Диафрагменный метод

Наиболее простым, из электрохимических методов, в плане организации процесса и конструкционных материалов для

электролизера, является диафрагменный метод получения хлора.

Раствор соли в диафрагменном электролизере непрерывно подается в анодное пространство и протекает через, как правило,

насаженную на стальную катодную сетку асбестовую диафрагму, в которую, иногда, добавляют небольшое количество полимерных

волокон.Насасывание диафрагмы производится путем прокачивания через электролизер пульпы из асбестовых волокон, которые,

застревая в сетке катода образуют слой асбеста, играющий роль диафрагмы.

Во многих конструкциях электролизеров катод полностью погружен под слой анолита (электролита из анодного пространства), а

выделяющийся на катодной сетке водород отводится из под катода при помощи газоотводных труб, не проникая через диафрагму в

анодное пространство благодаря противотоку.

Противоток — очень важная особенность устройства диафрагменного электролизера. Именно благодаря противоточному потоку

направленному из анодного пространства в катодное через пористую диафрагму становится возможным раздельное получение

щелоков и хлора. Противоточный поток рассчитывается так, чтобы противодействовать диффузии и миграции OH^- ионов в анодное

пространство. Если величина противотока недостаточна, тогда в анодном пространстве в больших количествах начинает

образовываться гипохлорит-ион (ClO^-), который, затем, может окисляться на аноде до хлорат-иона ClO₃^-. Образование хлорат-иона

серьёзно снижает выход по току хлора и является основным побочным процессом в этом методе. Так же вредит и выделение

кислорода, которое, к тому же, ведет к разрушению анодов и, если они из углеродных материалов, попадания в хлор

примесей фосгена.

Анод:  — основной процесс

Катод:

 — основной процесс

В качестве анода в диафрагменных электролизерах может использоваться графитовый или угольный электроды. На сегодня их

основном заменили титановые аноды с окисно-рутениево-титановым покрытием (аноды ОРТА) или другие малорасходуемые.

Поваренная соль, сульфат натрия и другие примеси при повышении их концентрации в растворе выше их предела растворимости

выпадают в осадок. Раствор едкой щёлочи декантируют от осадка и передают в качестве готового продукта на склад или

продолжают стадию упаривания для получения твёрдого продукта, с последующим плавлением, чешуированием или грануляцией.

Обратную, то есть кристаллизовавшуюся в осадок поваренную соль возвращают назад в процесс, приготавливая из неё так

называемый обратный рассол. От неё, во избежание накапливания примесей в растворах, перед приготовлением обратного рассола

отделяют примеси.Убыль анолита восполняют добавкой свежего рассола, получаемого подземным выщелачиванием соляных

пластов галита, бишофита и других минералов содержащих хлорид натрия, а также растворением их в специальных емкостях на

месте производства. Свежий рассол перед смешиванием его с обратным рассолом очищают от механических взвесей и

значительной части ионов кальция и магния.

Полученный хлор отделяется от паров воды, компримируется и подаётся либо на производство хлорсодержащих продуктов, либо на сжижение.Благодаря относительной простоте и дешевизне диафрагменный метод получения хлора до сих пор широко используется в промышленности.