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Electrólisis para CHLOR-ALKALI

Descubra más sobre la historia de la electrólisis industrial, las aplicaciones modernas de cloro-álcali y las asociaciones clave de la industria.

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La tecnología de electrólisis a gran escala es utilizada por la industria para la fabricación de productos cloro-alcalinos como el cloro (Cl2) y el hidróxido de sodio (NaOH / sosa cáustica), a través de la electrólisis del cloruro de sodio (NaCl).

Otros usos del proceso incluyen la producción de hidróxido de potasio (KOH) o ácido clorhídrico (HCI / muriático) e hipoclorito de sodio (lejía).

Aplicaciones

Los procesos de electrólisis de cloro-álcali se han utilizado en entornos industriales desde el siglo 19 y ahora son la principal fuente de todo el cloro a nivel mundial. Los principales territorios con altas capacidades de producción incluyen los Estados Unidos, Europa Occidental, China, India, Brasil y Japón.

Principalmente, el cloro se utiliza para fabricar compuestos químicos o productos químicos orgánicos como fosgeno para policarbonato, cloruro de metilo para siliconas, cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de metileno para adhesivos, poliuretanos, cloruros de azufre para protección de cultivos y colorantes, y dióxido de titanio para catalizadores.

Los productos hechos de cloro se utilizan en una variedad de sectores, que incluyen:

  • Construcción (ventanas de PVC, tuberías de agua, pisos, materiales para techos)
  • Energía (baterías, paneles solares, palas de turbinas eólicas)
  • Alimentos (protección de cultivos, agentes espesantes)
  • Salud y cuidado personal (blanqueadores, cosméticos, detergentes, tratamientos dentales / cementos, desodorantes, tintorería, textiles)
  • Cuidado del hogar (pinturas, adhesivos, refrigerantes)
  • Papel (tintas, revestimientos, pulpa)
  • Productos farmacéuticos (tratamiento del cáncer)
  • Seguridad (tratamiento de aguas)
  • Deporte (equipo de ejercicio, ropa)
  • Tecnología (placas de circuitos, fibra óptica, semiconductores, teléfonos inteligentes)
  • Transporte (piezas de automóviles, líquido de frenos, anticongelante)

Los productos hechos de sosa cáustica también se utilizan en muchos sectores, incluyendo:

  • Construcción (fibra de carbono, minería, chapado metálico)
  • Energía (refinación de petróleo, turbinas eólicas)
  • Salud y cuidado personal (jabones, cepillos de dientes, anticoagulantes, champú, vitaminas)
  • Hogar (equipo de cocina, láminas, puertas y ventanas)
  • Deporte (bicicletas, raquetas de tenis, velas)

Los productos hechos de potasa cáustica se caracterizan en sectores como:

  • Agricultura (fertilizantes)
  • Energía (baterías)
  • Alimentos (aditivos, vino, chocolate)
  • Industria (fundición de acero, caucho, dióxido de titanio, supresor de incendios, soldadura)
  • Transporte (fluido de deshielo)

Euro Chlor, un organismo comercial que representa a la industria europea del cloro, presenta una lista detallada e interactiva de aplicaciones para el cloro, la sosa cáustica y la potasa cáustica:

Historia de la electrólisis industrial

A partir de principios del siglo 19, la evolución de la electrólisis para el cloro-álcali de experimentos a escala de banco a instalaciones a escala industrial se desarrolló durante casi 100 años.

1800 - William Cruikshank fue acreditado con la primera formación de cloro a partir de salmuera por el método de electrólisis.

1833 – Faraday articuló las leyes de la electrólisis que establecen: La cantidad de sustancia descompuesta por una corriente eléctrica es proporcional a la longitud en el tiempo y la corriente de la corriente eléctrica que produce electrólisis.

1851 y 1853 – Cook y Watt obtuvieron patentes para la electrólisis del cloro a partir de salmuera.

Década de 1880 – Después de que nuevos inventos hicieron posible el suministro de alta corriente eléctrica para apoyar el proceso, se investigaron dos métodos básicos de electrólisis; el "cátodo de mercurio" y la celda del "diafragma".

1892 - En Inglaterra, Castner patentó el método Rocking Mercury Cell, mientras que en Austria, Kellner patentó una celda de mercurio de diseño similar.

1893 – Se realiza una gran instalación de células electrolíticas de diafragma en Rumford Falls en Canadá.

1895 - Tras un acuerdo de patente con Solvay en Bélgica, (que poseía los derechos de patente de la Célula Kellner) se formó la Compañía Castner-Kellner.

1897 - Una instalación de electrólisis a gran escala industrial fue erigida en Weston Point, Runcorn, Reino Unido en 1897, produciendo cloro y sosa cáustica. Hasta el día de hoy, INEOS mantiene activos de electrólisis a gran escala en este sitio original, y sigue siendo la sede de INEOS Electrochemical Solutions.

1900 – Una serie de instalaciones de Células Mecedoras y diafragma comenzaron a aparecer en todo el mundo, y se mantuvieron populares durante muchos años.

Década de 1950 – Se desarrolló el proceso de tecnología de células de membrana, un proceso más eficiente energéticamente que no depende del uso de sustancias nocivas.

Hoy en día: la mayoría de las instalaciones de salas de células cloro-alcalinas ahora utilizan el proceso de células de membrana. Los procesos de diafragma y celdas de mercurio se utilizan en una cantidad mucho menor debido a su uso de asbesto y mercurio, respectivamente, y muchas áreas del mundo utilizan la legislación ambiental para cerrar cualquier planta de mercurio que aún exista. Los esfuerzos de desarrollo en curso para el proceso de celdas de membrana se centran en reducir aún más el consumo de energía, con innovaciones clave en recubrimientos de electrodos, diseños de electrodos optimizados de "brecha cero" y materiales de membrana mejorados.

Asociaciones Industriales

La industria cloroalcalina está representada tanto a nivel nacional como internacional por una serie de organizaciones comerciales. Muchos de ellos organizan eventos anuales, talleres de capacitación para aplicaciones de cloro y sosa cáustica, orientación de seguridad de cloro-álcali y recursos de mejores prácticas para los miembros, además de proporcionar administración a la industria. Los datos anuales de producción de cloro y cáustica también son compilados a menudo por estas organizaciones.