ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое производство хлора и щелочей из "Прикладная электрохимия" В настоящее время мировое потребление хлора превышает 20 млн. т в год. На его производство затрачивается свыше 60 млрд. кВт-ч электроэнергии. По объему производства хлорная промышленность занимает ведущее место среди крупнотоннажных электрохимических производств. [c.130] Эти данные наглядно свидетельствуют о том, что производство хлора непрерывно растет, и следует ожидать дальнейщего увеличения потребления хлора в ближайшем будущем. [c.130] В Советском Союзе построены мощные хлорные заводы, оснащенные современным оборудованием. В развитие отечественной хлорной промышленности большой вклад внесли Т. А. Сасс-Тиссов-ский, В. В. Стендер, В. Г. Хомяков, Л. М. Якименко, Г. Н. Ка-марьян, Г. И. Волков и др. [c.130] В последние годы вновь возрос интерес к совершенствованию метода получения хлора путем каталитического окисления соляной кислоты, но эти работы пока не вышли из стадии опытной проверки. [c.131] В результате электролиза кроме хлора образуются едкий натр (каустическая сода) и водород. Эти продукты также являются ценным сырьем для химической и других отраслей промышленности. [c.131] Первый патент на электрохимический метод производства хлора был выдан в 1879 г. русским изобретателям И. Глухову и Ф. Ващуку. Б 1897 г. С. Степанов получил патент на аппарат для электролиза хлористого натрия. Промышленное производство хлора электрохимическим путем стало возможно в 80-х годах прошлого века, когда была разработана стойкая пористая цементная диафрагма, пригодная для разделения образующихся при электролизе хлора, водорода и каустической соды. Несколько позже был предложен способ электролиза с ртутным катодом. [c.131] Уже с первых дней своего существования стали очевидны преимущества электрохимического способа перед химическим. В мировом производстве доля хлора, получаемого химическими методами, снизилась с 33,9% в 1914 г. до 1,2% в 1968 г. [c.131] В современной промышленности электролитическое производство хлора и каустической соды основано на использовании двух различных методов электролиза с твердым катодом (диафраг-менный) и с ртутным катодом. Эти методы различаются по реакциям, протекающим на катодах. На твердом катоде в процессе электролиза происходит разряд ионов водорода, а в электролите образуется щелочь. На ртутном катоде разряжаются ионы натрия, в результате образуется амальгама натрия, которую выводят из электролизера и разлагают водой при этом выделяется водород и образуется щелочь. Освобождающуюся при разложении амальгамы ртуть возвращают в электролизер. [c.131] Растворимость хлора в водных растворах хлористого натрия меньше, чем в воде (рис. -1). Хлор хорошо растворим в дихлорэтане, трихлорэта-не и др. При О °С в хлороформе растворяется 22% и в четыреххлористом углероде 13,5% хлора. В пределах концентраций от 5,8 до 88,5 объемн.% он образует с водородом взрывоопасные смеси. [c.132] Хлор является токсичным веществом. Вдыхание воздуха, содержащего 0,1—0,6 мг/м хлора уже через полчаса вызывает сильное раздражение верхних дыхательных путей, слизистых оболочек носа, горла и глаз. [c.132] Концентрация С1г 100—200 мг/м смертельна. Предельно допустимое содержание хлора в производственных помещениях 0,1 мг/м . [c.132] Хлор обладает высокой химической активностью. В значительных количествах он используется для приготовления отбеливателей (гипохлорита кальция и хлорной извести). Сжиганием хлора в атмосфере водорода получают чистый хлористый водород. Соответствующие хлориды используются в производстве титана, ниобия и кремния. Промышленное применение находят также хлориды фосфора, же,пеза и алюминия. [c.132] СвыБде 60% всего производимого хлора используется для синтеза хлорорга-нических продуктов. К крупным потребителям хлора относятся производства четыреххлористого углерода, хлороформа, хлористого метилена, дихлорэтана, хлористого винила, хлорбензола. Значительные количества хлора расходуются при синтезе глицерина и этиленгликоля хлорными методами, а также при синтезе сероуглерода. [c.132] Основными потребителями едкого натра (каустической соды) являются производство синтетических волокон и целлюлозно-бумажная промышленность, а также мыловаренная промышленность. [c.132] Промежуточным продуктом в производстве хлора и каустика по ртутному методу является амальгама натрия. Обычно амальгаму натрия разлагают водой с целью получения каустической соды, но амальгама сама является прекрасным восстановителем и может использоваться в синтезе неорганических и органических преператов [3], например, для получения хлорита, гидросульфита и сульфида натрия, перекиси натрия и перекиси водорода. [c.133] В промышленном масштабе осуществлены процессы получения алкоголятов натрия, восстановления -рибозы до рибофлавина (витамина В ), салициловой кислоты до салицилового альдегида и др. По-пидимому, перспективным является процесс получения адиподинитрила — полупродукта в производстве полиамидов и полиуретановых смол, — основанный на восстановительной димеризации акри-лонитрила, которая протекает при обработке неводных растворов акрилонитрила амальгамой натрия или калия. [c.133] Основным сырьем для электролитического производства хлора и щелочи являются водные растворы хлористого натрия (поваренной соли), значительно в меньшей степени используются растворы хлористого калия. Эти растворы либо готовят на месте производства хлора, либо используют природные рассолы. [c.133] Советский Союз занимает одно из первых мест в мире по запасам поваренной соли. К 1964 г. разведанные запасы поваренной соли по всем категориям месторождений составили свыше 250 млрд. т. Месторождения соли делятся на три типа ископаемая каменная соль, соляные озера с запасами самосадочной соли и природные подземные рассолы. Источником поваренной соли может служить также морская вода, содержащая около 28—30 г/л КаС1. [c.133] Добыча каменной соли глубокого залегания осуществляется шахтным способом. Разработка пласта ведется врубовыми машинами. При неглубоком залегании соль добывают открытым способом. [c.133] Вернуться к основной статье