دراسة حالة لتقييم دورة الحياة (LCA) للصناعة الكيميائية
هيدروكسيد الصوديوم ، إنتاج مزيج 1 كجم في المصنع
تقييم دورة الحياة (LCA) في الصناعة الكيميائية: دراسة حالة لإنتاج 1 كجم من هيدروكسيد الصوديوم في المصنع
بالإضافة إلى أنواع وكميات الملوثات المنبعثة في الهواء والماء والتربة ، فإن المواد الكيميائية لها سمات بيئية مميزة تحددها عملية التصنيع الخاصة بها. يجب دراسة وتحليل الآثار البيئية للمواد الكيميائية لضمان تصنيعها واستخدامها على نحو مستدام.
وهي تشمل جميع مراحل دورة حياة المادة الكيميائية ، بما في ذلك شراء المواد الخام ، واستخدام المنتج ، والتخلص منها. تقييم دورة الحياة (LCA) هو أسلوب قوي لفهم وتقييم العواقب البيئية للمواد الكيميائية. يمكنه تقدير آثار كمية الطاقة المستهلكة ، ونوع وتأثيرات عدد الملوثات التي يتم تصريفها ، وإمكانية حدوث ضرر بيئي بشكل عام.
لتحديد الخيارات الأكثر استدامة ، يمكن استخدام LCA لتحليل العواقب البيئية للمواد الكيميائية المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، قد يساعد في تحديد الفرص للحد من الآثار البيئية ، مثل تعزيز كفاءة الطاقة في التصنيع الكيميائي أو التحول إلى مواد خام أكثر صداقة للبيئة.
بالإضافة إلى ذلك ، يعد LCA طريقة قوية جدًا لدراسة طرق الإنتاج المختلفة للتخليق الكيميائي والتحقيق فيها. بالإضافة إلى صعوبة الفهم ، تعتبر نتائج تقييم دورة الحياة حاسمة لاتخاذ قرارات مستنيرة فيما يتعلق بإنتاج المواد الكيميائية واستخدامها من وجهة نظر الاستدامة البيئية.
كيف يمكن استخدام هيدروكسيد الصوديوم
مادة بيضاء تذوب في الماء لتكوين أيونات الصوديوم (Na +) وأيونات الهيدروكسيد (OH). هيدروكسيد الصوديوم له الصيغة NaOH. إنها قاعدة قوية وقلوية. بالإضافة إلى استخدامه كعامل مساعد في العمليات الكيميائية المختلفة ، يستخدم هيدروكسيد الصوديوم في إنتاج اللب والورق ، وإنتاج المنسوجات ، وإنتاج الصابون ، وإنتاج المنظفات.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا في صناعة المواد الغذائية كعامل تخمير للخبز ، وضبط درجة الحموضة للمواد الغذائية ، ومنظم لتعليب المنتجات. بالإضافة إلى استخدام هيدروكسيد الصوديوم كمنظف منزلي ، يمكن استخدامه أيضًا لتنظيف المصارف وإزالة الزيت من أسطح المطبخ وإزالة الشعر من الأحواض والاستحمام. إذا تم استهلاكه ، فقد يكون هيدروكسيد الصوديوم خطيرًا. قد يسبب حروقًا شديدة في الجلد وكذلك ضعفًا في العين.
الصودا الكاوية ، المعروفة أيضًا باسم الغسول ، هي مادة كيميائية غير عضوية لها صيغة هيدروكسيد الصوديوم. وهو مركب أيوني صلب أبيض يتكون من كاتيونات الصوديوم Na + وأنيونات الهيدروكسيد OH. عند استخدامه في درجة حرارة الغرفة ، يعمل هيدروكسيد الصوديوم على تحلل البروتينات وقد يتسبب في حروق كيميائية شديدة. إنه قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء ويجمع الرطوبة وثاني أكسيد الكربون بسرعة من الهواء. يتبلور من المحاليل المائية عند درجات حرارة 12.3 إلى 61.8 درجة مئوية ، مما يتسبب في سلسلة من الهيدرات. غالبًا ما يستخدم بدلاً من المكون اللامائي في "هيدروكسيد الصوديوم" المتاح تجاريًا.
هناك عدة تطبيقات لهيدروكسيد الصوديوم.
غالبًا ما يستخدم المحلول المائي لهيدروكسيد الصوديوم لأنه أقل تكلفة وأسهل في المعالجة من المحاليل المائية. ينتج هيدروكسيد الصوديوم أملاح الصوديوم والمنظفات والتحكم في الأس الهيدروجيني والتوليف العضوي. عندما يحتاج المركب إلى القلوية أو المعادلة ، يمكن استخدام هيدروكسيد الصوديوم.
تُستخدم مضافة هيدروكسيد الصوديوم بشكل شائع في طين الحفر لزيادة القلوية في أنظمة طين البنتونيت ، وزيادة اللزوجة ، وتحييد الغازات الحمضية التي يمكن مواجهتها أثناء التكوين الجيولوجي (مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون).
في اختبارات رش الملح ، حيث يجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني ، يتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك. هذا الملح ، كلوريد الصوديوم ، هو عامل تآكل يستخدم في اختبارات رش ملح الأس الهيدروجيني المحايد التقليدي.
