Kaustična soda(NaOH) je jedna od najvažnijih kemijskih sirovina, s ukupnom godišnjom proizvodnjom od 106 t. NaOH se koristi u organskoj kemiji, u proizvodnji aluminija, u industriji papira, u prehrambenoj industriji, u proizvodnji deterdženata itd. Kaustična soda je nusproizvod u proizvodnji klora, od čega se 97% odvija elektrolizom natrijevog klorida.
Kaustična soda ima agresivan utjecaj na većinu metalnih materijala, posebno pri visokim temperaturama i koncentracijama. Međutim, već je dugo poznato da nikal pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju kaustične sode pri svim koncentracijama i temperaturama, kao što je prikazano na slici 1. Osim toga, osim pri vrlo visokim koncentracijama i temperaturama, nikal je imun na pucanje uzrokovano korozijom pod naponom uzrokovanom kaustikom. Stoga se u ovim fazama proizvodnje kaustične sode, koje zahtijevaju najveću otpornost na koroziju, koriste standardne vrste nikla, legura 200 (EN 2.4066/UNS N02200) i legura 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Katode u elektroliznoj ćeliji koja se koristi u membranskom procesu također su izrađene od niklnih limova. Nizvodne jedinice za koncentriranje tekućine također su izrađene od nikla. Rade prema principu višestupanjskog isparavanja, uglavnom s isparivačima s padajućim filmom. U tim se jedinicama nikal koristi u obliku cijevi ili cijevnih ploča za izmjenjivače topline prije isparavanja, kao ploče ili obložene ploče za jedinice prije isparavanja i u cijevima za transport otopine kaustične sode. Ovisno o protoku, kristali kaustične sode (prezasićena otopina) mogu uzrokovati eroziju cijevi izmjenjivača topline, zbog čega ih je potrebno zamijeniti nakon radnog razdoblja od 2 do 5 godina. Postupak isparavanja s padajućim filmom koristi se za proizvodnju visoko koncentrirane, bezvodne kaustične sode. U postupku s padajućim filmom koji je razvio Bertrams, kao medij za grijanje koristi se rastaljena sol na temperaturi od oko 400 °C. Ovdje bi se trebale koristiti cijevi izrađene od niskougljične legure nikla 201 (EN 2.4068/UNS N02201) jer na temperaturama višim od oko 315 °C (600 °F) veći sadržaj ugljika u standardnoj leguri nikla 200 (EN 2.4066/UNS N02200) može dovesti do taloženja grafita na granicama zrna.
Nikal je preferirani materijal za konstrukciju isparivača kaustične sode gdje se austenitni čelici ne mogu koristiti. U prisutnosti nečistoća poput klorata ili sumpornih spojeva - ili kada su potrebne veće čvrstoće - u nekim se slučajevima koriste materijali koji sadrže krom, poput legure 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Također je od velikog interesa za kaustične okoline legura 33 s visokim udjelom kroma (EN 1.4591/UNS R20033). Ako se koriste ovi materijali, mora se osigurati da radni uvjeti vjerojatno neće uzrokovati pucanje od korozije pod naponom.
Slitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju u 25 i 50% NaOH do vrelišta te u 70% NaOH na 170 °C. Ova slitina je također pokazala izvrsne performanse u terenskim ispitivanjima u postrojenju izloženom kaustičnoj sodi iz dijafragmalnog procesa.39 Slika 21 prikazuje neke rezultate u vezi s koncentracijom ove dijafragmalne kaustične otopine, koja je bila kontaminirana kloridima i kloratima. Do koncentracije od 45% NaOH, materijali slitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) i nikalna slitina 201 (EN 2.4068/UNS N2201) pokazuju usporedivu izvanrednu otpornost. S porastom temperature i koncentracije, slitina 33 postaje još otpornija od nikla. Stoga se, zbog visokog sadržaja kroma, slitina 33 čini povoljnom za rukovanje kaustičnim otopinama s kloridima i hipokloritom iz dijafragmalnog ili živinog procesa.
Vrijeme objave: 21. prosinca 2022.