ຂະບວນການຜະລິດແລະຄວາມຄືບຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຂອງ Sodium Cyanide

Sodium cyanide (NaCN) ເປັນວັດຖຸດິບທາງເຄມີພື້ນຖານທີ່ສໍາຄັນ, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນພາກສະຫນາມເຊັ່ນ: ການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ຄໍາ, electroplating, ແລະການສັງເຄາະຂອງຕົວກາງທາງຢາ. ຂອງມັນ ຂະບວນການຜະລິດ ໄດ້​ຜ່ານ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ທາງ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ຫຼາຍ​ກວ່າ​ຮ້ອຍ​ປີ, ແລະ​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ, ລະ​ບົບ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ທີ່​ເດັ່ນ​ໂດຍ​ວິ​ທີ​ການ​ສັງ​ເຄາະ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສ້າງ​ຕັ້ງ​ຂຶ້ນ. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ຈະ​ຈັດ​ລຽງ​ລໍາ​ດັບ​ລະ​ບົບ​ຂະ​ບວນ​ການ​ຜະ​ລິດ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຂອງ​ ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ ແລະຄວາມຄືບຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຂອງພວກເຂົາ, ແລະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບທິດທາງການພັດທະນາໃນອະນາຄົດ.

I. ວິວັດທະນາຂະບວນການຜະລິດໂຊດຽມໄຊຢາໄນ

1. ຂະບວນການຕົ້ນ (ທ້າຍສະຕະວັດທີ 19 - ກາງສະຕະວັດທີ 20).

ໃນຕອນຕົ້ນ, ການຜະລິດຂອງ ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ ຕົ້ນຕໍແມ່ນອີງໃສ່ການຂຸດຄົ້ນຈາກຊັບພະຍາກອນທໍາມະຊາດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, "ຂະບວນການ cyanidation ສໍາລັບການສະກັດເອົາຄໍາ" invented ໃນ 1887 ສະກັດ ໄຊຢາໄນ ດ້ວຍການປຸງແຕ່ງພືດທີ່ມີສານໄຊຢາໄນ (ເຊັ່ນ: almonds ຂົມ). ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການນີ້ແມ່ນບໍ່ມີປະສິດທິພາບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະຍາກທີ່ຈະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກໍາ. ໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 20, ນັກເຄມີສາດຊາວເຢຍລະມັນ Friedrich Kahlbaum ໄດ້ພັດທະນາວິທີການລະລາຍຂອງໄຊຢາໄນ, ເຊິ່ງກະກຽມ. ໂຊດຽມໄຊຢາໄນ ໂດຍປະຕິກິລິຍາທາດການຊຽມໄຊຢາໄນກັບໂຊດຽມຄາບອນ. ເນື່ອງຈາກຕົ້ນທຶນຕໍ່າຂອງວັດຖຸດິບແລະຄວາມງ່າຍດາຍຂອງຂະບວນການ, ຂະບວນການນີ້ໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍໃນຍຸກທໍາອິດ.

2. ການລຸກຂຶ້ນຂອງວິທີການສັງລວມ (ກາງສະຕະວັດທີ 20 ຈົນເຖິງປັດຈຸບັນ)

ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາປິໂຕເຄມີ, ວິທີການສັງເຄາະໄດ້ປ່ຽນແທນຂະບວນການແບບດັ້ງເດີມເທື່ອລະກ້າວ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຫຼາຍກວ່າ 90% ຂອງ sodium cyanide ໃນທົ່ວໂລກແມ່ນຜະລິດໂດຍໃຊ້ສາມຂະບວນການສັງເຄາະດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ຂະບວນການ Andrussow

ການນໍາໃຊ້ methane, ammonia, ແລະອົກຊີເຈນທີ່ເປັນວັດຖຸດິບ, ປະຕິກິລິຢາ oxidation ເກີດຂຶ້ນພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງ catalyst ໂລຫະປະສົມ platinum-rhodium:

ອາຍແກັສ hydrogen cyanide (HCN) ທີ່ຜະລິດໄດ້ຖືກດູດຊຶມໂດຍ sodium hydroxide ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ sodium cyanide. ຂະບວນການນີ້ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງວັດຖຸດິບທີ່ມີລາຄາຖືກແລະອັດຕາການຕິກິຣິຍາໄວ, ແຕ່ອຸນຫະພູມສູງ (1000 - 1200 ° C) ແລະການນໍາໃຊ້ catalyst ໂລຫະປະເສີດເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.

