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L'idrossido di sodio (NaOH), noto anche come soda caustica o soda caustica, è una materia prima chimica di base ampiamente utilizzata nella produzione di carta, detergenti, petrolio e gas, trattamento dei rifiuti, tessile, trattamento delle acque, trasformazione alimentare e altre industrie12. Il principale metodo di produzione dell'idrossido di sodio è il metodo cloro-alcali, che prevede l'elettrolisi della soluzione di acqua salata in una cella elettrolitica per generare idrossido di sodio, cloro e idrogeno. I macchinari per l'idrossido di sodio si riferiscono alle apparecchiature utilizzate per produrre idrossido di sodio con il metodo cloro-alcali, compreso un sistema composto da celle elettrolitiche, elettrodi, alimentatori, filtri, refrigeratori, serbatoi di stoccaggio, pompe, tubazioni, strumenti, ecc.
La storia dello sviluppo dei macchinari per l'idrossido di sodio può essere fatta risalire al 19° secolo, quando il metodo dell'elettrodo al mercurio e il metodo del diaframma venivano utilizzati principalmente per produrre l'idrossido di sodio. Gli svantaggi di questi due metodi sono che il metodo con elettrodo di mercurio causerà inquinamento da mercurio, mentre il metodo con diaframma farà sì che l'idrossido di sodio contenga più sale e cloruro, influenzando la qualità del prodotto. Per risolvere questi problemi, verso la metà del-20esimo secolo cominciò ad apparire la tecnologia di produzione tramite membrana dell'idrossido di sodio, che prevedeva l'utilizzo di una speciale membrana a scambio ionico nella cella elettrolitica per separare l'anodo e il catodo, in modo da che l'idrossido di sodio e il cloro gassoso possono passare rispettivamente dal catodo e dall'anodo. deflusso, migliorando la purezza del prodotto e l'utilizzo dell'energia elettrica. Allo stato attuale, il metodo a membrana è diventato la tecnologia principale dei macchinari per l’idrossido di sodio, rappresentando oltre l’80% della capacità di produzione globale di idrossido di sodio.
La domanda del mercato per i macchinari per l'idrossido di sodio dipende principalmente dal consumo e dal prezzo dell'idrossido di sodio, nonché dall'utilizzo dei sottoprodotti del cloro e dell'idrogeno. Secondo il rapporto sul mercato globale dell’idrossido di sodio, il consumo globale di idrossido di sodio è stato di circa 82 milioni di tonnellate nel 2019 e si prevede che crescerà fino a 97 milioni di tonnellate entro il 2025, con un tasso di crescita medio annuo del 2,8%. La regione Asia-Pacifico è il più grande mercato di consumo di idrossido di sodio, rappresentando oltre il 45% del consumo globale, principalmente a causa dello sviluppo delle industrie cartaria, tessile, chimica e di altro tipo nella regione.
L’Europa e il Nord America sono mercati di consumo secondari per l’idrossido di sodio, che rappresentano circa il 25% del consumo globale, principalmente a causa della domanda delle industrie dei detergenti, del petrolio e del gas nella regione. Il prezzo dell'idrossido di sodio è influenzato dal sale grezzo, dall'elettricità, dai trasporti e da altri fattori e generalmente mostra fluttuazioni cicliche4. Il cloro e l'idrogeno sono sottoprodotti del processo di produzione dell'idrossido di sodio e il loro utilizzo influenzerà anche la domanda del mercato di macchinari per l'idrossido di sodio. Il cloro viene utilizzato principalmente per produrre cloruro di polivinile (PVC), candeggina, pesticidi e altri prodotti, mentre l’idrogeno viene utilizzato principalmente per produrre ammoniaca, metanolo, celle a combustibile e altri prodotti.
La tendenza futura allo sviluppo dei macchinari per l'idrossido di sodio è principalmente quella di migliorare l'efficienza produttiva, ridurre il consumo di energia, ridurre l'inquinamento ambientale e sviluppare nuovi campi di applicazione. Per raggiungere questi obiettivi, l’innovazione tecnologica dei macchinari per l’idrossido di sodio si concentra principalmente sui seguenti aspetti:
Ottimizza il design della cella elettrolitica per migliorare la densità di corrente e l'efficienza dell'elettrolisi, ridurre la corrosione degli elettrodi e l'accumulo di sporco e prolungare la durata della cella elettrolitica.
Migliorare le prestazioni della membrana a scambio ionico, ridurre la resistenza e la permeabilità, migliorare la selettività e la stabilità, ridurre la perdita di concentrazione di idrossido di sodio e l'osmosi inversa del cloro.
Utilizzare l’energia rinnovabile e il calore di scarto per generare elettricità, ridurre i costi dell’elettricità e le emissioni di carbonio e migliorare l’efficienza energetica e il rispetto dell’ambiente.
Sviluppare nuovi mezzi elettrolitici, come liquidi ionici, miscele di solventi, elettroliti solidi, ecc., per sostituire le tradizionali soluzioni di acqua salata, ridurre il consumo di sale e lo scarico delle acque reflue e migliorare la sicurezza e la flessibilità dell'elettrolisi.
Espandere nuovi campi di applicazione dell'idrossido di sodio, come la conversione della biomassa, la cattura e l'utilizzo del carbonio, l'estrazione e il recupero dei metalli, la preparazione dei nanomateriali, ecc., per aumentare il valore aggiunto e il potenziale di mercato dell'idrossido di sodio.