সোডিয়াম সায়ানাইডের সর্বশেষ উৎপাদন প্রক্রিয়া

1. ভূমিকা

সোডিয়াম সাইয়্যান্যাজিনের মিশ্র (NaCN) একটি গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক যৌগ যা সোনার খনি, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণের মতো বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উৎপাদন প্রক্রিয়া of সোডিয়াম সায়ানাইড দক্ষতা উন্নত করতে, খরচ কমাতে এবং পরিবেশগত বন্ধুত্ব বাড়াতে ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে। এই নিবন্ধটি সাম্প্রতিকতম উৎপাদন প্রক্রিয়াগুলির কয়েকটি পরিচয় করিয়ে দেবে সোডিয়াম সায়ানাইড.

2. অ্যামোনিয়া - সোডিয়াম পদ্ধতি

2.1 প্রক্রিয়া নীতি

অ্যামোনিয়া-সোডিয়াম পদ্ধতিতে, ধাতব সোডিয়াম এবং পেট্রোলিয়াম কোক প্রথমে একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে একটি চুল্লিতে যোগ করা হয়। তারপর তাপমাত্রা 650 °C এ বাড়ানো হয় এবং অ্যামোনিয়া গ্যাস প্রবর্তন করা হয়। তাপমাত্রা আরও 800 °C এ বাড়ানো হলে, 7 ঘন্টা সময় ধরে একটি বিক্রিয়া ঘটে, যার সময় ধাতব সোডিয়াম সম্পূর্ণরূপে সোডিয়াম সায়ানাইড। এরপর, অতিরিক্ত পেট্রোলিয়াম কোক অপসারণের জন্য বিক্রিয়কগুলিকে 650 °C তাপমাত্রায় ফিল্টার করা হয়। এরপর গলিত পণ্যটি ছেড়ে দেওয়া হয় এবং সোডিয়াম সায়ানাইড পণ্য তৈরির জন্য পছন্দসই আকারে ঢালাই করা হয়।

2.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: এই প্রক্রিয়াটির একটি তুলনামূলকভাবে সহজ প্রতিক্রিয়া নীতি রয়েছে এবং রাসায়নিক শিল্পে কাঁচামাল সোডিয়াম এবং অ্যামোনিয়া তুলনামূলকভাবে সাধারণ।

• অসুবিধা সমূহ : উচ্চ-তাপমাত্রার বিক্রিয়ার পরিস্থিতিতে প্রচুর পরিমাণে শক্তি খরচের প্রয়োজন হয়। এছাড়াও, ধাতব সোডিয়ামের ব্যবহার উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে কিছু নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে।

৩. সায়ানাইড গলানোর পদ্ধতি

3.1 প্রক্রিয়া নীতি

সায়ানাইড গলানো এবং সীসা অক্সাইড একটি নিষ্কাশন ট্যাঙ্কে যোগ করা হয়। সায়ানাইড গলানোর সাথে সীসা অক্সাইডের সাধারণ অনুপাত হল (500 - 700):1। সীসা অক্সাইড যোগ করলে সীসা সালফাইড অবক্ষেপ তৈরি করে সালফারাইজেশনে সাহায্য করে। এরপর নিষ্কাশন তরলটি স্থির হতে দেওয়া হয় এবং ফলস্বরূপ স্বচ্ছ তরলে 80 - 90 গ্রাম/লিটার NaCN থাকে। একটি জেনারেটরে, এই তরল ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস তৈরি করে। জল অপসারণের জন্য ঘনীভূত হওয়ার পরে, হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস একটি শোষণ চুল্লিতে প্রবেশ করে এবং তরল ক্ষার (সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণ) এর সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম সায়ানাইড তৈরি করে।

3.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: এই প্রক্রিয়াটি সীসা অক্সাইড যোগ করার মাধ্যমে সালফারের অমেধ্য কার্যকরভাবে অপসারণ করতে পারে, যা চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান উন্নত করার জন্য উপকারী।

• অসুবিধা সমূহ : সীসা অক্সাইড ব্যবহারের ফলে সীসার সাথে সম্পর্কিত পরিবেশ দূষণের সমস্যা দেখা দিতে পারে। অতিরিক্তভাবে, এই প্রক্রিয়াটিতে নিষ্কাশন, বিক্রিয়া এবং শোষণের মতো একাধিক ধাপ জড়িত, যা পরিচালনার জটিলতা বৃদ্ধি করে।

৪. আন্দ্রসো প্রক্রিয়া (আনশিগ পদ্ধতি)