• ວິທີການ Pyrolysis ນ້ໍາມັນເບົາ

ການນໍາໃຊ້ນ້ໍາມັນເບົາ (ເຊັ່ນ naphtha) ເປັນວັດຖຸດິບ, HCN ແມ່ນຜະລິດໂດຍຜ່ານ pyrolysis ໃນອຸນຫະພູມສູງ (1400 - 1500 ° C), ແລະການປິ່ນປົວຕໍ່ມາແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບຂະບວນການ Andrussow. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ແຕ່ມີການບໍລິໂພກພະລັງງານສູງທີ່ສຸດແລະຜະລິດເປັນຈໍານວນຫຼາຍຂອງຄາບອນສີດໍາເປັນຜະລິດຕະພັນໂດຍ.

• Methanol Ammonia Oxidation ວິທີການ

ການ​ນໍາ​ໃຊ້ methanol, ammonia, ແລະ​ອາ​ກາດ​ເປັນ​ວັດ​ຖຸ​ດິບ, HCN ແມ່ນ​ສ້າງ​ຂຶ້ນ​ພາຍ​ໃຕ້​ການ​ກະ​ທໍາ​ຂອງ​ຕົວ​ເລັ່ງ​ການ (ເຊັ່ນ​: V₂O₅-MoO₃):

ຂະບວນການນີ້ມີຕົ້ນທຶນວັດຖຸດິບຕ່ໍາແລະເງື່ອນໄຂປະຕິກິລິຢາທີ່ອ່ອນໂຍນ (400 - 500 ° C), ແລະມັນຄ່ອຍໆກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່.

II. ຄວາມຄືບໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ທິດທາງນະວັດຕະກໍາ

1. ການພັດທະນາຂະບວນການສີຂຽວ

ຂະບວນການພື້ນເມືອງມີບັນຫາການບໍລິໂພກພະລັງງານສູງແລະມົນລະພິດສູງ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄົ້ນຫາເຕັກໂນໂລຢີສີຂຽວດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ວິທີການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບ

ການນໍາໃຊ້ຈຸລິນຊີ (ເຊັ່ນ Pseudomonas) ເພື່ອເລັ່ງລັດ hydrolysis ຂອງທາດປະສົມ nitrile ເພື່ອສ້າງ ໄຊຢາໄນ, ແຕ່ມັນຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຂອງຫ້ອງທົດລອງ.

• ການສັງເຄາະໄຟຟ້າ

ການຣີໄຊເຄິນໂຊດຽມໄຊຢາໄນໂດຍ electrolyzing ນ້ໍາເສຍທີ່ມີໄຊຢາໄນເພື່ອບັນລຸການລີໄຊເຄີນຊັບພະຍາກອນ, ແຕ່ປະສິດທິພາບແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນປະຈຸບັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ.

2. ເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມອັດສະລິຍະ ແລະຄວາມປອດໄພ

ການຜະລິດຂອງ sodium cyanide ປະກອບດ້ວຍສານທີ່ເປັນພິດສູງ, ແລະການຄວບຄຸມຄວາມປອດໄພແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນອັນສໍາຄັນ. ໂຮງງານທີ່ທັນສະໄຫມໂດຍທົ່ວໄປໃຊ້ລະບົບການຄວບຄຸມການແຈກຢາຍ (DCS) ເພື່ອບັນລຸການຕິດຕາມອັດຕະໂນມັດຂອງຂະບວນການທັງຫມົດ, ແລະແນະນໍາເຕັກໂນໂລຢີການວິເຄາະ spectral ອອນໄລນ໌ເພື່ອຕິດຕາມກວດກາຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ HCN ໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຮົ່ວໄຫຼ.

