Umrüstung auf Membranzellen in der Alkalichlorid-Elektrolyse vor dem Hintergrund der FCKW/CKW-Diskussion
✍ Scribed by Dr. Rudolf Staab; Dr. Dieter Bergner; Dr. Wolfgang Scheibitz
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1993
- Tongue
- German
- Weight
- 922 KB
- Volume
- 65
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
Die Umweltdiskussion beziiglich chlorhaltiger Chemieprodukte, wie beispielsweise CKW, FCKW, PVC, und der daraus resultierende Bedarfsriickgang bzw. Totalausstieg aus Teilgebieten fiihren zwangslauEig zu Produktionseinschrankungen oder sogar Stillegungen bei der AUtalichlorid-Elektrolyse. Angesichts dieser Rahmenbedingungen und des hohen Investitionsaufwands fiir die UmsteUung von Amalgam-rluf Membranzellen ist fiir die chemische Industrie der Weg in die neue Technologie trotz der betrachtlichen Energie-Einsparung wirtschaftlich kaum vertretbar. 1 Stand der Membranzellen-Technologie daB die Kosten fur Personal, fur Energie und fur das Kapital, also f i r die Investitionen, beim Membranverfahren niedriger sind als bei den beiden anderen Verfahren. Infolgedessen konnen die Elektrolyseprodukte rnit Membranzellen billiger erzeugt werden als rnit Amalgam-und Diaphragmazellen. Daraus folgt, daR beim Zur Erzeugung von Chlor, Alkalilauge und Wasserstoff sind in vielen Landern Membranzellen im Einsatz. Ende 1992 wurden rnit Membranzellen in 190 Elektrolyseanlagen jahrlich etwa 9 Mio. t NaOH erzeugt. Weltweit gibt es etwa 10 verschiedene Typen von Membranzellen [l], unter denen sich auch die Hoechst-Uhde-Technologie befindet. Diese von der Hoechst AG und ihrer Tochtergesellschaft Uhde GmbH entwickelte Membranzelle ist zur Zeit in 19 Elektrolyseanlagen in Betrieb, jedoch bis auf eine Versuchsanlage in Frankfurt/M.-Hoechst rnit einer Chlorkapazitat von 10000 t pro Jahr (s. Abb. 1) ausschlieDlich bei Dritten und i m Ausland. Begonnen wurde die Entwicklung der Hoechst-Uhde-Membranzelle Anfang der 70er Jahre, als damals steigende Strompreise und das Bekanntwerden der MaDnahmen der japanischen Regierung gegeniiber Amalgam-Elektrolysen ein neues energiesparendes und inharent umweltfreundliches Elektrolyseverfahren verlangten. Jetzt ist das Membranverfahren einsatzbereit, aber in den Industriestaaten Europas und Nordamerikas herrschen noch immer die beiden klassischen Verfahren der Alkalichlorid-Elektrolyse, das Amalgamverfahren-und das Diaphragmaverfahren vor, obwohl das Membranverfahren rnit niedrigeren Investitionskosten, niedrigeren Energiekosten sowie ohne Asbest und Quecksilber arbeitet. Es scheint ein Widerspruch zwischen den Angaben der Anbieter von Membranzellen und dem Abb. 1. Hoechst-Uhde-Membranzelle rnit einer Chlorkapazitat , ooo t/a in einer Versuchsan,age.
Verhalten der Elektrolysebetreiber in Westeuropa und Nordamerika zu bestehen. Dies soll im folgenden naher betrachtet werden.
2 Produktkostenvergleich
In Abb. 2 werden die Produktkosten der drei Verfahren der Alkalichlorid-Elektrolyse miteinander verglichen. Man erkennt,