صنعت کلرآلکالی

محصولات صنعت کلرآلکالی:

صنعت کلرآلکالی،شامل تعدادی از صنایع تولید کننده کلرین (cl₂)، هیدروکسید سدیم (NaOH) و همچنین کربنات سدیم (Na₂CO₃) می باشد.کلرین و هیدروکسید سدیم توسط الکترولیز NaCl ایجاد می شوند.پروسه ای که ایجاد کننده 1.13 تن از هیدروکسید سدیم به ازای هر تن از کلرین تولید شده است.

در گذشته میزان هیدروکسید سدیم تولید شده از طریق کلرین برای برآورده کردن نیاز کارخانجات کافی نبود،بنابراین میزان اضافه مورد نیاز از طریق کلرید سدیم ایجاد می شد.

در سال های اخیر،گرچه،افزایش تقاضا برای کلرین ایجاد شده است اما هیدروکسید سدیم به مقدار بیش از نیاز تولید می شود به طوری که مقداری از آن به کربنات سدیم تبدیل می شود.

در بعضی از صنایع کلرآلکالی،در مقیاس بسیار محدود از کلرید پتاسیم جهت تولید هیدروکسید پتاسیم،Cl^- و H⁺ استفاده می شود.

امروزه محصولات صنعت کلرآلکلی در بسیاری از صنایع شیمیایی و برای تولید رنج وسیعی از محصولات مورد استفاده قرار می گیرد.

Chlorine:

قدرت سفید کنندگی کلر توسط Scheele کشف شد و سپس از سال 1798 به بعد در مقیاس بزرگی در صنایع نساجی و منسوجات مورد استفاده قرار گرفت.همچنین به سرعت در کارخانجات کاغذ سازی نیز مورد استفاده قرار گرفت.که نتیجه این  افزایش تقاضا ایجاد کارخانجات جدید تولید کلرین بود.

کلرین به صورت معمول توسط تاثیر اسید سولفوریک بر روی کلرید سدیم و ایجاد اسید کلریدریک، وسپس اکسید شدن آن به cl^- و H⁺ انجام می گیرد.اوایل قرن نوزدهم تمامی کارهای انجام شده بر روی بهبود و افزایش بازدهی این شیوه متمرکز بودند.گرچه این مساله که کلرین را می توان توسط فرآیند الکترولیز کلرید سدیم نیز ایجاد کرد در سال 1800 میلادی شناخته شده بود اما این عمل تا سال 1834 که فارادی قوانین الترولیز را ایجاد کرد، مورد استفاده در مقیاس بزرگ قرار نمی گرفت.از سال 1890 به بعد،سل های دیافراگمی با یک تنوع وسیعی در طراحی ،در صنایع مورد استفاده قرار گرفتند.بعد از گذشت مدت زمان کوتاهی سل های جیوه ای نیز مورد استفاده قرار گرفتند.

Caustic soda (NaOH):

افزایش صنایع نساجی در اوایل انقلاب صنعتی باعث افزایش نیاز به هیدروکسید سدیم جهت تولید صابون برای پاک کردن و شست وشوی الیاف شد.در ابتدا هیدروکسید سدیم توسط لامپ های مخلوط از آهک همراه با محلول کربنات سدیم در سل های آهنی و جریان حباب در این ترکیب ها ایجاد می شد.و ماده گچ مانند غیر قابل حل ایجاد شده توسط این واکنش همراه با آهک اضافی،رسوب می کرد و بدین ترتیب محلول هیدروکسید سدیم از سل جمع آوری می شد و توسط تبخیر تغلیظ می شد.

امروزه هیدروکسید سدیم و کلرین به صورت همزمان توسط الکترولیز آب نمک ،که در صنایع زیادی مورد استفاده قرار می گیرند، تولید می شوند.

Sodium carbonate (Na₂CO₃):

در ابتدای قرن نوزدهم فرآیند Leblanc  برای تولید کربنات سدیم مورد استفاده قرار می گرفت . در این فرآیند با استفاده از کلرید سدیم،اسید سولفوریک،زغال سنگ به همراه کربنات کلسیم برای تولید کربنات سدیم استفاده می شد.

این پروسه توسط فرایند دیگری به نام Ammonia- soda جاکزین شد.در این فرایند بی کربنات آمونیوم و دی اکسید کربن  با کلرید سدیم واکنش داده می شد.که نتیجه آن تولید بی کربنات سدیم است که سپس توسط حرارت به کربنات سدیم تبدیل می شود.مهمترین استفاده از کربنات سدیم در کارخانجات شیشه سازی است.