塩素アルカリ製造プロセスにおけるデ・ノラの役割

クロール・アルカリ法とは、塩化ナトリウム（NaCl）または塩水を電気分解して、塩素ガスと水酸化ナトリウム溶液（苛性ソーダ、NaOH）を製造する工業プロセスである。もともと、水酸化ナトリウムは消石灰とソーダ灰の反応によって製造されていた。1892年、塩水の電気分解が水酸化ナトリウムと塩素の両方を製造する方法として発見された。この方法はそれ以来用いられており、1960年代には、電気分解がこれら2つの重要な化学物質を製造するために利用される主要な技術となった。

塩素は1774年にドイツの化学者シェーレによって初めて発見され、1810年にイギリスの科学者デービーによって元素として同定された。苛性ソーダ、すなわち水酸化ナトリウムは、1853年以来、重要な工業用化学物質となっている。塩化ナトリウムの電気分解において、塩素ガスと水酸化ナトリウム溶液の両方を生成するために、塩化ナトリウムが電気化学セルの陽極に供給され、そこで塩化物イオンが酸化され、電子を失って塩素ガスとなる（1）：

2Cl− → Cl2 + 2e- (1).

陰極では、陰極から供給された電子によって水が還元され、水素ガスが発生するとともに、水酸化物イオンが溶液中に放出されます（2）：

2Na⁺ + 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2NaOH

全体的な化学反応式は以下の通りである（3）：

2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2NaOH (3).

3つの電解法があり、それぞれ異なる方法を用いて、陽極で生成される塩素と陰極で生成される苛性ソーダを分離している。 歴史的な順序に従うと、これらのセルには、隔膜セル、水銀陰極（または「アマルガム」）セル、および膜セルが含まれる。

こうした理由から、水銀陰極式電池は隔膜式電池と競合するようになった。水銀式電池は、はるかに純度が高く濃縮された苛性アルカリを生成するため、ほとんどの場合、追加処理なしで使用することができる。しかし、水銀は深刻な環境影響をもたらすため、近年この技術は使用が禁止され、実際に稼働している工場はごくわずかとなっている。

この膜技術は、隔膜式および水銀式電池がもたらす環境上の課題を克服するために開発されました。 この場合、陽イオン交換型合成セパレーターである膜を用いて、ナトリウムイオンが陽極から陰極へ移動することを許容しつつ、陽極液と陰極液を分離し、それによって水酸化ナトリウム溶液を生成します。持続可能性という利点に加え、膜式電解槽の利点は、1. 生成される水酸化ナトリウム溶液が純度が高く、比較的濃度が高いこと、および2. 隔膜式や水銀式電解槽よりも電力消費量が少ないことです。

今日、膜技術は新規設備において採用されている唯一の技術です。1970年代以来、デ・ノラは膜技術の開発において先駆者としての役割を果たし、極めて重要な役割を担ってきました。当初は自社製電解槽の開発と商品化を行い、近年ではティッセンクルップ・ヌセラ社と提携し、現在市場で入手可能な最も革新的な膜セル技術（BM Generation 6およびe-BiTAC v7）の開発に取り組んでいます。同時に、デ・ノラは独自の陽極および陰極コーティング配合を開発し、これらは現在では業界の基準となっており、最新の膜型電解槽の高い設計電流密度に耐えることができ、以下を提供します：

• 電圧節約（単位エネルギー消費量）の面での優れた性能、

• ガスおよび苛性ソーダの品質、

• そして長寿命。

塩素（単体）および苛性ソーダの生産・製造は、長い歴史を持つ産業です。これらの物質は、建設、プラスチック・繊維、製紙、洗浄・消毒など、多岐にわたる産業で広く利用されています。当社の塩素、苛性ソーダ、およびカリ産業におけるルーツは、1920年代の初期の商用ダイアフラム型電解槽の誕生、1940年代の最初の水銀電解槽、そして1970年代の最初の膜型電解槽の開発にまで遡ります。

年間40万平方メートル以上の被覆電極を生産するデ・ノラは、塩素・苛性ソーダ産業向けの活性陰極および陽極の、実績ある認定設計者、グローバルメーカー、サプライヤーであるだけでなく、 ヨーロッパ、アジア、南米、北米に拠点を構える世界的な事業展開を通じて、デ・ノラはお客様の所在地にかかわらず、リアルタイムでサービスを提供することが可能です。