Kaustična soda(NaOH) je jedna od najvažnijih hemijskih sirovina, sa ukupnom godišnjom proizvodnjom od 106 tona. NaOH se koristi u organskoj hemiji, u proizvodnji aluminija, u industriji papira, u prehrambenoj industriji, u proizvodnji deterdženata itd. Kaustična soda je nusproizvod u proizvodnji hlora, od čega se 97% odvija elektrolizom natrijum hlorida.
Kaustična soda ima agresivan utjecaj na većinu metalnih materijala, posebno pri visokim temperaturama i koncentracijama. Međutim, već dugo je poznato da nikl pokazuje odličnu 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, nikl je imun na pucanje usljed korozije izazvane kaustikom. Standardne klase nikla, legura 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 elektroliznoj ćeliji koja se koristi u membranskom procesu također su izrađene od nikl limova. Nizvodne jedinice za koncentriranje tekućine također su izrađene od nikla. One rade po principu višestepenog isparavanja, uglavnom s isparivačima sa padajućim filmom. U ovim jedinicama nikl se koristi u obliku cijevi ili cijevnih ploča za izmjenjivače toplote prije isparavanja, kao ploče ili platnene ploče za jedinice prije isparavanja i u cijevima za transport rastvora kaustične sode. Ovisno o brzini protoka, kristali kaustične sode (prezasićeni rastvor) mogu uzrokovati eroziju na cijevima izmjenjivača toplote, što ih čini neophodnim zamjenom nakon radnog perioda od 2-5 godina. Postupak isparavanja padajućim filmom koristi se za proizvodnju visoko koncentrirane, bezvodne kaustične sode. U postupku padajućeg filma koji je razvio Bertrams, rastopljena sol na temperaturi od oko 400 °C koristi se kao medij za zagrijavanje. Ovdje bi trebalo 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.
Nikl je preferirani materijal za konstrukciju isparivača kaustične sode gdje se austenitni čelici ne mogu koristiti. U prisustvu nečistoća poput hlorata ili sumpornih spojeva - ili kada su potrebne veće čvrstoće - u nekim slučajevima se koriste materijali koji sadrže hrom, poput legure 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Također je od velikog interesa za kaustične sredine legura 33 s visokim sadržajem hroma (EN 1.4591/UNS R20033). Ako se ovi materijali koriste, mora se osigurati da radni uslovi vjerovatno neće izazvati pucanje od korozije pod naponom.
Legura 33 (EN 1.4591/UNS R20033) pokazuje odličnu otpornost na koroziju u 25 i 50% NaOH do tačke ključanja i u 70% NaOH na 170 °C. Ova legura je također pokazala odlične performanse u terenskim testovima u postrojenju izloženom kaustičnoj sodi iz dijafragmalnog procesa.39 Slika 21 prikazuje neke rezultate u vezi s koncentracijom ove dijafragmalne kaustične tekućine, koja je bila kontaminirana kloridima i kloratima. Do koncentracije od 45% NaOH, materijali legura 33 (EN 1.4591/UNS R20033) i legura nikla 201 (EN 2.4068/UNS N2201) pokazuju uporedivu izvanrednu otpornost. S povećanjem temperature i koncentracije, legura 33 postaje još otpornija od nikla. Stoga, zbog visokog sadržaja hroma, legura 33 čini se povoljnom za rukovanje kaustičnim rastvorima s kloridima i hipohloritom iz dijafragmalnog ili živinog procesa.
Vrijeme objave: 21. decembar 2022.