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 tim se jedinicama nikal 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 do 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 izvrsnu izvedbu 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