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氯堿工業(yè)chlor-alkali industry

時(shí)間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
以食鹽為原料，用電解法生產(chǎn)燒堿(氫氧化鈉)、氯氣、氫氣和由此生產(chǎn)一系列氯產(chǎn)品（例如鹽酸、高氯酸鉀、次氯酸鈣、光氣、二氧化氯等）的無機(jī)化學(xué)工業(yè)。自19世紀(jì)90年代以來，至今已有90余年的歷史。氯與燒堿都是重要的基本化工原料，廣泛用于化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè)，以及作為漂白、殺菌、飲水消毒之用。在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中占有重要的地位。
　　特點(diǎn) 　氯堿工業(yè)除原料易得、生產(chǎn)流程短、腐蝕和污染嚴(yán)重外，還有以下兩個(gè)特有的問題：
　　氯與堿的平衡 　電解食鹽水溶液時(shí)，按固定質(zhì)量比例(1:1.13)產(chǎn)生氯氣和燒堿兩種聯(lián)產(chǎn)品。就一個(gè)國家或地區(qū)而言，對燒堿和氯氣的需求量未必符合此比例，因此出現(xiàn)燒堿和氯氣的供需平衡問題。在用氯較少的情況下，由于氯氣不便大量貯存和長途運(yùn)輸，總是以氯氣的需用量決定燒堿的生產(chǎn)，往往出現(xiàn)燒堿短缺問題。在石油化工、基本有機(jī)化工發(fā)展較快的國家和地區(qū)，大量使用氯氣（例如聚氯乙烯和其他有機(jī)氯化物的生產(chǎn)），以致燒堿過剩。為平衡氯堿，有的國家將燒堿溶液或電解液以碳化法制成純堿(Na2CO3)或出口燒堿的辦法予以平衡。但通常在工業(yè)不太發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，則往往出現(xiàn)的氯氣過剩的問題。
　　能源消耗 　主要是電能的消耗量大。氯堿生產(chǎn)的耗電量僅次于電解法生產(chǎn)鋁。在美國，氯堿工業(yè)用電量占總發(fā)電量的2％左右。1983年，中國氯堿工業(yè)用電量占總發(fā)電量的1.8％。因此，電力供應(yīng)情況和電的價(jià)格對氯堿產(chǎn)品的生產(chǎn)成本影響極大。各國都重視選用先進(jìn)的設(shè)備來降低電耗，例如用金屬陽極代替石墨陽極，降低電壓，以及縮小極距進(jìn)一步降低電耗。到1980年金屬陽極電解槽約占世界氯堿生產(chǎn)能力的一半。70年代，出現(xiàn)離子膜電解法，開辟了節(jié)約能源的新途徑，具有重要發(fā)展前途（見氯堿生產(chǎn)過程）。
　　現(xiàn)狀 　80年代初期，全世界有64個(gè)國家擁有氯堿工業(yè)，1982年氯的年生產(chǎn)能力為42Mt，燒堿為46Mt。燒堿生產(chǎn)能力按地區(qū)劃分：北美約占世界總生產(chǎn)能力的34％；西歐約占27％；亞洲及大洋洲約占19％；蘇聯(lián)及經(jīng)互會(huì)國家約占15％；中美洲及拉丁美洲約占3％;非洲及海灣國家均不足1％。就國家而言，美國氯堿工業(yè)生產(chǎn)能力最大，約占世界總生產(chǎn)能力的30％，其后依次為日本、聯(lián)邦德國、蘇聯(lián)和中國。
　　氯堿工業(yè)有隔膜電解法、水銀電解法、離子膜電解法三種生產(chǎn)方法。80年代初，全世界采用隔膜電解法的約為55％，以中國、美國、蘇聯(lián)為主；水銀電解法約為42％，以意大利、聯(lián)邦德國、英國、印度為主；離子膜電解法約占3％，以日本為主。規(guī)模最大的氯堿廠為美國陶氏化學(xué)公司弗里波特廠，采用隔膜電解法，1983年燒堿的年生產(chǎn)能力為2.56Mt，氯氣為2.33Mt。
　　發(fā)展方向 　降低能耗和維持氯、堿生產(chǎn)的平衡，仍將是氯堿工業(yè)的兩大課題。近年來，多數(shù)大、中型氯堿廠不斷進(jìn)行技術(shù)改造以求降低生產(chǎn)成本。在研究方面，大力改進(jìn)離子交換膜性能和離子膜電解槽的結(jié)構(gòu)，并考慮引入氧陰極技術(shù)；研制微孔隔膜和固體聚合物電解質(zhì)；將低析氫電位陰極應(yīng)用于現(xiàn)有電解槽等技術(shù)。這些都會(huì)給氯堿工業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。  
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