World Chemical Group

ในอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ กรดเกลือ หรือที่รู้จักกันในชื่อทางเคมีว่า กรดไฮโดรคลอริก (Hydrochloric Acid – HCl) ถือเป็นหนึ่งในสารเคมีพื้นฐานที่มีความสำคัญและมีความต้องการสูงมากที่สุด ไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมอาหาร การบำบัดน้ำเสีย การผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หรืออุตสาหกรรมโลหะ แต่เคยสงสัยกันไหมว่า ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงนี้มีจุดเริ่มต้นอย่างไร และกว่าจะออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ความเข้มข้นสูงพร้อมขายในท้องตลาด ต้องผ่านกระบวนการผลิตและทำให้เข้มข้นอย่างไรบ้าง?

บทความนี้จะพาทุกท่านไปเจาะลึกถึงเบื้องหลังกระบวนการผลิตกรดเกลือในระดับอุตสาหกรรม ตั้งแต่วัตถุดิบตั้งต้น กระบวนการดูดซับ ไปจนถึงขั้นตอนการทำให้เข้มข้นเพื่อให้ได้มาตรฐานพร้อมใช้งาน พร้อมทั้งเทคนิคการเลือกซื้อและการเก็บรักษาที่ปลอดภัยครับ

กรดเกลือ (Hydrochloric Acid) คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร?

กรดเกลือ คือสารละลายของก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) ในน้ำ เป็นกรดแก่ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง โดยทั่วไปในทางการค้ามักจำหน่ายที่ความเข้มข้นประมาณ 37% น้ำหนัก ความสำคัญของกรดเกลืออยู่ที่ความอเนกประสงค์ในการใช้งาน เช่น:

• อุตสาหกรรมโลหะ: ใช้ในการกัดสนิม (Pickling) เหล็กก่อนนำไปเคลือบหรือชุบ
• การปรับค่า pH: ใช้ปรับสภาพน้ำในระบบบำบัดน้ำเสียและสระว่ายน้ำ
• การผลิตสารเคมี: เป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลาสติก PVC และสารอินทรีย์อื่นๆ
• อุตสาหกรรมอาหาร: ใช้ในการผลิตน้ำตาลกลูโคส ผงชูรส และการปรับปรุงคุณภาพน้ำ

วัตถุดิบและจุดเริ่มต้นของกระบวนการผลิตกรดเกลือ

ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ส่วนใหญ่กรดเกลือไม่ได้ถูกผลิตขึ้นมาโดยตรงเพื่อขายเป็นสินค้าหลัก แต่เป็น “ผลพลอยได้ (By-product)” จากกระบวนการผลิตสารเคมีอื่นๆ โดยเฉพาะกระบวนการผลิตคลอรีนและโซดาไฟ (Chlor-Alkali Process) หรือการผลิตสารประกอบอินทรีย์ที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบ

กระบวนการหลักในการสร้างก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) เพื่อนำมาทำกรดเกลือ มีดังนี้:

• การเผาไหม้ระหว่างก๊าซไฮโดรเจนและคลอรีน: เป็นวิธีที่ให้ความบริสุทธิ์สูงมาก โดยนำก๊าซไฮโดรเจน (H2) และก๊าซคลอรีน (Cl2) ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมคลอ-อัลคาไลน์ มาเผาไหม้ร่วมกันในเตาเผาพิเศษ จะได้ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์
• ปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์: การผลิตสารเคมีอินทรีย์บางชนิด เช่น การผลิตโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) จะปล่อยก๊าซ HCl ออกมา ซึ่งโรงงานจะดักจับก๊าซนี้ไว้เพื่อเข้าสู่กระบวนการผลิตกรดเกลือต่อไป

กระบวนการทำให้เข้มข้น: จากก๊าซสู่กรดเกลือพร้อมขาย

เมื่อได้ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) มาแล้ว ขั้นตอนต่อมาคือการเปลี่ยนก๊าซให้กลายเป็นของเหลวที่มีความเข้มข้นตามต้องการ ซึ่งเรียกว่า กระบวนการดูดซับ (Absorption Process)

1. การดูดซับก๊าซด้วยน้ำ (Absorption Tower)

ก๊าซ HCl จะถูกส่งเข้าไปยังหอดูดซับ (Absorption Tower หรือ Packed Column) ซึ่งภายในหอดูดซับจะมีระบบพ่นน้ำบริสุทธิ์หรือน้ำ demineralized ลงมาจากด้านบน ในขณะที่ก๊าซ HCl จะถูกปล่อยเข้ามาจากด้านล่าง (Counter-current flow) เพื่อให้เกิดการสัมผัสกันอย่างทั่วถึง เนื่องจากก๊าซ HCl มีความสามารถในการละลายน้ำได้สูงมาก (High Solubility) มันจึงละลายกลายเป็นกรดไฮโดรคลอริกทันทีที่สัมผัสกับน้ำ