4.1 প্রক্রিয়া নীতি

আন্দ্রুসো প্রক্রিয়ায় কাঁচামাল হিসেবে প্রাকৃতিক গ্যাস, অ্যামোনিয়া এবং বাতাস ব্যবহার করা হয়। প্রথমে, অজৈব সালফার এবং জৈব সালফারের একটি অংশ অপসারণ করার জন্য প্রাকৃতিক গ্যাসকে একটি ওয়াটার ওয়াশিং টাওয়ারে ধৌত করা হয়। পরিস্রাবণের পর, পরিশোধিত প্রাকৃতিক গ্যাসে সালফারের পরিমাণ ≤১ মিলিগ্রাম/ঘনমিটার এবং হাইড্রোকার্বনের পরিমাণ ≤১ মিলিগ্রাম/ঘনমিটার হওয়া উচিত।কারবনC₂-এর উপরে থাকা s-এর পরিমাণ ২%-এর কম হওয়া উচিত। তরল অ্যামোনিয়া একটি ভেপোরাইজারে বাষ্পীভূত করা হয় এবং বাতাস একটি ফিল্টারের মাধ্যমে পরিস্রুত করা হয়। এরপর তিনটি কাঁচামাল একটি মিক্সারে অ্যামোনিয়া:মিথেন:বায়ু = ১:(১.১৫ - ১.১৭):(৬.৭০ - ৬.৮০) অনুপাতে মেশানো হয়। মিশ্র গ্যাসটি অনুঘটক হিসেবে প্ল্যাটিনাম-রোডিয়াম সংকর ধাতুসহ একটি জারণ চুল্লিতে প্রবেশ করে। ১০৭০ - ১১২০ °C তাপমাত্রায় একটি বিক্রিয়া ঘটে, যার ফলে ৮.৫% হাইড্রোজেন সায়ানাইডযুক্ত একটি মিশ্র গ্যাস উৎপন্ন হয়।

গ্যাসটি ঠান্ডা করা হয় এবং তারপর একটি অ্যামোনিয়া-শোষণ টাওয়ারে প্রবেশ করে, যেখানে অবশিষ্ট অ্যামোনিয়া সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা শোষিত হয়। এরপর, এটি জল দ্বারা ঠান্ডা করা হয় এবং হাইড্রোজেন সায়ানাইড নিম্ন-তাপমাত্রার জল দ্বারা শোষিত হয়। একটি ক্ষার-ধোয়া টাওয়ার দ্বারা ধোয়ার পরে লেজ গ্যাসটি নির্গত হয়। জল দ্বারা শোষিত হাইড্রোজেন সায়ানাইড দ্রবণ তাপ-বিনিময় হয় এবং তারপর একটি ডিসোর্পশন টাওয়ারে প্রবেশ করে। ডিসোর্পশন টাওয়ারের শীর্ষে, 98% বিশুদ্ধতা সহ হাইড্রোজেন সায়ানাইড পাওয়া যায়। এই হাইড্রোজেন সায়ানাইড তারপর একটি ক্ষারীয় দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে একটি সোডিয়াম সায়ানাইড দ্রবণ তৈরি করে, যা বাষ্পীভবন, স্ফটিককরণ, শুকানোর এবং আকার দেওয়ার মাধ্যমে আরও প্রক্রিয়াজাত করে চূড়ান্ত সোডিয়াম সায়ানাইড পণ্য প্রাপ্ত করা হয়।

4.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: সমৃদ্ধ প্রাকৃতিক গ্যাস সম্পদের অঞ্চলগুলিতে, কাঁচামালের দাম তুলনামূলকভাবে কম। শিল্প প্রয়োগে প্রক্রিয়াটি তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক হয়েছে এবং উৎপাদনের স্কেল তুলনামূলকভাবে বড় হতে পারে।

• অসুবিধা সমূহ : প্রাকৃতিক গ্যাসের অভাবযুক্ত অঞ্চলগুলিতে, প্রাকৃতিক গ্যাসের ঘাটতি, নীতি এবং দামের মতো কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়ে, উৎপাদন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে ওঠানামা করতে পারে। উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিক্রিয়ার পরিস্থিতিতে উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী সরঞ্জামের প্রয়োজন হয় এবং প্রচুর পরিমাণে শক্তি খরচ হয়।

