت است که کاربرد های متنوعی در صنایع ، داروسازی و پزشکی دارد. تقاضا جهت مصرف این ماده سیر صعودی دارد.

 

روش تولید پر اکسید هیدروژن (آب اکسیژنه):

پر اکسید هیدروژن را می توان به روش های مختلفی تولید نمود که عبارتند از:

۱- از پراکسید باریم و اسید سولفوریک

۲-  از پراکسید سدیم و اسید سولفوریک

۳- از طرسق اکسیداسیون خود به خود

۴- روش الکترولینیکی

 

در بین همه این روش ها ، طرقه الکترولیز یک روش مدرن و تجارتی است. پر اکسید هیدروژن به وسیبه الکترولیز اسید سولفوریک ۵۰ درصد در یک سل دیافراگمی و تقطیر در خلا تولید می گردد. حاصل تقطیر محلول ۳۰ درصد پر اکسید هیدروژن خالص می باشد. اولین محصول الکترولیز پر سولفوریک اسید H2S2O8 می باشد که بعدا با آب وارد واکنش شده و هنگام تقطیر تولید پر اکسید هیدروژن می نماید. واکنش ذیل اتفاق می افتد.

H2SO4   <——-> H + HSO4

۲ HSO4 <—–> H2S2O8 + 2e

H2S2O8 + H2O <—> H2SO4 + H2O2

۲H + 2e —–> H2

تغلیظ هیدروژن پر اکسید (آب اکسیژنه)

عملیات تغلیظ پر اکسید هیدروژن خطرناک است زیرا ناخالصی های موجود مخصوصا مواد آلی ممکن است به عنوان کاتالیزور عمل نموده و باعث تجزیه شیمیایی و انفجار گردد. با این وجود ، با عملیات تبخیر دقیق و با احتیاط محلول بدست آمده فوق الذکر را توسط حمام آب تیجیحا تحت فشار پایین( کاهش فشار ) و با استفاده از تقطیر جز به جز تغلیظ می نمایند.

پر اکسید هیدروژین به طور قابل ملاحظه ای از آب کمتر فراریت دارد و آب از دست می دهد تا محلول ۳۰ درصد به دست آید . تغلیظ بیش از ۳۰ درصد مطلوب نمی باشد.

تغلیظ بیش از ۳۰ درصد:

به وسیله تقطیر تحت فشار پایین (کاهش فشار) در درجه حرارات زیر ۶۰ درجه سانتیگراد عملیات تغلیظ تا غلظت ۹۰ درصد ممکن خواهد بود. جهت تهیه محلول غلیظ و در نهایت پر اکسید هیدروژن خالص ، محلول ۹۰ درصد را سرد می کنند. تا میزان بلور های پر اکسید هیدروژن فراوان تر از محلول هنوز مانده گردد. بلور های را جدا سازی ، ذوب و آب می کنند که در نتیجه غلظت بیشتر به دست می آید.

روش های تولید پر اکسید هیدروژن( آب اکسیژنه) :

نمودار جربان تولید پر اکسید هیدروژن (آب اکسیژنه)

 

 

لیست تجهیزات و ماشین آلات :

۱- سل دیافراگمی

۲- ژنراتور دی سی

۳- برج تقطیر خلا

۴- بویلر ثانویه

۵- کندانسور جت

۶- کندانسور تبخیر کننده سطح

۷- پمپ خلا چند مرحله ای

۸- کمپرسور گاز هیدروژن

۹- مخزن ذخیره سازی گاز هیدروژن

۱۰ –  مخازن ذخیره سازی پر اکسید هیدروژن

۱۱- مخزن ذخیره سازی اسید سولفوریک

۱۲- بویلر

روش های تولید اسید سولفوریک چگونه به وجود می آید

روش تولید اسید سولفوریک

روش تولید اسید سولفوریک

 

اسید سولفوریک یک اسید قوی ، روغنی غلیظ محلول در آب ، بی رنگ و غیر فرار است که آب موجود در هوا را جذب می کند. اسید سولفوریک ، اسیدی با خورندگی شدید می باشد که اگر با پوست بدن تماس یابد شدیدا می سوزاند. این ماده به مقدار فراوان در صنایع شیمیایی بخصوص  در صنایع انفجاری ، نفت خام و پتروشیمی و صنایع نساجی مصرف می شود. در این مقاله به بررسی روش تولید اسید سولفوریک می پردازیم .

