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氯碱工业的发展历程

编辑:语际翻译     2009-4-24         转载请注明来自  语际翻译公司 http://www.scientrans.com

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     以食盐为原料,用电解法生产烧碱(氢氧化钠)、氯气、氢气和由此生产一系列氯产品(例如盐酸、高氯酸钾、次氯酸钙、光气、二氧化氯等)的无机化学工业。自19世纪90年代以来,至今已有90余年的历史。氯与烧碱都是重要的基本化工原料,广泛用于化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业,以及作为漂白、杀菌、饮水消毒之用。在国民经济和国防建设中占有重要的地位。

 
  特点  氯碱工业除原料易得、生产流程短、腐蚀和污染严重外,还有以下两个特有的问题:
  氯与碱的平衡  电解食盐水溶液时,按固定质量比例(1:1.13)产生氯气和烧碱两种联产品。就一个国家或地区而言,对烧碱和氯气的需求量未必符合此比例,因此出现烧碱和氯气的供需平衡问题。在用氯较少的情况下,由于氯气不便大量贮存和长途运输,总是以氯气的需用量决定烧碱的生产,往往出现烧碱短缺问题。在石油化工、基本有机化工发展较快的国家和地区,大量使用氯气(例如聚氯乙烯和其他有机氯化物的生产),以致烧碱过剩。为平衡氯碱,有的国家将烧碱溶液或电解液以碳化法制成纯碱(Na2CO3)或出口烧碱的办法予以平衡。但通常在工业不太发达的国家和地区,则往往出现的氯气过剩的问题。
  能源消耗  主要是电能的消耗量大。氯碱生产的耗电量仅次于电解法生产铝。在美国,氯碱工业用电量占总发电量的2%左右。1983年,中国氯碱工业用电量占总发电量的1.8%。因此,电力供应情况和电的价格对氯碱产品的生产成本影响极大。各国都重视选用先进的设备来降低电耗,例如用金属阳极代替石墨阳极,降低电压,以及缩小极距进一步降低电耗。到1980年金属阳极电解槽约占世界氯碱生产能力的一半。70年代,出现离子膜电解法,开辟了节约能源的新途径,具有重要发展前途(见氯碱生产过程)。
  现状  80年代初期,全世界有64个国家拥有氯碱工业,1982年氯的年生产能力为42Mt,烧碱为46Mt。烧碱生产能力按地区划分:北美约占世界总生产能力的34%;西欧约占27%;亚洲及大洋洲约占19%;苏联及经互会国家约占15%;中美洲及拉丁美洲约占3%;非洲及海湾国家均不足1%。就国家而言,美国氯碱工业生产能力最大,约占世界总生产能力的30%,其后依次为日本、联邦德国、苏联和中国。
  氯碱工业有隔膜电解法、水银电解法、离子膜电解法三种生产方法。80年代初,全世界采用隔膜电解法的约为55%,以中国、美国、苏联为主;水银电解法约为42%,以意大利、联邦德国、英国、印度为主;离子膜电解法约占3%,以日本为主。规模最大的氯碱厂为美国陶氏化学公司弗里波特厂,采用隔膜电解法,1983年烧碱的年生产能力为2.56Mt,氯气为2.33Mt。
  发展方向  降低能耗和维持氯、碱生产的平衡,仍将是氯碱工业的两大课题。近年来,多数大、中型氯碱厂不断进行技术改造以求降低生产成本。在研究方面,大力改进离子交换膜性能和离子膜电解槽的结构,并考虑引入氧阴极技术;研制微孔隔膜和固体聚合物电解质;将低析氢电位阴极应用于现有电解槽等技术。这些都会给氯碱工业带来一定的经济效益。

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