طرح و اجرای واحد کلر آلکالی

واکنش کلی این فرآیند به صورت زیر می باشد:
2NaCl+ 2H2O -----> Cl2+ 2NaOH + H2
سه روش صنعتی برای فرایند کلر الکالی مورد استاده قرار می گیرد.
الکترولیز سلول جیوه:
الکترولیز سلول جیوه اولین روش تولید کلر در مقیاس صنعتی بوده است. در این روش آندهای تیتانیوم بالای یک بستر کاتدی از جنس جیوه مایع قرار می‌گیرد و محلولی از کلرید سدیم بین دو الکترود قرار داده می‌شود. با برقراری جریان الکتریکی، کلر در سمت آندهای تیتانیوم آزاد شده ،و در همین حال در سمت کاتد، سدیم با جیوه تشکیل ملغمه‌ می دهد. از عیوب این روش می توان به مصرف زیادی انرژی و نیز مسایل محیط زیستی نشت جیوه اشاره نمود.
الکترولیز سلول دیافراگم:
یک صفحه آزبست روی شبکه آهنی کاتد قرار می‌گیرد تا از اختلاط مجدد کلر تشکیل شده در آند و سدیم هیدروکسید تشکیل شده در کاتد جلوگیری نماید. دراین روش انرژی کمتری نسبت به روش سلول جیوه مصرف می‌شود ،اما سدیم هیدروکسید را به سختی می‌توان جمع آوری و به ماده‌ای مفید تبدیل کرد.در این روش، مقدار ناخالصی نمک در سدیم هیدروکسید خیلی زیاد خواهد بود.
الکترولیز غشایی یا ممبراینی:
این روش جدیدیترین روش تولید گاز کلر می باشد که در آن از غشاهایی با تراوایی انتخابی استفاده می شود جنس غشاها ، پلیمری بوده که نسبت به عبور یون Na+ تراوا بوده و نسبت به Cl- ناتراوا می باشد این بدین معنی است که یون سدیم می تواند از میان غشاء عبور کند در حالیکه این امکان برای Cl- وجود ندارد. در این فرآیند آبنمک به قسمت آند(آنولیت) و سود به همراه آب به قسمت کاتد(کاتولیت) تزریق شده و در حین انجام فرآیند ، آب نمک به تدریج رقیق و سود غلیظ تر می شود این عمل به خاطر عبور یونهای سدیم از میان غشاء به سمت کاتولیت می باشد شکل زیر به صورت شماتیک نمایی از یک سل الکترولایزر را نشان می دهد معمولا یک الکترولایزر بسته به حجم تولید از چندین سل تشکیل شده است.همانطور که پیداست قطب منفی جریان برق مستقیم(DC)خروجی رکتیفایر به الکترود کاتد متصل بوده و قطب مثبت به الکترود آند ، که این جریان برق پتانسیل لازم جهت تجزیه آنولیت و کاتولیت را فراهم می آورد.