氯研究所，股份有限公司。
鹽水的電解產生氯氣和苛性鹼。 氯化鈉 (NaCl) 是主要使用的鹽； 它產生燒鹼（NaOH）。 但是，使用氯化鉀 (KCl) 會產生苛性鉀 (KOH)。
2 氯化鈉 + 2 H2氧→氯2↑+ 2 氫氧化鈉 + H2↑
鹽 + 水 → 氯氣（氣體）+ 鹼 + 氫氣（氣體）
目前，隔膜電池工藝最常用於氯的商業生產，其次是汞電池工藝，然後是膜電池工藝。 由於經濟、環境和產品質量問題，製造商現在更喜歡將膜電池工藝用於新的生產設施。
隔膜電池工藝
隔膜電池（見圖 1）將飽和鹽水送入一個隔間，該隔間內裝有塗有釕鹽和其他金屬鹽的鈦陽極。 塑料電池頭收集在該陽極產生的熱濕氯氣。 壓縮機抽吸然後將氯氣吸入收集集管以進行進一步處理，包括冷卻、乾燥和壓縮。 水和未反應的鹽水通過多孔隔膜分離器滲入陰極室，在陰極室中水在鋼陰極上發生反應，生成氫氧化鈉（苛性鈉）和氫氣。 隔膜將陽極產生的氯氣與陰極產生的氫氧化鈉和氫氣隔離開來。 如果這些產品結合在一起，就會產生次氯酸鈉（漂白劑）或氯酸鈉。 氯酸鈉的商業生產商使用沒有隔板的電池。 最常見的隔膜是石棉和碳氟聚合物的複合材料。 現代隔膜電池工廠不存在歷史上與使用石棉隔膜相關的健康或環境問題。 一些工廠確實使用無石棉隔膜，這些隔膜現在可以買到。 隔膜電池工藝產生含有未反應鹽的稀氫氧化鈉溶液。 額外的蒸發過程濃縮了苛性鹼並去除了大部分鹽分，從而製成具有商業品質的苛性鹼。
圖 1. 氯鹼電池工藝的類型
汞電池工藝
汞電池實際上由兩個電化學電池組成。 第一個電池在陽極的反應是：
2氯 - → C12 + 2 電子 -
氯化物 → 氯 + 電子
第一個電池在陰極的反應是：
Na+ + 汞 + 電子 - → 鈉·汞
鈉離子 + 汞 + 電子 → 鈉汞齊
鹽水在帶有橡膠襯裡的傾斜鋼槽中流動（見圖 4），陰極汞在鹽水下方流動。 塗層鈦陽極懸浮在鹽水中，用於生產氯氣，氯氣從電解池中流出，進入收集和處理系統。 鈉在電池中被電解並離開第一個電池與汞混合。 這種汞合金流入稱為分解器的第二個電化學電池。 分解器是一個以石墨為陰極、汞齊為陽極的電池。
在分解器中的反應是：
2鈉•汞+ 2氫2O → 2 氫氧化鈉 + 2 汞 + H2 ↑
汞電池工藝直接從電池中生產商用 (50%) NaOH。
膜細胞過程
隔膜電池中的電化學反應與隔膜電池中的相同。 使用陽離子交換膜代替多孔隔膜（見圖 1）。 該膜可防止氯離子遷移到陰極電解液中，從而直接從電池中產生基本上無鹽的 30% 至 35% 的苛性鹼。 無需除鹽使得將苛性鹼蒸發至商業 50% 強度變得更簡單，並且需要更少的投資和能源。 由於腐蝕性更強，昂貴的鎳被用作膜電池中的陰極。
安全和健康危害
在常溫下，乾燥的氯氣，無論是液態還是氣態，都不會腐蝕鋼材。 濕氯氣具有很強的腐蝕性，因為它會形成鹽酸和次氯酸。 應注意保持氯氣和氯氣設備的干燥。 管道、閥門和容器在不使用時應關閉或蓋上蓋子，以防止大氣中的水分進入。 如果在氯氣洩漏處使用水，由此產生的腐蝕性條件會使洩漏變得更糟。
液氯的體積隨溫度升高而增加。 應採取預防措施以避免管道、容器、容器或其他裝有液氯的設備發生靜水壓破裂。
氫氣是通過電解鹽水溶液生產的所有氯氣的副產品。 在已知的濃度範圍內，氯氣和氫氣的混合物是易燃的並具有潛在爆炸性。 氯氣和氫氣的反應可由直射陽光、其他紫外線源、靜電或劇烈撞擊引發。
氯氣生產過程中會產生少量三氯化氮，這是一種不穩定且極易爆炸的化合物。 當含有三氯化氮的液氯蒸發時，三氯化氮在剩餘的液氯中可能達到危險濃度。
氯有時會與空氣壓縮機、閥門、泵和油隔膜儀器等來源的油和油脂以及維護工作中的木材和破布等多種有機材料發生反應，有時會發生爆炸。
一旦有任何氯氣釋放跡象，必須立即採取措施糾正這種情況。 如果不及時糾正，氯氣洩漏總是會變得更糟。 當發生氯氣洩漏時，配備呼吸器和其他適當的個人防護設備 (PPE) 的經過授權和培訓的人員應進行調查並採取適當的措施。 在沒有適當的 PPE 和後備人員的情況下，人員不得進入氯濃度超過立即危及生命和健康 (IDLH) 濃度 (10 ppm) 的大氣中。 無關人員應遠離，危險區域應隔離。 可能受氯釋放影響的人員應在情況允許時疏散或就地避難。
區域氯監測器和風向指示器可以提供及時的信息（例如，逃生路線），以幫助確定人員是否需要疏散或就地避難。
使用疏散時，可能暴露的人員應移至洩漏處的上風點。 因為氯氣比空氣重，所以高海拔是可取的。 為在最短時間內逃生，已在污染區的人員應側風移動。
在建築物內選擇就地避難時，可以通過關閉所有門窗和其他開口，關閉空調和進氣系統來實現避難。 人員應移動到離釋放點最遠的建築物一側。
必須注意不要在沒有逃生路線的情況下安置人員。 風向的變化可能會使安全位置變得危險。 可能會出現新的洩漏，或者現有洩漏可能會變大。
如果發生火災或即將發生火災，應盡可能將氯容器和設備移離火源。 如果無法移動未洩漏的容器或設備，應用水保持冷卻。 水不應直接用於氯氣洩漏處。 氯和水反應形成酸，洩漏很快就會變得更糟。 但是，如果涉及多個容器並且其中一些容器正在洩漏，則可能需要謹慎使用噴水以幫助防止未洩漏容器的超壓。
每當容器暴露在火焰中時，應使用冷卻水，直到火熄滅且容器冷卻。 接觸火的容器應隔離，並應盡快聯繫供應商。
氫氧化鈉溶液具有腐蝕性，尤其是濃縮時。 面臨溢出和洩漏風險的工人應佩戴手套、面罩和護目鏡以及其他防護服。
致謝：RG Smerko 博士因提供氯研究所的資源而受到認可。