Électrolyse à membrane vs technologie au mercure

“La méthode de la membrane est la technique la plus prometteuse et la plus rapide pour la production de chlore et d’alcali, qui remplacera sans aucun doute les autres techniques (diaphragme et mercure) au fil du temps” La technologie de la membrane moderne est meilleure que le mercure car:

• il entend le mercure de pénétrer dans le milieu naturel,
• il est plus économique (moins de consommation d’énergie),
• l’installation de la membrane ne nécessite pas autant d’entretien que le mercure.

La méthode membranaire remplace la méthode au mercure

Le procédé au mercure est largement utilisé en Europe depuis plus de 100 ans. Le début du développement de la technologie des membranes, ou des membranes échangeuses d’ions pour être exacts, remonte aux années 1970. Le procédé membranaire à grande échelle a commencé à être utilisé pour la production d’hydroxyde de sodium en 1987. Depuis lors , l’augmentation de l’électrolyse membranaire a augmenté lentement, grâce à laquelle de plus en plus d’usines chimiques ont transformé le mercure en systèmes membranaires. La conversion de la technologie du mercure en technologie à membrane s’est produite très lentement en Europe, principalement en raison des coûts élevés de la modernisation. Pas plus tard qu’en 2001, 55 %des capacités de production de chlore-alcalin installées sur notre continent utilisaient la technologie de mercure, et seulement 20 %d’entre elles étaient constituées de la technologie des membranes. Seuls les changements introduits dans les exceptions légales contre les producteurs à abandonner la technologie du mercure. Conformément aux dispositions de la directive sur les émissions industrielles, en vigueur depuis 2013, 2017 a été la dernière année où la méthode au mercure dans la production de chloroalcalines, y compris l’hydroxyde de sodium (lire sur les fournisseurs d’hydroxyde de sodium ), pourrait être utilisé dans les pays de l’UE. Les principales raisons du retrait complet de l’électrolyse au mercure de l’UE sont les suivantes:

• exigences légales,
• raisons économiques – coûts de production élevés,
• augmentation de la demande de lessive de soude,
• mauvais état technique de l’installation.

La raison la plus importante de la transformation de l’usine de mercure en système à membrane est le coût et les conditions d’usure et d’entretien des systèmes de production, ainsi que l’état de l’environnement et de la santé humaine . Dans le cas de PCC Rokita, la conformité aux nouvelles normes légales a commencé en 2010, lorsque la première usine d’électrolyse à membrane a été mise en service à Brzeg Dolny. La deuxième partie a été lancée en 2015 avec la fermeture définitive de l’usine par la méthode au mercure.

Qu’est-ce que l’électrolyse membranaire?

Dans la production d’hydroxyde de sodium par la méthode de la membrane, les deux électrodes (anode en titane et cathode en acier ou en nickel) séparent la membrane qui conduit les ions hydratés. Dans l’espace anodique, les ions chlorure de la saumure sont oxydés en chlore gazeux , tandis que les ions sodium migrent à travers la membrane vers l’espace cathodique à travers lequel l’hydroxyde de sodium s’écoule. De l’eau est ajoutée au cycle du catholyte, qui est utilisée dans le processus de production pour produire des ions hydroxyle et de l’hydrogène gazeux. Les anions hydroxyles et les cations sodium sont ainsi ainsi formés. Typiquement, cette solution est recirculée avant d’être évacuée de l’électrolyseur dans le mais d’un concentré compris entre 32 et 35%. Une concentration de 50%est possible par évaporation d’une solution de soude à l’aide de vapeur.

L’avantage de l’électrolyse à membrane sur la technologie du mercure

L’obtention d’hydroxyde de sodium par électrolyse membranaire présente de nombreux avantages par rapport à la méthode au mercure. Ce sont, entre autres:

• fonctionnement à une tension de serrage inférieur à celle des piles au mercure,
• une moindre consommation d’énergie électrique et d’énergie sous forme de vapeur,
• la possibilité de modifier quotidiennement la charge actuelle, ce qui vous permet de profiter pleinement du tarif de nuit moins cher,
• minimiser le risque de contamination de l’environnement.

La méthode au mercure est-elle sûre?

Dans cette méthode, le mercure est le matériau de la cathode. Il participe au processus d’électrolyse au cours qui se forme sous la forme de la lessive de soude caustique . Malheureusement, son utilisation est très dangereuse car le mercure:

• agit de façon destructrice sur le corps humain – il s’accumule dans les rênes et les dommages, détruit les membranes biologiques et se connecte aux protéines du corps, perturbe les processus biochimiques; l’intoxication au mercure peut entraîner la mort, en raison d’une insuffisance respiratoire ou circulatoire ou d’une mucite,
• provoque une contamination de l’environnement – lors de la production d’hydroxyde de sodium, des pertes de mercure pénètrent dans l’eau, l’air, le sol, les déchets et le produit lui-même.

C’est pour les raisons susmentionnées que l’utilisation de la méthode à mercure dans la production de lessive de soude est devenue de moins en moins populaire pour l’électrolyse des membranes dans le monde entier. La technologie des membranes est une méthode pour obtenir de l’hydroxyde de sodium de haute qualité en ce qui concerne les aspects écologiques et économiques.