Sodă caustică(NaOH) este una dintre cele mai importante materii prime chimice, cu o producție totală anuală de 106 t. NaOH este utilizat în chimia organică, în producția de aluminiu, în industria hârtiei, în industria alimentară, în fabricarea detergenților etc. Soda caustică este un coprodus în producția de clor, din care 97% ia loc prin electroliza clorurii de sodiu.
Soda caustică are un impact agresiv asupra majorității materialelor metalice, în special la temperaturi și concentrații ridicate. Cu toate acestea, se știe de mult timp că nichelul prezintă o rezistență excelentă la coroziune la soda caustică la toate concentrațiile și temperaturile, așa cum arată Figura 1. În plus, cu excepția concentrațiilor și temperaturilor foarte mari, nichelul este imun la fisurarea coroziunii induse de efort caustic. Prin urmare, aliajele standard de nichel 200 (EN 2.4066/UNS N02200) și aliajul 201 (EN 2.4068/UNS N02201) sunt utilizate în aceste etape ale producției de sodă caustică, care necesită cea mai mare rezistență la coroziune. Catozii din celula de electroliză utilizați în procesul cu membrană sunt, de asemenea, fabricați din foi de nichel. Unitățile din aval pentru concentrarea lichidului sunt de asemenea realizate din nichel. Ele funcționează conform principiului de evaporare în mai multe etape, mai ales cu evaporatoare cu film în cădere. În aceste unități nichelul este utilizat sub formă de tuburi sau foi tubulare pentru schimbătoarele de căldură de pre-evaporare, ca foi sau plăci placate pentru unitățile de pre-evaporare și în conductele pentru transportul soluției de sodă caustică. În funcție de debit, cristalele de sodă caustică (soluție suprasaturată) pot provoca eroziunea tuburilor schimbătorului de căldură, ceea ce face necesară înlocuirea acestora după o perioadă de funcționare de 2-5 ani. Procesul de evaporare cu film care căde este utilizat pentru a produce sodă caustică anhidră, foarte concentrată. În procesul de cădere a filmului dezvoltat de Bertrams, ca mediu de încălzire este utilizată sare topită la o temperatură de aproximativ 400 °C. Aici trebuie utilizate tuburi din aliaj de nichel cu conținut scăzut de carbon 201 (EN 2.4068/UNS N02201), deoarece la temperaturi mai mari de aproximativ 315 °C (600 °F) conținutul de carbon mai mare al aliajului standard de nichel 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ) poate duce la precipitarea grafitului la limitele de cereale.
Nichelul este materialul preferat de construcție pentru evaporatoarele cu sodă caustică în care oțelurile austenitice nu pot fi utilizate. În prezența impurităților precum clorații sau compușii cu sulf – sau când sunt necesare rezistențe mai mari – în unele cazuri sunt utilizate materiale care conțin crom, cum ar fi aliajul 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). De asemenea, de mare interes pentru mediile caustice este aliajul 33 cu conținut ridicat de crom (EN 1.4591/UNS R20033). Dacă urmează a fi utilizate aceste materiale, trebuie să se asigure că condițiile de funcționare nu sunt susceptibile de a provoca fisurare prin coroziune sub tensiune.
Aliajul 33 (EN 1.4591/UNS R20033) prezintă o rezistență excelentă la coroziune în 25 și 50% NaOH până la punctul de fierbere și în 70% NaOH la 170 °C. Acest aliaj a prezentat, de asemenea, performanțe excelente în testele de teren într-o instalație expusă la soda caustică din procesul de diafragmă.39 Figura 21 prezintă unele rezultate privind concentrația acestei lichide caustice cu diafragmă, care a fost contaminată cu cloruri și clorați. Până la o concentrație de 45% NaOH, aliajul materialelor 33 (EN 1.4591/UNS R20033) și aliajul de nichel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) prezintă o rezistență remarcabilă comparabilă. Odată cu creșterea temperaturii și concentrației, aliajul 33 devine și mai rezistent decât nichelul. Astfel, ca rezultat al conținutului său ridicat de crom, aliajul 33 pare a fi avantajos să se manipuleze soluții caustice cu cloruri și hipoclorit din procesul de celule cu diafragmă sau mercur.
Ora postării: 21-12-2022