德诺拉在氯碱工艺中的作用

氯碱工艺是一种工业工艺，通过电解氯化钠或盐水（NaCl）来生产氯气和氢氧化钠溶液（烧碱或NaOH）。最初，氢氧化钠是通过消石灰与纯碱反应制得的。1892年，人们发现通过电解卤水可以同时生产氢氧化钠和氯气。此后，该方法一直沿用至今；到了20世纪60年代，电解法已成为生产这两种重要化学品的主要工艺。

氯气最初由德国化学家舍勒于1774年发现，并于1810年被一位名叫戴维的英国科学家确认为一种元素。自1853年以来，苛性钠（即氢氧化钠）一直是重要的工业化学品。在氯化钠电解过程中，为了同时产生氯气和氢氧化钠溶液，氯化钠被送入电化学电池的阳极，在那里氯离子被氧化，失去电子后转化为氯气（1）：

2Cl− → Cl2 + 2e- (1)。

在阴极，水在阴极提供的电子作用下被还原为氢气，同时向溶液中释放氢氧根离子 (2)：

2Na⁺ + 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2NaOH

总体化学反应如下所示（3）：

2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + H₂ + 2NaOH (3)。

目前有三种电解工艺，每种工艺都采用不同的方法，将阳极产生的氯气与阴极产生的苛性钠分隔开来。按历史发展顺序，这些电解槽包括隔膜电解槽、汞阴极（或称“汞合金”）电解槽以及膜电解槽。

正因如此，汞阴极电解槽开始与隔膜电解槽展开竞争。汞电解槽生产的苛性碱纯度更高、浓度更大，在大多数情况下无需进一步处理即可直接使用。然而，汞会对生态环境造成严重影响，因此该技术近期已被禁止，目前实际仍在运行的采用该技术的工厂已寥寥无几。

膜技术的开发旨在克服隔膜电池和汞电池带来的环境挑战。在此过程中，采用一种作为阳离子交换合成隔膜的膜，将阳极液与阴极液分离，同时允许钠离子从阳极向阴极迁移，从而形成氢氧化钠溶液。除了可持续性优势外，膜电解槽的优点还包括：1. 所生产的氢氧化钠溶液纯度高且浓度相对较高；2. 与隔膜电解槽或汞电解槽相比，能耗更低。

如今，膜技术是新装置采用的唯一技术。自 20 世纪 70 年代以来，德诺拉（De Nora）一直是膜技术发展的先驱，并发挥了关键作用——起初通过开发并商业化其自有电解槽，近期则通过与蒂森克虏伯 Nucera 合作，共同开发了目前市场上最具创新性的膜电池技术（BM Generation 6 和 e-BiTAC v7）。与此同时，德诺拉开发了专有的阳极和阴极涂层配方，这些配方现已成为行业的标杆，能够满足现代膜电解槽的高设计电流密度要求，并提供：

• 在电压节约（单位能耗）、

• 气体和烧碱质量，

• 以及使用寿命方面表现优异。

氯（作为单一元素）和烧碱的生产与制造是一个历史悠久的行业。这些物质被广泛应用于众多不同行业，包括但不限于建筑、塑料与纺织、造纸以及清洁/消毒领域。我们在氯气、烧碱和钾碱行业的深厚根基，可追溯至20世纪20年代最早的商用隔膜电解槽的诞生、20世纪40年代首批汞电解槽的问世，以及20世纪70年代首款膜电解槽的研发。

年产涂层电极超过40万平方米，德诺拉不仅是氯碱行业活性阴极和阳极的成熟合格设计商、全球制造商和供应商。凭借遍布欧洲、亚洲、南美和北美的全球布局，德诺拉能够随时随地为客户提供实时服务。