৫. শিখা প্রক্রিয়া

5.1 প্রক্রিয়া নীতি

প্রাকৃতিক গ্যাস, অক্সিজেন এবং অ্যামোনিয়া কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এই তিনটি গ্যাস আলাদাভাবে ফিল্টার করে অমেধ্য অপসারণ করা হয় এবং তারপর স্থিতিশীল এবং পরিমাপ করার পরে একটি মিক্সারে প্রবেশ করানো হয়। অক্সিজেনের একটি অংশ মিক্সারে প্রবেশের জন্য প্রধান অক্সিজেন হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং অন্য অংশটি সরাসরি ইগনিশনের জন্য নোজলে প্রবেশ করানো হয়। তিনটি কাঁচামাল একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে একত্রিত হয় এবং 1500 °C তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন সায়ানাইড সংশ্লেষণের জন্য একটি দহন বিক্রিয়ায় ভোগে।

বিক্রিয়া গ্যাসটি জল স্প্রে করে নিভিয়ে দেওয়া হয় এবং তারপর একটি কুলারে ঠান্ডা করা হয়। এরপর এটি একটি অ্যামোনিয়া-শোষণ টাওয়ারে প্রবেশ করে, যেখানে বিক্রিয়া গ্যাসের অবশিষ্ট অ্যামোনিয়া 15% - 20% সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা শোষিত হয় এবং অ্যামোনিয়াম সালফেট পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। হাইড্রোজেন সায়ানাইডযুক্ত বিক্রিয়া গ্যাসটি জল দ্বারা ঠান্ডা করা হয় এবং তারপর নিম্ন-তাপমাত্রার জল দ্বারা শোষিত হয়ে 1.5% হাইড্রোজেন সায়ানাইড দ্রবণ তৈরি করে। এই দ্রবণটি একটি পাতন টাওয়ারে পাতিত করা হয় যাতে 98% - 99% পরিমাণের হাইড্রোজেন সায়ানাইড পাওয়া যায়। অবশেষে, এটি একটি ক্ষারীয় দ্রবণ দ্বারা শোষিত হয় এবং বাষ্পীভবন, স্ফটিকীকরণ, শুকানো এবং আকার দেওয়ার পরে, সোডিয়াম সায়ানাইড পণ্য পাওয়া যায়।

5.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: এই প্রক্রিয়াটি তুলনামূলকভাবে উচ্চ-বিশুদ্ধতা হাইড্রোজেন সায়ানাইড উৎপাদন অর্জন করতে পারে। উপ-পণ্য হিসাবে অ্যামোনিয়াম সালফেটের পুনরুদ্ধার কিছু অর্থনৈতিক সুবিধা বয়ে আনতে পারে।

• অসুবিধা সমূহ : উচ্চ-তাপমাত্রার দহন বিক্রিয়ার জন্য প্রচুর পরিমাণে শক্তি ইনপুট প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়াটিতে গ্যাস মিশ্রণ, দহন, নিভানো এবং শোষণের মতো জটিল ক্রিয়াকলাপও জড়িত, যার জন্য উচ্চ-স্তরের প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

৬. হালকা তেল পাইরোলাইসিস পদ্ধতি

6.1 প্রক্রিয়া নীতি

হালকা তেল এবং অ্যামোনিয়া একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে একটি অ্যাটোমাইজারে মিশ্রিত করা হয় এবং 280 °C তাপমাত্রায় পূর্বে উত্তপ্ত করা হয়। এরপর মিশ্রণটি পাইরোলাইসিস বিক্রিয়ার জন্য একটি বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসে প্রবেশ করে। পেট্রোলিয়াম কোক একটি বাহক হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং নাইট্রোজেন একটি প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয় যাতে একটি বদ্ধ পরিবেশে জারণ রোধ করা যায়। 1450 °C তাপমাত্রায়, হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস উৎপন্ন করার জন্য একটি বিক্রিয়া ঘটে। এরপর গ্যাসটি ধুলো অপসারণ, ঠান্ডা করা হয় এবং অ্যামোনিয়া অপসারণ, জল ধোয়া, শোষণ এবং পাতনের মতো ধাপগুলির মাধ্যমে আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয় যাতে বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন সায়ানাইড পাওয়া যায়। অবশেষে, হাইড্রোজেন সায়ানাইড একটি ক্ষারীয় দ্রবণ (সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড) এর সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম সায়ানাইড তৈরি করে।

6.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: প্রক্রিয়া প্রযুক্তি তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক। এটি হালকা তেল ব্যবহার করতে পারে, যা পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে তুলনামূলকভাবে সাধারণ কাঁচামাল।

• অসুবিধা সমূহ : হাইড্রোজেন সায়ানাইডের সালফারাইজেশন এবং অপরিষ্কার অপসারণে অসুবিধা রয়েছে। পণ্যটির শক্তি খরচ বেশি, এবং "তিনটি বর্জ্য" (বর্জ্য গ্যাস, বর্জ্য জল এবং বর্জ্য অবশিষ্টাংশ) শোধন করা কঠিন। উৎপাদন খরচ তুলনামূলকভাবে বেশি।

