Kaustična soda(NaOH) jedna je od najvažnijih kemijskih sirovina, s ukupnom godišnjom proizvodnjom od 106 t. NaOH se koristi u organskoj kemiji, u proizvodnji aluminija, u industriji papira, u industriji prerade hrane, u proizvodnji deterdženata itd. Kaustična soda je koproizvod u proizvodnji klora, od čega se 97% mjesto elektrolizom natrijeva klorida.
Kaustična soda ima agresivan učinak na većinu metalnih materijala, osobito pri visokim temperaturama i koncentracijama. Međutim, već je dugo poznato da nikal pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju na kaustičnu sodu pri svim koncentracijama i temperaturama, kao što je prikazano na slici 1. Osim toga, osim pri vrlo visokim koncentracijama i temperaturama, nikal je otporan na pucanje od korozije uzrokovano naponom. Legura standardne kvalitete nikla 200 (EN 2.4066/UNS N02200) i legura 201 (EN 2.4068/UNS N02201) stoga se koriste u ovim fazama proizvodnje kaustične sode, koje zahtijevaju najveću otpornost na koroziju. Katode u ćeliji za elektrolizu koja se koristi u membranskom procesu također su izrađene od ploča nikla. Nizvodne jedinice za koncentriranje tekućine također su izrađene od nikla. Rade prema principu višestupanjskog isparavanja uglavnom s isparivačima s padajućim filmom. U ovim jedinicama nikal se koristi u obliku cijevi ili cijevnih ploča za izmjenjivače topline prije isparavanja, kao limovi ili obložene ploče za jedinice predisparavanja, te u cijevima za transport otopine kaustične sode. Ovisno o brzini protoka, kristali kaustične sode (prezasićena otopina) mogu uzrokovati eroziju na cijevima izmjenjivača topline, zbog čega ih je potrebno zamijeniti nakon razdoblja rada od 2–5 godina. Proces isparavanja s padajućim filmom koristi se za proizvodnju visoko koncentrirane, bezvodne kaustične sode. U procesu padajućeg filma koji je razvio Bertrams, rastaljena sol na temperaturi od oko 400 °C koristi se kao medij za zagrijavanje. Ovdje se trebaju koristiti cijevi izrađene od legure nikla 201 s niskim udjelom ugljika (EN 2.4068/UNS N02201) jer je na temperaturama višim od oko 315 °C (600 °F) veći sadržaj ugljika standardne legure nikla 200 (EN 2.4066/UNS N02200 ) može dovesti do taloženja grafita na granicama zrna.
Nikal je preferirani materijal za izradu isparivača kaustične sode gdje se ne mogu koristiti austenitni čelici. U prisutnosti nečistoća kao što su klorati ili sumporni spojevi – ili kada su potrebne veće čvrstoće – u nekim se slučajevima koriste materijali koji sadrže krom kao što je legura 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Također od velikog interesa za kaustična okruženja je legura 33 s visokim sadržajem kroma (EN 1.4591/UNS R20033). Ako će se koristiti ovi materijali, mora se osigurati da radni uvjeti neće uzrokovati pucanje uslijed korozije uslijed naprezanja.
Legura 33 (EN 1.4591/UNS R20033) pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju u 25 i 50% NaOH do točke vrenja i u 70% NaOH na 170 °C. Ova je legura također pokazala izvrsne performanse u testovima na terenu u postrojenju izloženom kaustičnoj sodi iz procesa dijafragme.39 Slika 21 prikazuje neke rezultate u vezi s koncentracijom ove kaustične tekućine dijafragme, koja je bila kontaminirana kloridima i kloratima. Do koncentracije od 45% NaOH, legura materijala 33 (EN 1.4591/UNS R20033) i legura nikla 201 (EN 2.4068/UNS N2201) pokazuju usporedivu izvanrednu otpornost. S povećanjem temperature i koncentracije legura 33 postaje još otpornija od nikla. Stoga, kao rezultat visokog sadržaja kroma, čini se da je legura 33 korisna za rukovanje kaustičnim otopinama s kloridima i hipokloritom iz procesa dijafragme ili živine ćelije.
Vrijeme objave: 21. prosinca 2022