Skip to main content
INEOS Group
SV

Klor-alkali-processen

Upptäck mer om den industriella elektrolysens historia, dagens kloralkaliprocesser och viktiga branschorganisationer.

Joliet-careers.jpg

Storskalig elektrolysteknik används av industrin för tillverkning av kloralkaliprodukter som klor (Cl2) och natriumhydroxid (NaOH / kaustiksoda), genom elektrolys av natriumklorid (NaCl).

Andra användningsområden för processen inkluderar produktion av kaliumhydroxid (KOH) eller saltsyra (HCI / muriatisk) och natriumhypoklorit (blekmedel).

Tillämpningar av kloralkali

Klor-alkaliprocesserna har använts i industriella miljöer sedan 1800-talet. De resulterande produkterna erbjuder en mängd olika tillämpningar och själva processen är nu den huvudsakliga källan till allt klor globalt med territorier som USA, Västeuropa, Kina, Indien, Brasilien och Japan som leder världen i produktionskapacitet.

Tillämpningen av klor-alkaliprocessen är att producera 3 huvudkemikalier: klor, natriumhydroxid (kaustiksoda) och kaliumhydroxid (kaustikkaliumklorid).

I första hand används klor för att tillverka kemiska föreningar eller organiska kemikalier som fosgen för polykarbonat, metylklorid för silikoner, polyvinylklorid (PVC), metylenklorid för lim, polyuretaner, svavelklorider för växtskydd och färgämnen och titandioxid för katalysatorer.

Produkter tillverkade av klor används inom en mängd olika sektorer, som inkluderar:

  • Konstruktion (PVC-fönster, vattenledningar, golv, takmaterial)
  • Energi (batterier, solpaneler, vindturbinblad)
  • Livsmedel (växtskyddsmedel, förtjockningsmedel)
  • Hälsa och personlig vård (blekmedel, kosmetika, rengöringsmedel, tandbehandlingar/cement, deodoranter, kemtvätt, textilier)
  • Hemvård (färger, lim, köldmedier)
  • Papper (bläck, beläggningar, massa)
  • Läkemedel (cancerbehandling)
  • Säkerhet (vattenrening)
  • Sport (träningsutrustning, kläder)
  • Teknik (kretskort, fiberoptik, halvledare, smartphones)
  • Transport (bildelar, bromsvätska, frostskyddsmedel)

Produkter tillverkade av natriumhydroxid (kaustiksoda) används också inom många sektorer, inklusive:

  • Konstruktion (kolfiber, gruvdrift, metallplätering)
  • Energi (oljeraffinering, vindkraftverk)
  • Hälsa och personlig vård (tvålar, tandborstar, antikoagulantia, schampo, vitaminer)
  • Hushåll (matlagningsutrustning, folier, dörrar och fönster)
  • Sport (cyklar, tennisracketar, segel)

Produkter tillverkade av kaliumhydroxid (kaustikkaliumklorid) förekommer inom sektorer som:

  • Jordbruk (gödningsmedel)
  • Energi (batterier)
  • Livsmedel (tillsatser, vin, choklad)
  • Industri (stålgjuteri, gummi, titandioxid, brandsläckningsmedel, svetsning)
  • Transport (avisningsvätska)

Euro Chlor, en branschorganisation som representerar den europeiska klorindustrin, har en detaljerad och interaktiv lista över tillämpningar för klor, kaustiksoda och kaustikkaliumklorid:

Historien om industriell elektrolys

Med början i början av 1800-talet utvecklades utvecklingen av elektrolys för kloralkali från experiment i bänkskala till installationer i industriell skala under nästan 100 år.

1800 - William Cruikshank krediterades med den första bildningen av klor från saltlösning genom elektrolysmetoden.

1833 - Faraday formulerade lagarna för elektrolys som säger: Mängden ämne som sönderdelas av en elektrisk ström är proportionell mot längden i tid och ström av den elektriska strömmen som producerar elektrolys.

1851 och 1853 – Cook och Watt erhöll patent för elektrolys av klor från saltlösning.

1880-talet – Efter att nya uppfinningar gjorde det möjligt att leverera hög elektrisk ström för att stödja processen, undersöktes två grundläggande elektrolysmetoder; "kvicksilverkatoden" och "diafragman"-cellen.

1892 – I England patenterar Castner Rocking Mercury Cell-metoden, medan Kellner i Österrike patenterar en kvicksilvercell med liknande design.

1893 – En stor installation av membranelektrolytiska celler gjordes vid Rumford Falls i Kanada.

1895 - Efter ett patentavtal med Solvay i Belgien, (som innehade patenträttigheterna till Kellnercellen) bildades Castner-Kellner Company.

1897 - En elektrolysanläggning i stor industriell skala uppfördes vid Weston Point, Runcorn, Storbritannien 1897, som producerade klor och kaustiksoda. Än i dag har INEOS storskaliga elektrolysanläggningar på denna ursprungliga anläggning, och den är fortfarande huvudkontoret för INEOS Electrochemical Solutions.

1900-talet – Ett antal Rocking Cell- och membraninstallationer började dyka upp runt om i världen och förblev populära i många år.

1950-talet - Membrancellteknikprocessen utvecklades, en mer energieffektiv process som inte är beroende av användning av skadliga ämnen.

Nutid - Majoriteten av klor-alkali cellrumsinstallationer använder nu membrancellprocessen. Membran- och kvicksilvercellprocesser används i mycket mindre utsträckning på grund av deras användning av asbest respektive kvicksilver, och många områden i världen använder miljölagstiftning för att stänga alla kvicksilveranläggningar som fortfarande existerar. Det pågående utvecklingsarbetet för membrancellsprocessen fokuserar på att minska energiförbrukningen ytterligare, med viktiga innovationer inom elektrodbeläggningar, optimerad elektroddesign med "nollgap" och förbättrade membranmaterial.

Branschorganisationer

Kloralkaliindustrin företräds på både nationell och internationell nivå av ett antal branschorganisationer. Många av dem anordnar årliga evenemang, utbildningsworkshops för tillämpningar av klor och kaustiksoda, vägledning om kloralkalisäkerhet och resurser för bästa praxis för medlemmar samt tillhandahåller förvaltning till branschen. Årliga produktionsdata för klor och frätande ämnen sammanställs också ofta av dessa organisationer.