خصوصیات اسید سولفوریک:

۱-شکل ظاهری: مایع غلیظ ، چسبناک ، بی رنگ

۲- وزن مخصوص: ۱٫۸۳۴ (نوع صنعتی)

۳- درصد وزنی اسید سولفوریک: ۹۵

۴- حلالیت: به هر نسبتی در آب  محلول است و  معمولا هنگام مخلوط با آب واکنش گرمازاست.

 

کاربرد و موارد مصرف اسید سولفوریک:

اسید سولفوریک یکی از پر مصرف ترین اسید ها به شمار می آید و میزان تولید آن نشانه مطمئن و قابل اعتمادی برای کل تولیدات شیمیایی و فعالیت های صنعتی کشور به شمار می آید.

صنایعی که از مصرف کنندگان عمده اسید سولفوریک هستند به شرح زیر می باشند:

  • صنایع تولید کود شیمیایی ، کود های فسفاته ، سولفات آمونیوم و …
  • صنایع شیمیایی
  • پالایش نفت خام
  • صنایع تولید آهن و فولاد
  • سایر صنایع آهنی و غیر آهنی
  • صنایع رنگ و رنگدانه
  • ابریشم مصنوعی (rayon) و فیلم سلولوزی
  • تولید نمک ها

 

روش تولید  اسید سولفوریک :

عمدتا دو روش برای تولید اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می گیرد.

  • روش اتصالی (contact process)
  • روش اتاقی(chamber process)

در هر دو روش تولید اسید سولفوریک ، گوگرد به عنوان ماده خام اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. اختلاف عمده دو روش تولید در نحوه اکسید کردن دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد است . گرچه در روش اتاقی راحت تر می توان از دی اکسید گوگرد با درجه خلوص پایین تر استفاده کرد.

این روش جهت تولید اسید سولفوریک از پیریت ها و ضایعات آن پذیرفته شده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مراحل تولید اسید سولفوریک به روش اتصالی به قرار ذیل می باشد.

  • انتقال گوگرد
  • ذوب کردن گوگرد
  • پمپ و تبدیل به ذرات کردن گوگرد مذاب
  • سورزاندن گوگرد
  • خشک کردن هوای احتراق
  • خنک کردن گاز SO2
  • اکسیداسیون SO2  به SO3 توسط مبدل
  • جذب SO3 به صورت اسید قوی
  • خنک کردن اسید از طریق جاذب ها
  • پمپ کردن اسید و انبار کردن آن

روش های تولید اسید سولفوریک چگونه به وجود می آید

دی اکسید گوگرد تصویه شده که از طریق سوزاندن گوگرد به دست می آید محتوی گرد و خاک ، دی اکسید کربن ، نیتروژن و اکسیژن می باشد. هوای مورد نیاز جهت سوختن ، در ابتدا جهت جلوگیری از ایجاد خورندگی خشک می شود. گاز کوره بسیاری از گرمایش را به گرمای تلف شده  بویلر ها جهت تولید بخار انتقال می دهد. گاز ها قبل از انتقال به مبدل ها ، جهت افزایش سرعت واکنش گرم می شوند.

مواد حاصله ، از سه مرحله مبدل عبور می کنند جایی که کاتالیست گلوله ای شکل پنتواکسید وانادیوم وجود دارد. در مرحله اول ، درجه حرارت مبدل بین ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد است که در مرحله دوم به ۴۰۰ تا ۴۵۰ درجه سانیگراد تقلیل می یابد و در مرحله پایانی مبدل ، بستر کاتالیست در حرارت ۵۷۰ الی ۵۹۵ درجه سانتیگراد نگهداشته می شود و جذب ۸۵ درصد عملیات تبدیل پایان می یابد . گاز ها خنک شده  و به دستگاه جاذب ، جایی که اولئوم به آنجا پاشیده می شود، ارسال می شود.

اسید حاصله تغلیظ و محل جمع آوری می شود و سپس خنک و انبار می گردد و گاز های جذب نشده تخلیه می شوند.

