氯碱工业发展史.docx

氯碱工业发展史氯碱工业是基本无机化工之一主要产品是氯气和烧碱(氢氧化钠)，在国民经济和国 防建设中占有重要地位随着纺织、造纸、冶金、有机、无机化学工业的发展，特别是石油 化工的兴起，氯碱工业发展迅速氯碱工业的形成 18世纪，瑞典人K.W.舍勒用二氧化锰和盐酸共热制取氯气： 这种方法称化学法将氯气通入石灰乳中，可制得固体产物漂白粉，这对当时的纺织工业的 漂白工艺是一个重大贡献随着人造纤维、造纸工业的发展，氯的需要量大增，纺织和造纸 工业，成为当时消耗氯的两大用户用化学方法制氯的生产工艺持续了一百多年但它有很 大缺点，从上述化学反应式，可见其中盐酸只有部分转变为氯，很不经济；且腐蚀严重，生 产困难烧碱最初也用化学法(也称苛化法，即石灰－苏打法)生产：Na2C03+Ca(0H)22NaOH+CaCO3电解食盐水溶液同时制取氯和烧碱的方法(称电解法)，在19世纪初已经提出，但直到 19 世纪末，大功率直流发电机研制成功，才使该法得以工业化第一个制氯的工厂于 1890年 在德国建成， 1893 年在美国纽约建成第一个电解食盐水制取氯和氢氧化钠的工厂第一次 世界大战前后，随着化学工业的发展，氯不仅用于漂白、杀菌，还用于生产各种有机、无机 化学品以及军事化学品等。

20世纪40年代以后，石油化工兴起，氯气需要量激增，以电解 食盐水溶液为基础的氯碱工业开始形成并迅速发展50 年代后，苛化法只在电源不足之处 生产烧碱电解法的发展 氯碱生产用电量大，降低能耗始终是电解法的核心问题因此，提高 电流效率，降低槽电压和提高大功率整流器效率，降低碱液蒸发能耗，以及防止环境污染等， 一直是氯碱工业的努力方向初期 为了连续有效地将电解槽中的阴、阳极产物隔开， 1890 年德国使用了水泥微孔 隔膜来隔开阳极、阴极产物，这种方法称隔膜电解法以后，改用石棉滤过性隔膜，以减少 阴极室氢氧离子向阳极室的扩散这不仅适用于连续生产，而且可以在高电流效率下，制取 较高浓度的碱液1892年美国人H.Y卡斯特纳和奥地利人C.克尔纳同时提出了水银电解法， 其特点是采用汞阴极，使阴极的最终产物氢氧化钠和氢气，不直接在电解槽而在解汞槽中生 成，以隔离两极的电解产物这种方法所制取的碱液纯度高、浓度大1897 年英国和美国 同年建成水银电解法制氯碱的工厂20 世纪以来，水银法工厂大部分沿用水平式长方形电 解槽，解汞槽则由水平式改为直立式，目的在于提高电解槽的电流效率和生产能力隔膜法 电解槽结构也不断改进，如电极由水平式改为直立式，其中隔膜直接吸附在阴极网表面，以 降低槽电压和提高生产强度。

立式吸附隔膜电解槽代表了20世纪60年代隔膜法的先进水平近期 水银法最大缺点是汞对环境的污染70 年代初，日本政府将该法分期分批进行 转换，美国决定不再新建水银法氯碱厂，西欧各国也制定了新的法规，严格控制汞污染，隔 膜法电解技术便迅速发展60年代末，荷兰人H.比尔提出了长寿命、低能耗的金属阳极并 用于工业生产之后，隔膜与阴极材料也得到了改进 70 年代初，改性石棉隔膜用于工业生 产 80 年代塑料微孔隔膜研制成功此外，应用镍为主体的涂层阴极，并在扩散阳极的配 合下，可使电极间距缩小至2〜4mm至此，电解槽运转周期延长，能耗明显降低，电解槽 容量不断增大例如：60年代初美国虎克电解槽单槽容量为55kA，至60年代末，发展为 150kA，每吨氯的电耗则由2900度(10.4GJ)降至2300〜2600度(8.3〜9.4GJ)随着氯碱厂的 大型化，生产能力大的复极式隔膜电解槽开始使用隔膜法制得的碱液，浓度较低，而且含有氯化钠，需要进行蒸发浓缩和脱盐等后加工处 理水银法虽可得高纯度的浓碱，但有汞害因之离子膜电解法（简称离子膜法）应运而生离子膜法于 1975 年首先在日本和美国实现工业化此法用阳离子膜隔离阴、阳极室， 可直接制得氯化钠含量极低的浓碱液。

但阴极附近的氢、氧离子，具有很高的迁移速率，在 电场作用下，仍不可避免地会有一部分透过离子膜进入阳极室，导致电流效率下降，因此对 离子膜的要求比较苛刻由于离子膜法综合了隔膜法和水银法的优点，产品质量高，能耗低， 又无水银、石棉等公害，故被公认为当代氯碱工业的最新成就中国氯碱工业发展简况 中国氯碱工业始于 20世纪 20年代末1949年前，烧碱平均 年产量仅15kt，氯产品仅盐酸、漂白粉、液氯等少数品种1949年后，在提咼设备生产能 力的基础上，对电解技术和配套设备进行了一系列改进 50 年代初，建成第一套水银电解 槽，开始生产咼纯度烧碱不久，又研制成功立式吸附隔膜电解槽，并在全国推广应用 50 年代后期，新建长寿、株洲、北京、葛店等十多个氯碱企业及其他小型氯碱厂，到 60 年代 全国氯碱企业增至44个 70年代初，氯碱工业中阳极材料进行了重大革新，开始在隔膜槽 和水银槽中用金属阳极取代石墨阳极80年代初，建成年产100kt烧碱的47—11型金属阳 极隔膜电解槽系列及其配套设备至此，全国金属阳极电解槽年生产能力达800kt碱，约占 生产总量的 1/3在此期间，氯碱工业中的整流设备、碱液蒸发，以及氯气加工、三废处理 等工艺也都先后进行了改革。

1983年烧碱产量为2123kt，仅次于美国、联邦德国、日本、 苏联。