2. การควบคุมความร้อนและการระบายความร้อน

ปฏิกิริยาการละลายของก๊าซ HCl ในน้ำเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน (Exothermic reaction) อย่างรุนแรง หากไม่มีการควบคุมอุณหภูมิที่ดี น้ำอาจเดือดหรือก๊าซจะระเหยกลับคืนสู่บรรยากาศ ดังนั้น หอดูดซับจึงต้องติดตั้งระบบแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchangers) เพื่อระบายความร้อนออกอย่างต่อเนื่อง รักษาระดับอุณหภูมิให้อยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม เพื่อให้ได้กรดที่มีความเข้มข้นสูงตามมาตรฐาน

3. การปรับแต่งความเข้มข้น (Concentration Adjustment)

กรดเกลือที่ได้จากการดูดซับครั้งแรกมักมีความเข้มข้นสูงในระดับหนึ่ง (ประมาณ 32% – 35%) หากต้องการความเข้มข้นมาตรฐานการค้าที่ 37% โรงงานจะต้องควบคุมอัตราการไหลของน้ำและปริมาณก๊าซ HCl ให้สมดุลกันในหอดูดซับ แต่หากต้องการความเข้มข้นที่สูงกว่าจุด Azeotrope (ประมาณ 202 องศาเซลเซียส ที่ความเข้มข้น 20.2%) จะต้องใช้กระบวนการกลั่นพิเศษ (Extractive Distillation) ซึ่งมีต้นทุนสูงและใช้เฉพาะในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เกรดสูงเท่านั้น

ตารางเปรียบเทียบเกรดของกรดเกลือในท้องตลาด

เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นว่ากรดเกลือที่ผ่านกระบวนการผลิตและทำให้เข้มข้นแล้ว ถูกแบ่งออกเป็นเกรดใดบ้างสำหรับการจำหน่าย เราสามารถสรุปได้ดังตารางนี้ครับ

การบรรจุ จัดเก็บ และความปลอดภัยก่อนถึงมือผู้ซื้อ

เมื่อผ่านกระบวนการทำให้เข้มข้นจนได้ความเข้มข้นที่พร้อมขายแล้ว กรดเกลือ 37% จะถูกสูบถ่ายไปยังถังเก็บ (Storage Tanks) ที่ทำจากวัสดุก่อสร้างพิเศษ เช่น ไฟเบอร์กลาสเสริมแรงด้วยเรซิ่น (FRP) หรือถังพลาสติก polyethylene ที่มีความหนาแน่นสูง เนื่องจากกรดมีความสามารถในการกัดกร่อนโลหะเกือบทุกชนิด (ยกเว้นโลหะบางประเภทเช่น แทนทาลัม)

ในการขนส่งและจัดจำหน่าย ผู้ผลิตจะต้องบรรจุในภาชนะที่ได้มาตรฐาน UN ป้องกันการรั่วไหล พร้อมติดฉลากเตือนอันตราย (Hazard Symbols) อย่างชัดเจน เนื่องจากไอระเหยของกรดเกลือมีความรุนแรงต่อระบบทางเดินหายใจและผิวหนัง

สรุป

กระบวนการผลิตกรดเกลือและการทำให้เข้มข้น เป็นกระบวนการทางเคมีที่ต้องอาศัยความเชี่ยวชาญ เทคโนโลยีการดูดซับก๊าซขั้นสูง และการควบคุมความปลอดภัยอย่างเข้มงวด ตั้งแต่การรวบรวมก๊าซผลพลอยได้ การควบคุมความร้อนในหอดูดซับ ไปจนถึงการตรวจสอบคุณภาพความเข้มข้นให้ได้มาตรฐาน 37% ก่อนส่งมอบถึงมือผู้ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ การเลือกซื้อกรดเกลือจึงควรพิจารณาจากผู้จัดจำหน่ายที่มีความน่าเชื่อถือ มีเอกสารรับรองคุณภาพ (CoA) และให้คำแนะนำเรื่องความปลอดภัยอย่างถูกต้อง

References (รายการอ้างอิง)

Amerongen, C. V. (2020). Industrial Chemistry: Principles and Applications of Chemical Processes. New York: McGraw-Hill Education.

Kirk-Othmer. (2015). Encyclopedia of Chemical Technology (4th ed.). New York: John Wiley & Sons.

U.S. Department of Labor. (2018). Occupational Safety and Health Guideline for Hydrogen Chloride. Occupational Safety and Health Administration (OSHA).

สนใจติดต่อ เวิลด์เคมีคอล กรุ๊ป ผู้นําด้านการจําหน่ายและนำเข้า สารเคมีภัณฑ์ เคมีภัณฑ์อุตสาหกรรม ขนาดใหญ่ และ ขนาดย่อม ประเภท เคมีอุตสาหกรรม เคมีทําความสะอาด เคมีสระว่ายน้ำ เคมีบำบัดน้ำ เคมีงานปั้น-งานหล่อ เคมีอาหาร กลิ่น สารสกัด สี น้ำหอม เคมีเครื่องสำอาง อาทิ กลีเซอรีน โซดาไฟเกล็ด โซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ เอทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ สารพัดด้านเคมี เวิลด์เคมิคอล กรุ๊ป พร้อมให้บริการและให้ปรึกษากับลูกค้าทุกท่าน

สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

Line ID : @worldchemical
Facebook : https://www.facebook.com/chemical.chiangmai
เว็บไซต์ : www.worldchemical.co.th
โทร : 053 204 446-7