روش های تولید اسید استیک از استالدهید فروش کیمیا تجارت فجر

تولید اسید استیک از استالدهید

تولید اسید استیک از استالدهید

 

پیش از این با اسید استیک آشنا شیدیم و دریافتیم استیک اسید یکی از ساده ترین اسید های کربوکسبلیک است. کاربرد های آن در بطری های نرم پلاستیکی، فیلم های فتوگرافیک و پلی وینیل استات برای تولید چسب چوب است . (بیشتر بخوانید : همه چیز درباره اسید استیک)

همچنین با ۲ روش تولید اسید استیک که تولید اسید استیک از کربنیلاسیون متان  و تولید اسید استیک از بوتان به وسیله اکسیداسیون فاز مایع بود آشنا شدیم .  اکنون به روش سوم که تولید اسید استیک از استالدهید هست می پردازیم:

 

 

فرمول واکنش تولید اسید استیک از استالدهید :

CH3CHO + ½ O2 —–(CH3COO)2Mn—-à CH3 COOH

 

 مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید یک تن اسید استیک: 

استالدهید                        ۱۱۰۰ کیلو گرم

استات منگنز                     ۳٫۳ کیلو گرم

هوا                                 ۲۳۳ متر مکعب

 

تجهیزات و ماشین آلات:

راکتور

برج تقطیر

مخازن مخلوط کن و نگهداری

مبدل حرارتی

دیگ بخار(بویلر)

پمپ و موتور

 

روش تولید اسید استیک از استالدهید: 

 

محلول خیلی غلیظ استالدهید (۹۹٫۸-۹۹ درصد) را به داخل دیگچه فولادی زنگ نزن(STAINLESS STEEL REACTION KETTIE) می ریزند و هوا در فشار ۷۰-۷۵ پوند اینچ مربع در درجه حرارت ۵۵-۵۶ درجه سانتیگراد از میان آن غل غل می کند. در داخل مخزن مقدار ۰٫۱ – ۰٫۵ استات منیزیم وجود دارد که باعث تجزیه مواد انفجاری میانی پر اسید استیک می گردد. در هر وعده تولید ۴۰۸۵ کیلوگرم استالدهید در مدت ۱۲ ساعت می تواند کاملا اکسید شود.  گاز هایی که از سیستم راکتور خارج می شوند به وسیله آب تمیز گردیده ، و نیتروژن و محصولات دیگری آزاد می کنند که در هوا تجزیه می شوند. محلول رقیق استالدهید از قسمت تحتانی نظیف کننده برای بازیافت به برج ارسال می شود. اسید استیک خام (۹۴-۹۶ درصد ) از راکتور تخلیه میگردد و متعاقب آن به صورت اسید استیک منجمد ۹۹ درصد تخلیص می گردد.

 

روش های تولید اسید استیک از استالدهید فروش کیمیا تجارت فجر

 در بعضی از کارخانجات  مدرن به جای این که اکسیداسیون را مرحله به مرحله انجام دهند، آن را به صورت متوالی و پیوسته انجام می دهند . در این حالت کاتالیست مورد مصرف ، استات کبالت حل شده در اسید استیک می باشد. راکتور در فشار ۱۵ پوند اینچ مربع و درجه حرارت ۷۰-۸۰ سانتیگراد کار می کند. تقریبا ۴ مول از هوا به ازا هر مولکول استالدهید به مبدل وارد می شود. در روش دیگر اکسیداسیون فاز بخار ، مخلوط الکل و آلدهید را با هم استفاده می  کنند. به طوری که اکسیداسیون کاتالیتیکی هوا تولید محصولات استالدهید و اسید استیک را می نماید. با دوره چرخشی مجدد استالدهید ، فقط الکل مورد نیاز را به سیستم اضافه می کنند و فقط اسید استیک را خارج می نمایند، این روش ضرورتا یک اکسیداسیون  کاتالیتیکی فاز بخار الکل  به اسید استیک می باشد.  در فاز مایع این روش ، واکنش در محلول اسید استیک انجام می شود و از مخلوط استات کبالت و کرم به عنوان کاتالیست استفاده می گردد که دز ازا ۱۱ مولکول اتیل الکل ۸۹ مولکول استالدهید وارد راکتور می گرددو اسید استیک به دست آمده ۹۵ درصد می باشد.