اساس کار صنعت کلر-آلکالی و به عبارتی واکنش شیمیایی مادر در این صنعت الکترولیز محلول آب نمک است و هر سه نوع سلول الکترولیز دیافراگمی، جیوهای و غشایی محلول آب نمک ماده اولیه و گاز کلر و سود سوزآور محصول واکنش هستند. گاز هیدروژن نیز محصول سوم فرآیندهای متعارف الکترولیز است.
پس از واکنش اصلی محصولات خروجی از سلول الکترولیز به شکلهای گوناگون فرآوری، ذخیره و مصرف میشوند یا برای فروش در مخازن قابل حمل وارد شده و حمل میگردند. کلر خروجی از سلول الکترولیز به دلایل مختلف دارای ناخالصیهایی نظیر باقیمانده سدیم کلراید، رطوبت، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن است که طی فرآیندهایی خشک و خالصسازی میشود. بخشی از کلر با استفاده از تجهیزات مخصوص متراکم شده و به صورت گاز مایع شده در انواع مخازن ثابت چندین ده تنی ثابت یا قابل حمل، مخازن تنی و سیلندرهای ایستاده قابل حمل ذخیرهسازی میشوند (در کشور ایران تنها مخازن تنی و سیلندرهای ایستاده برای حمل کلر به کار میروند). بخشی از گاز کلر که متراکم نشده است، با واکنش با هیدروژن تولید شده در کاتد، به هیدروژن کلراید خشک یا هیدروکلریک اسید، تبدیل میشود. بخش دیگری نیز با واکنش با سدیم هیدروکسید خروجی از محفظه کاتدی به سدیم هیپوکلریت تبدیل میشود. صنایع کلر-آلکالی استقرار یافته در سایتهای پتروشیمی عمده کلر تولیدی خود را برای تولید پلی وینیل کلراید (PVC) مصرف میکنند.
سود سوزآور خروجی سلول الکترولیز نیز میتواند، به صورت محلول یا پس از خشک کردن به صورت جامد، به طور مستقیم به فروش رسانده شود. بخشی از سود نیز برای تولید سدیم هیپوکلریت مصرف میشود. سدیم هیپوکلریت یا آب ژاول به عنوان سفید کننده و ضد عفونی کننده، به صورت عمومی، و همچنین به عنوان ماده گندزدا در تصفیه آب و فاضلاب، کاربرد گستردهای دارد.
هیدروژن تولید شده در کاتد نیز میتواند پس از فرآوری در سیلندرهای مخصوص ذخیرهسازی شده و به فروش رود یا به عنوان ماده اولیه در تولید هیدروژن کلراید خشک یا هیدروکلریک اسید استفاده شود. هیدروژن ماده اولیه مواد دیگری نیز هست و به عنوان مثال شرکت کلر پارس بخشی از هیدروژن تولیدی خود را با انتقال به تاسیسات مجاور به هیدروژن پراکسید تبدیل میکند [۱].
در برخی صنایع کلر-آلکالی، از جمله چند شرکت داخلی، محصولاتی نظیر فریک کلراید، پارافینهای کلره و کلسیم هیپوکلریت نیز تولید میشوند.
در کنار فرآیند شیمیایی اصلی صنعت کلر-آلکالی، که همان الکترولیز آب نمک است، فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی بسیاری نیز برای آمادهسازی مواد اولیه، نظیر تصفیه آب، تصفیه و خالصسازی نمک و به طور کلی آمادهسازی آب نمک و همچنین فرآوری، خالصسازی و آمادهسازی محصولات صورت میگیرند که از بخشهای اساسی تاسیسات این صنعت هستند [۲].
- Chlor Pars Co.; Available from: https://www.chlorpars.com.
- O’Brien, T.F., T.V. Bommaraju, and F. Hine, Handbook of Chlor-Alkali Technology: Volume I: Fundamentals, Volume II: Brine Treatment and Cell Operation, Volume III: Facility Design and Product Handling, Volume IV: Operations, Volume V: Corrosion, Environmental Issues, and Future Developments. 2007: Springer US.