৭. অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল বাই - প্রোডাক্ট পদ্ধতি

7.1 প্রক্রিয়া নীতি

প্রোপিলিনের অ্যামোক্সিডেশনের মাধ্যমে অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল উৎপাদনের প্রক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস একটি উপজাত হিসেবে উৎপাদিত হয় (পরিমাণটি অ্যাক্রিলোনাইট্রাইল উৎপাদনের 4% - 10% এর সমতুল্য)। হাইড্রোজেন সায়ানাইড ধারণকারী গ্যাস একটি ক্ষারীয় দ্রবণ দ্বারা শোষিত হয়। বাষ্পীভবন, ঘনত্ব, পৃথকীকরণ এবং শুকানোর পরে, সোডিয়াম সায়ানাইড পণ্য পাওয়া যায়।

7.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: এটি একটি উপ-পণ্য ব্যবহারের প্রক্রিয়া, যা সম্পদের পূর্ণ ব্যবহার করতে পারে এবং উৎপাদন খরচ কিছুটা কমাতে পারে।

• অসুবিধা সমূহ : অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের উৎপাদন স্কেল দ্বারা সোডিয়াম সায়ানাইডের উৎপাদন সীমিত। অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের মূল উৎপাদন প্রক্রিয়া দ্বারা উপজাত হাইড্রোজেন সায়ানাইডের গুণমান প্রভাবিত হতে পারে, যার জন্য কঠোর নিয়ন্ত্রণ এবং পরিশোধন প্রয়োজন।

৮. মিথানল অ্যামোক্সিডেশন পদ্ধতি

8.1 প্রক্রিয়া নীতি

বায়ু একটি ফিল্টার এবং একটি প্রি-হিটারের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপর একটি বিক্রিয়া চুল্লিতে প্রবেশ করে। তরল অ্যামোনিয়া বাষ্পীভূত হয় এবং মিথানল বাষ্পীভূত হয়। তারা একটি মিক্সিং প্রি-হিটারে প্রবেশ করে এবং তারপর বিক্রিয়া চুল্লিতে বাতাসের সাথে বিক্রিয়া করে। প্রধানত Fe-Mo অক্সাইড দ্বারা গঠিত একটি অনুঘটকের ক্রিয়ায়, বিক্রিয়া হাইড্রোজেন সায়ানাইড তৈরি করে। হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস অ্যামোনিয়া অপসারণের জন্য একটি ডি-অ্যামোনিয়া টাওয়ারে প্রবেশ করে এবং তারপর হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্রহণ করে। অবশেষে, এটি একটি ক্ষারীয় দ্রবণ দ্বারা শোষিত হয় যাতে সোডিয়াম সায়ানাইড তৈরি হয়।

8.2 সুবিধা এবং অসুবিধা

• উপকারিতা: কাঁচামাল হিসেবে মিথানল এবং অ্যামোনিয়ার ব্যবহার তুলনামূলকভাবে সাধারণ, এবং অনুঘটকটি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে পুনর্ব্যবহৃত এবং পুনঃব্যবহার করা যেতে পারে। উৎপাদন চাহিদা অনুযায়ী প্রক্রিয়াটি সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

• অসুবিধা সমূহ : অনুঘটকটি প্রতিক্রিয়ার অবস্থার প্রতি সংবেদনশীল, এবং তাপমাত্রা, চাপ এবং কাঁচামালের অনুপাতের সামান্য পরিবর্তন অনুঘটকের কার্যকলাপ এবং নির্বাচনীতাকে প্রভাবিত করতে পারে, ফলে পণ্যের ফলন এবং গুণমান প্রভাবিত হয়।

9. উপসংহার

সোডিয়াম সায়ানাইড উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রতিটির নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উৎপাদন প্রক্রিয়ার পছন্দ কাঁচামালের প্রাপ্যতা, খরচ, পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা এবং উৎপাদনের স্কেলের মতো বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে। প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে সাথে, ভবিষ্যতে নতুন উৎপাদন প্রক্রিয়া আবির্ভূত হতে পারে, যার লক্ষ্য সোডিয়াম সায়ানাইড উৎপাদনের দক্ষতা এবং পরিবেশগত কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করা। বিভিন্ন শিল্পে সোডিয়াম সায়ানাইডের চাহিদা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, উৎপাদন প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন এবং উদ্ভাবন টেকসই উন্নয়ন নিশ্চিত করার পাশাপাশি বাজারের চাহিদা পূরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।