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INEOS Group
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Électrolyse pour CHLOR-ALCALI

En savoir plus sur l’histoire de l’électrolyse industrielle, les applications modernes du chlore et de la soude caustique et les principales associations industrielles.

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La technologie d’électrolyse à grande échelle est utilisée par l’industrie pour la fabrication de produits chlore-alcali tels que le chlore (Cl2) et l’hydroxyde de sodium (NaOH / soude caustique), par électrolyse du chlorure de sodium (NaCl).

D’autres utilisations du procédé comprennent la production d’hydroxyde de potassium (KOH) ou d’acide chlorhydrique (HCI / muriatique) et d’hypochlorite de sodium (eau de Javel).

Applications

Les procédés d’électrolyse chlore-alcali sont utilisés dans les milieux industriels depuis le 19ème siècle et sont maintenant la principale source de tout le chlore dans le monde. Les principaux territoires avec des capacités de production élevées comprennent les États-Unis, l’Europe occidentale, la Chine, l’Inde, le Brésil et le Japon.

Principalement, le chlore est utilisé pour fabriquer des composés chimiques ou des produits chimiques organiques tels que le phosgène pour le polycarbonate, le chlorure de méthyle pour les silicones, le chlorure de polyvinyle (PVC), le chlorure de méthylène pour les adhésifs, les polyuréthanes, les chlorures de soufre pour la protection des cultures et les colorants, et le dioxyde de titane pour les catalyseurs

Les produits à base de chlore sont utilisés dans une variété de secteurs, notamment :

  • Construction (fenêtres en PVC, conduites d’eau, revêtements de sol, matériaux de toiture)
  • Énergie (batteries, panneaux solaires, pales d’éoliennes)
  • Alimentation (protection des cultures, agents épaississants)
  • Santé et soins personnels (agents de blanchiment, cosmétiques, détergents, traitements dentaires / ciments, déodorants, nettoyage à sec, textiles)
  • Soins à domicile (peintures, adhésifs, réfrigérants)
  • Papier (encres, revêtements, pâte)
  • Produits pharmaceutiques (traitement du cancer)
  • Sécurité (traitement de l’eau)
  • Sport (équipement d’exercice, vêtements)
  • Technologie (circuits imprimés, fibres optiques, semi-conducteurs, smartphones)
  • Transport (pièces automobiles, liquide de frein, antigel)

Les produits fabriqués à partir de soude caustique sont également utilisés dans de nombreux secteurs, notamment:

  • Construction (fibre de carbone, mines, placage métallique)
  • Énergie (raffinage du pétrole, éoliennes)
  • Santé et soins personnels (savons, brosses à dents, anticoagulants, shampooing, vitamines)
  • Ménage (équipement de cuisine, papiers d’aluminium, portes et fenêtres)
  • Sport (vélos, raquettes de tennis, voiles)

Les produits fabriqués à partir de potasse caustique sont présents dans des secteurs tels que :

  • Agriculture (engrais)
  • Énergie (batteries)
  • Aliments (additifs, vin, chocolat)
  • Industrie (fonderie d’acier, caoutchouc, dioxyde de titane, coupe-feu, soudage)
  • Transport (fluide de dégivrage)

Euro Chlor, un organisme professionnel qui représente l’industrie européenne du chlore, présente une liste détaillée et interactive des applications du chlore, de la soude caustique et de la potasse caustique :

Histoire de l’électrolyse industrielle

À partir du début du19e siècle, l’évolution de l’électrolyse du chlore-alcali des expériences à l’échelle du banc aux installations à l’échelle industrielle s’est développée sur près de 100 ans.

1800 - William Cruikshank a été crédité de la première formation de chlore à partir de la saumure par la méthode de l’électrolyse.

1833 – Faraday a articulé les lois de l’électrolyse qui stipulent: La quantité de substance décomposée par un courant électrique est proportionnelle à la longueur dans le temps et le courant du courant électrique produisant l’électrolyse.

1851 et 1853 – Cook et Watt obtiennent des brevets pour l’électrolyse du chlore à partir de saumure.

Années 1880 – Après que de nouvelles inventions ont rendu possible l’alimentation en courant électrique élevé pour soutenir le processus, deux méthodes d’électrolyse de base ont été étudiées; la « cathode au mercure » et la cellule « diaphragme ».

1892 - En Angleterre, Castner a breveté la méthode Rocking Mercury Cell, tandis qu’en Autriche, Kellner a breveté une cellule au mercure de conception similaire.

1893 – Une grande installation de cellules électrolytiques à membrane est réalisée à Rumford Falls au Canada.

1895 - À la suite d’un accord de brevet avec Solvay en Belgique, (qui détenait les droits de brevet sur la cellule Kellner), la société Castner-Kellner a été formée.

1897 - Une grande installation d’électrolyse à l’échelle industrielle a été érigée à Weston Point, Runcorn, Royaume-Uni en 1897, produisant du chlore et de la soude caustique. À ce jour, INEOS dispose d’actifs d’électrolyse à grande échelle sur ce site d’origine, et elle reste le siège social d’INEOS Electrochemical Solutions.

Années 1900 – Un certain nombre d’installations de cellules à bascule et de diaphragmes ont commencé à apparaître dans le monde entier et sont restées populaires pendant de nombreuses années.

Années 1950 – Un procédé de technologie de cellules membranaires a été développé, un processus plus économe en énergie qui ne repose pas sur l’utilisation de substances nocives.

Aujourd’hui – La majorité des installations de cellules chlore-alcali utilisent maintenant le processus des cellules membranaires. Les procédés à membrane et à cellules au mercure sont beaucoup moins utilisés en raison de leur utilisation d’amiante et de mercure respectivement, de nombreuses régions du monde utilisant la législation environnementale pour fermer toutes les usines de mercure encore existantes. Les efforts de développement en cours pour le procédé de cellules membranaires se concentrent sur la réduction encore plus poussée de la consommation d’énergie, avec des innovations clés dans les revêtements d’électrodes, des conceptions d’électrodes optimisées « zéro écart » et des matériaux membranaires améliorés.

Associations de l’industrie

L’industrie du chlore et de la soude caustique est représentée au niveau national et international par un certain nombre d’organisations professionnelles. Bon nombre d’entre eux organisent des événements annuels, des ateliers de formation sur les applications du chlore et de la soude caustique, des conseils sur la sécurité du chlore et de la soude caustique et des ressources sur les meilleures pratiques pour les membres, ainsi que des services d’intendance à l’industrie. Les données annuelles sur la production de chlore et de caustique sont également souvent compilées par ces organisations.