Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’électrolyse en courant continu de solutions aqueuses de chlorure de sodium permet d’obtenir du chlore, de la soude et de l’hydrogène. Le principe de base des cellules d’électrolyse est de maintenir séparer les deux gaz, chlore et hydrogène, pour des raisons de sécurité et les deux produits, chlore et soude, susceptibles de se recombiner. Il y a trois procédés d’électrolyse différents actuellement exploités : le procédé « mercure », le procédé « diaphragme » et le « procédé « membrane ».
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The direct current electrolysis of aqueous sodium chloride solutions allows for obtaining chlorine, soda and hydrogen. The basic principle of electrolysis cells is to maintain the two gases - chlorine and hydrogen- separated for safety reasons as well as the two products - chorine and soda - which may recombine. Three electrolysis processes are currently used: the "mercury" process, the "diaphragm" process and the "membrane" process.
Auteur(s)
-
Jean-Christophe MILLET : Responsable Procédés Division Chlorochimie - Arkema
INTRODUCTION
L’électrolyse en courant continu de solutions aqueuses de chlorure de sodium permet d’obtenir du chlore, de la soude et de l’hydrogène. La réaction chimique globale est la suivante :
mettant en jeu deux électrons.
Le principe général du procédé nécessite cinq sections principales :
-
le traitement de purification de la saumure ;
-
la salle d’électrolyse ;
-
le traitement du chlore ;
-
l’obtention de la soude à 50 % en masse ;
-
le traitement de l’hydrogène ;
et peut être représenté par le schéma de principe de la figure 1.
Le principe de base des cellules d’électrolyse est de maintenir séparer les deux gaz (chlore et hydrogène) pour des raisons de sécurité (réaction violente entre les deux gaz) et les deux produits (chlore et soude) susceptibles de se recombiner.
Il y a trois procédés d’électrolyse différents actuellement exploités :
-
le premier avec une cathode en mercure, dit procédé « mercure » ;
-
le deuxième avec un diaphragme percolant comme séparateur des chambres anodique et cathodique, dit procédé « diaphragme » ;
-
le troisième avec une membrane échangeuse d’ions comme séparateur des chambres anodique et cathodique, dit procédé « membrane ».
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1993 par Dominique RAVIER
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Présentation
Fiche produit chlore6. Autres procédés d’obtention de chlore
Parmi les procédés de recyclage de l’HCl en chlore, il faut retenir trois familles :
-
électrolyse de l’HCl en chlore ;
-
oxydation de l’HCl par l’acide nitrique (procédé Kel-Chlor) ;
-
oxydation catalytique de l’HCl (procédé Deacon).
6.1 Électrolyse de solutions d’HCI
On peut citer trois procédés :
-
électrolyse diaphragme de solutions aqueuses (procédé Uhde) ;
-
électrolyse en phase gaz (procédé Dupont) ;
-
électrolyse membrane (procédé Bayer/De Nora).
L’électrolyse en solution aqueuse d’HCI nécessite une concentration en HCl supérieure à 15 %, pour éviter la formation importante d’oxygène à l’anode, et inférieure à 20-22 %, valeur à partir de laquelle la conductivité de l’électrolyte décroît fortement pénalisant ainsi la tension de la cellule. Les procédés d’électrolyse HCl en milieu aqueux sont donc précédés d’une unité d’absorption dans laquelle est d’ailleurs recyclé l’HCl « pauvre », c’est-à-dire après électrolyse pour être rechargé en chlorure.
Ce sont surtout Uhde et Bayer (avec De Nora) qui ont développé en premier des électrolyses en solution aqueuse.
HAUT DE PAGE
-
Procédé diaphragme
La technologie Uhde est utilisée en Europe depuis plus de 30 ans. Elle permet actuellement de produire environ 3 % du chlore fabriqué en Europe de l’Ouest. Les unités sont opérées uniquement par Bayer en Allemagne. À noter que ce procédé a été exploité par Rhone-Poulenc à la Madeleine en France.
Le schéma de principe est donné sur la figure 20.
Dans une cellule dont les compartiments sont séparés par un diaphragme percolant, le compartiment anodique est alimenté avec une solution d’HCl. À l’anode se dégage le chlore ;...
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Autres procédés d’obtention de chlore
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SCONCE (J.S.) - Chlorine. Its manufacture, properties and uses - . American Chemical Society Monograph Series, Reinhold Publishing Co. (1962).
-
(2) - ULLMANN’s Encyclopedia of Industrial Chemistry - . Vol. A6, p. 399-481, VCH (Verlag Chemie) (1986).
-
(3) - Chlore - . Fiche toxicologique, no 51, INRS (1987).
-
(4) - * - Livre Le Chlore publié par le Syndicat des Halogènes et Dérivés (SHD) – 5e édition (juillet 2002).
-
(5) - Recent developments in chlorine processing - – Présentation de Krebs Swiss à TECHNOGERMA – 1999.
-
(6) - Journal of Applied Chem. of USSR - , Vol. 41, No. 7, pp. 1524 (1968).
ANNEXES
Eurochlor http://www.eurochlor.org
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Arkema http://www.arkema.com
Solvay http://www.solvay.fr
Rhodia http://chloralp.com/fr/qsn_pres.html
SPC Harbonnières
Tessenderlo
Potasse et produits chimiques
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Métaux spéciaux
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