لإزالة الملوثات الكبريتية من النفط الخام ، يتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم في الغسيل باستخدام مادة كاوية. من خلال التفاعل مع الأحماض الضعيفة مثل كبريتيد الهيدروجين والميركابتان ، ينتج هيدروكسيد الصوديوم أملاح صوديوم غير متطايرة يمكن إزالتها من النفط الخام. في العديد من الدول ، هذا الإجراء محظور بسبب التخلص السام والصعب من النفايات الناتجة. استخدمت شركة ترافيجورا هذه العملية في عام 2006 وتخلصت من القمامة في ساحل العاج.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم أيضًا في التطبيقات التالية:
الصابون والمنظفات مصنوعة من هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم على التوالي. بالنسبة للصابون الصلب ، يستخدم هيدروكسيد الصوديوم ، بينما يستخدم هيدروكسيد البوتاسيوم للصابون السائل.
منظف الصرف الذي يحتوي على هيدروكسيد الصوديوم يذيب الدهون والشحوم التي قد تسد المصارف (انظر عامل التنظيف).
الرايون ، على سبيل المثال ، عبارة عن ألياف نسيج صناعية.
يستهلك هيدروكسيد الصوديوم حوالي 56% في قطاع تصنيع الورق ، حيث تستهلك صناعة الورق 25% (انظر فصل اللب الكيميائي).
هذه هي عملية Bayer (انظر إذابة المعادن والمركبات المذبذبة) المستخدمة لتنقية خام البوكسيت لاستعادة معدن الألمنيوم.
إزالة شحوم المعادن وتكرير الزيوت وصنع المبيضات والألوان
وصف تقييم دورة الحياة (LCA) لدراسة حالة إنتاج 1 كجم من هيدروكسيد الصوديوم في المصنع
يتم تقييم مزيج إنتاج هيدروكسيد الصوديوم في المصنع بناءً على إنتاج 1 كجم كوحدة وظيفية لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم. مدخلات النظام هي (1) كلوريد الصوديوم ، (2) فحم بيتوميني ، يحترق في غلاية صناعية ، (3) غاز طبيعي ، يحترق في غلاية صناعية ، (زيت الوقود المتبقي ، يحترق في غلاية صناعية) ، و (4) مزيج شبكة الكهرباء (مقرها الولايات المتحدة). يتم عرض مخطط تدفق النظام الكامل للإنتاج في الشكل أدناه:
التأثيرات البيئية الكمية بالكيلوجرام معادل للوحدات - الأداء العام للنظام
نتائج
النضوب اللاأحيائي (عناصر ADP)
النضوب اللاأحيائي (أحفوري ADP)
قدرة التحمض (AP)
إمكانية التخثث (EP)
وعاء السمية البيئية المائية للمياه العذبة. (معلومات FAETP.)
إمكانية الاحترار العالمي (GWP 100 سنة)
إمكانات السمية البشرية (HTP inf.)
إمكانية استنفاد طبقة الأوزون (ODP ، الحالة المستقرة)
فوتوتشيم. إمكانات تكوين الأوزون (POCP)
القدرة على السمية البيئية للأرض (TETP inf.)
التأثيرات البيئية الكمية بالكيلوجرام المعادل للوحدات
قم بالتمرير إلى اليمين واليسار على الأجهزة المحمولة والأجهزة اللوحية في الجدول لعرض البيانات الكاملة.
wdt_ID | فئات الأثر البيئي | هيدروكسيد الصوديوم ، مزيج الإنتاج ، في المصنع |
---|---|---|
1 | النضوب اللاأحيائي (عناصر ADP) [kg Sb eq.] | 1.47E-5 |
2 | النضوب اللاأحيائي (أحفوري ADP) [MJ] | 15 |
3 | جهد التحمض (AP) [كجم SO2 مكافئ.] | 0.00961 |
4 | جهد التخثث (EP) [كجم مكافئ الفوسفات] | 0.000286 |
5 | وعاء السمية البيئية المائية للمياه العذبة. (FAETP) [كلغ DCB مكافئ.] | 0.0624 |
6 | إمكانية الاحترار العالمي (GWP 100 سنة) [كلغ من مكافئ ثاني أكسيد الكربون] | 1.05 |
7 | إمكانية الاحترار العالمي (GWP 100 سنة) ، باستثناء الكربون الحيوي [كغم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون] | 1.05 |
8 | قدرة السمية البشرية (HTP) [بالكيلو جرام من مكافئ DCB] | 0.381 |
9 | وعاء السمية البيئية المائية البحرية. (MAETP) [كلغ DCB مكافئ.] | 936 |
10 | إمكانات استنفاد طبقة الأوزون (ODP ، حالة ثابتة) [kg R11 eq.] | 1.18E-7 |
11 | فوتوتشيم. جهد تكوين الأوزون (POCP) [كجم مكافئ من الإيثين] | 0.000776 |
12 | جهد السمية البيئية للأرض (TETP) [بالكيلو جرام من مكافئ DCB] | 0.00913 |
فئات الأثر البيئي | هيدروكسيد الصوديوم ، مزيج الإنتاج ، في المصنع |
ابدأ مع خدمات DEISO LCA
ابدأ مشروعك اليوم. تعرف على خدمات LCA لدينا أو اطلب عرض أسعار.