Kaustik soda(NaOH) är ett av de viktigaste kemiska råvarorna, med en total årlig produktion på 106 ton. NaOH används i organisk kemi, vid tillverkning av aluminium, inom pappersindustrin, inom livsmedelsindustrin, vid tillverkning av tvättmedel etc. Kaustiksoda är en biprodukt vid tillverkning av klor, varav 97 % tar placeras genom elektrolys av natriumklorid.
Kaustiksoda har en aggressiv inverkan på de flesta metalliska material, särskilt vid höga temperaturer och koncentrationer. Det har dock varit känt sedan länge att nickel uppvisar utmärkt korrosionsbeständighet mot kaustiksoda i alla koncentrationer och temperaturer, som figur 1 visar. Dessutom, förutom vid mycket höga koncentrationer och temperaturer, är nickel immun mot kaustikinducerad spänningskorrosionssprickning. Legering 200 av nickelstandardkvalitet (EN 2.4066/UNS N02200) och legering 201 (EN 2.4068/UNS N02201) används därför i dessa stadier av kaustiksodaproduktion, som kräver den högsta korrosionsbeständigheten. Katoderna i elektrolyscellen som används i membranprocessen är också gjorda av nickelskivor. Nedströmsenheterna för att koncentrera luten är också gjorda av nickel. De arbetar enligt flerstegsförångningsprincipen mestadels med fallande filmförångare. I dessa enheter används nickel i form av tuber eller tubplåtar för förångningsvärmeväxlarna, som ark eller pläterade plattor för förindunstningsenheterna och i rören för transport av kaustiksodalösningen. Beroende på flödet kan kaustiksodakristallerna (övermättad lösning) orsaka erosion på värmeväxlarrören, vilket gör det nödvändigt att byta ut dem efter en driftstid på 2–5 år. Förångningsprocessen med fallande film används för att producera högkoncentrerad, vattenfri kaustiksoda. I den fallande filmprocessen som utvecklats av Bertrams används smält salt vid en temperatur på cirka 400 °C som uppvärmningsmedium. Här bör rör gjorda av nickellegering 201 med låg kolhalt (EN 2.4068/UNS N02201) användas eftersom vid temperaturer högre än cirka 315 °C (600 °F) den högre kolhalten i standardlegeringen 200 av nickelkvalitet (EN 2.4066/UNS N02200) ) kan leda till grafitfällning vid korngränserna.
Nickel är det föredragna konstruktionsmaterialet för kaustiksodaindunstare där de austenitiska stålen inte kan användas. I närvaro av föroreningar som klorater eller svavelföreningar – eller när högre hållfastheter krävs – används i vissa fall kromhaltiga material som legering 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Även av stort intresse för frätande miljöer är den högkromhaltiga legeringen 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Om dessa material ska användas, måste det säkerställas att driftförhållandena sannolikt inte orsakar spänningskorrosionssprickor.
Legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) uppvisar utmärkt korrosionsbeständighet i 25 och 50 % NaOH upp till kokpunkten och i 70 % NaOH vid 170 °C. Denna legering visade också utmärkta prestanda i fälttester i en anläggning exponerad för kaustiksoda från diafragmaprocessen.39 Figur 21 visar några resultat angående koncentrationen av denna diafragmalut, som var förorenad med klorider och klorater. Upp till en koncentration av 45 % NaOH visar materialen legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) och nickellegering 201 (EN 2.4068/UNS N2201) en jämförbar enastående motståndskraft. Med ökande temperatur och koncentration blir legeringen 33 ännu mer motståndskraftig än nickel. Sålunda, som ett resultat av dess höga krominnehåll, verkar legeringen 33 vara fördelaktig för att hantera kaustiklösningar med klorider och hypoklorit från diafragma- eller kvicksilvercellprocessen.
Posttid: 2022-12-21