Amalgamverfahren

Chlor kann mit 3 Verfahren hergestellt werden. Das Amalgamverfahren gehört neben dem Diaphragmaverfahren zu den alten Verfahren, die schon vor 1900 angewandt werden. Der Besondere Vorteil dieses Verfahrens ist, das man eine NaCl freie, 50%ige Lauge erhält die nicht erst aufbereitet werden muß

Das Amalgamverfahren besteht aus einer Elektrolyse- und einer Zersetzerzelle. In den 4m² - 30m² großen Elektrolysezellen, deren Böden 1,0cm/m – 2,5cm/m geneigt sind, fliest auf dem Boden eine 6mm – 8mm dicke Hg Schicht, die als Kathode fungiert. Die Seitenteile und der Deckel bestehen aus Gummierten Stahl (Korrosionsschutz). Durch den Deckel wird der Strom durch mit Titanhülsen geschützten Kupferstäben den Titananoden zugeführt. Die Anodenplatten bestehen aus paralellen Titanstäben, die an der Unterseite mit einer 3µm dicken Rutheniumoxid bzw. Rutheniumoxid / Titanoxid Aktivierungsschicht beschichtet sind. Der Abstand Anodenplatte – Quecksilberschicht beträgt 3mm. Als Elektrolyt wird NaCl Lösung mit w NaCl = 310g/L zugeführt, aufgrund der hohen Wasserstoffüberspannung wird kein Wasserstoffgas an der Kathode abgeschieden, sondern Natriumionen entladen. Die Na⁺ Ionen difundieren in das Hg und bilden eine Legierung. Das entstandene Natriumamalgam mit w Na<0,4% wird am Zellenende entnommen und der Zersetzerzelle zugeführt.

Vorgang kathode:
2Na⁺ + 2e^- --> 2Na
_xNa + _yHg --> Na_xHg_y (Amalgam)

Das an der Anode entstehende Chlorgas wird abgeführt.
2Cl^- - 2e^- --> Cl₂

Elektrische Daten der Elektrolysezelle:
ca. 4V Gleichspannung und ca. 10kA/m² Stomdichte, Gleichstomverbrauch ca. 3300kW/t Chlor.

Die um ca. 50g/L verarmte Sole wird der Zelle entnommen und der Aufbereitung zugeführt.In der Zersetzerzelle wird das Amalgam dem Zersetzerwasser im Gegenstrom zugeführt. Der Zersetzer kann als Horizontal- oder Vertikalzersetzer vorliegen.
Im Vertikalzersetzer werden Graphitkugeln als Katalysator eingesetzt. Mit dem zugeführten VE-Wasser zersetzt sich das Amalgam, es entsteht eine 50%ige Natronlauge die oben abgeführt wird. Der entstandene H₂ wird aus dem Gasraum abgeleitet. Durch den Dichteunterschied sammelt sich unten das Regenerierte Hg und wird der Elektrolysezelle wieder zugeführt. Die entstandene Natronlauge ist sehr rein <50ppm Cl₂

Vorgang Zersetzerzelle:
Na_xHg_y (Graphit) --> _xNa + _yHg
2Na + 2 H₂O --> 2NaOH + H₂

Hauptprodukt:
C₂

Koppelprodukte:
NaOH und H₂