3. ຕົວແບບເສດຖະກິດວົງ

ປັບປຸງການນຳໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຜ່ານເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດຮ່ວມກັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຄາບອນໄດອອກໄຊທີ່ຜະລິດໃນຂະບວນການ Andrussow ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຜະລິດ urea, ແລະກາກບອນສີດໍາທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນ. ວິທີການ Pyrolysis ນ້ໍາມັນເບົາ ສາ​ມາດ​ນໍາ​ໃຊ້​ເປັນ​ຕົວ​ແທນ​ເສີມ​ຢາງ​, ກອບ​ເປັນ​ຈໍາ​ນວນ​ຕ່ອງ​ໂສ້​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ວົງ​ປິດ​ຂອງ "ຊັບ​ພະ​ຍາ​ກອນ - ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ - ສິ່ງ​ເສດ​ເຫຼືອ - ຊັບ​ພະ​ຍາ​ກອນ recycled​"​.

III. ສິ່ງທ້າທາຍແລະແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ

1. ການເໜັງຕີງຂອງຕົ້ນທຶນວັດຖຸດິບ

ຂະບວນການ Andrussow ແລະວິທີການ methanol ແມ່ນອີງໃສ່ອາຍແກັສທໍາມະຊາດ (methane) ແລະຖ່ານຫີນ (ເປັນວັດຖຸດິບສໍາລັບ methanol). ການເໜັງຕີງຂອງລາຄາພະລັງງານສາກົນສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຕົ້ນທຶນການຜະລິດໂດຍກົງ. ການພັດທະນາເສັ້ນທາງວັດຖຸດິບທີ່ບໍ່ແມ່ນຟອດຊິວທໍາ (ເຊັ່ນ: ຊີວະມວນໄປສູ່ເມທານອນ) ເປັນຫົວຂໍ້ຄົ້ນຄ້ວາຮ້ອນໃນອະນາຄົດ.

2. ເພີ່ມທະວີຄວາມກົດດັນດ້ານການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ

ດ້ວຍ​ການ​ຮັດ​ແໜ້ນ​ລະບຽບ​ການ​ປົກ​ປັກ​ຮັກສາ​ສິ່ງ​ແວດ​ລ້ອມ​ທົ່ວ​ໂລກ, ​ການ​ຜະລິດ​ທາດ​ໂຊດຽມ​ໄຊ​ຢາ​ໄນ​ຍັງ​ຈຳ​ເປັນ​ຕ້ອງ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ການ​ປ່ອຍ​ອາຍ​ພິດ​ຂອງ​ໄນ​ໂຕຣ​ເຈນ​ອອກ​ໄຊ (NOx) ​ແລະ ນ້ຳ​ເສຍ​ທີ່​ມີ​ສານ​ໄຊ​ຢາ​ໄນ. ເທກໂນໂລຍີການແຍກ Membrane, catalytic oxidation denitrification, ແລະຂະບວນການອື່ນໆໄດ້ຖືກທົດລອງຢູ່ໃນໂຮງງານຈໍານວນຫນຶ່ງ.

3. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລະດັບສູງ

ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ sodium cyanide ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (ຄວາມບໍລິສຸດ≥ 99.9%) ໃນການສັງເຄາະຂອງຄາຣະວາຂອງວັດສະດຸ cathode ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ, ສົ່ງເສີມການຍົກລະດັບຂະບວນການຜະລິດໄປສູ່ການຫລອມໂລຫະແລະຄວາມບໍລິສຸດສູງ.

ສະຫຼຸບ

ການພັດທະນາຂະບວນການຜະລິດ sodium cyanide ສະເຫມີ evolved ປະມານສາມເປົ້າຫມາຍທີ່ສໍາຄັນຂອງ "ຄວາມປອດໄພ, ປະສິດທິພາບ, ແລະສີຂຽວ". ໃນອະນາຄົດ, ດ້ວຍການບຸກທະລຸຂອງເຕັກໂນໂລຊີພະລັງງານແລະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມໃຫມ່, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການເຊື່ອມໂຍງເລິກຂອງການຜະລິດດິຈິຕອນ, ອຸດສາຫະກໍາ sodium cyanide ຈະສືບຕໍ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນທິດທາງຂອງການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ, ມົນລະພິດຫນ້ອຍ, ແລະມູນຄ່າເພີ່ມສູງຂຶ້ນ.