Kaustisk soda(NaOH) er et af de vigtigste kemiske foderlagre med en samlet årlig produktion på 106t.NaOH anvendes i organisk kemi, i produktionen af aluminium, i papirindustrien, i fødevareindustrien, i fremstillingen af rengøringsmidler osv. Kaustisk soda er et biprodukt i produktionen af klor, hvoraf 97% tager placeres ved elektrolyse af natriumchlorid.
Kaustisk soda har en aggressiv indvirkning på de fleste metalliske materialer, især ved høje temperaturer og koncentrationer.Det har dog været kendt i lang tid, at nikkel udviser fremragende korrosionsbestandighed over for kaustisk soda i alle koncentrationer og temperaturer, som figur 1 viser.Derudover er nikkel, bortset fra ved meget høje koncentrationer og temperaturer, immun over for kaustisk-induceret spændingskorrosion.Nikkel-standardkvaliteterne legering 200 (EN 2.4066/UNS N02200) og legering 201 (EN 2.4068/UNS N02201) bruges derfor på disse stadier af kaustisk sodaproduktion, som kræver den højeste korrosionsbestandighed.Katoderne i elektrolysecellen, der anvendes i membranprocessen, er også lavet af nikkelplader.Nedstrømsenhederne til koncentrering af væsken er også lavet af nikkel.De fungerer efter flertrins-fordampningsprincippet for det meste med faldende filmfordampere.I disse enheder anvendes nikkel i form af rør eller rørplader til fordampningsvarmevekslerne, som plader eller beklædte plader til forfordampningsenhederne og i rørene til transport af den kaustiske sodaopløsning.Afhængig af strømningshastigheden kan kaustiske sodakrystaller (overmættet opløsning) forårsage erosion på varmevekslerrørene, hvilket gør det nødvendigt at udskifte dem efter en driftsperiode på 2-5 år.Fordamperprocessen med faldende film bruges til at fremstille højkoncentreret, vandfri kaustisk soda.I den faldende film-proces, udviklet af Bertrams, anvendes smeltet salt ved en temperatur på omkring 400 °C som opvarmningsmedium.Her bør der anvendes rør lavet af nikkellegering 201 med lavt kulstofindhold (EN 2.4068/UNS N02201), fordi ved temperaturer højere end ca. 315 °C (600 °F) det højere kulstofindhold i standardlegeringen 200 af nikkelkvalitet (EN 2.4066/UNS N02200) ) kan føre til grafitudfældning ved korngrænserne.
Nikkel er det foretrukne konstruktionsmateriale til kaustisk sodafordampere, hvor de austenitiske stål ikke kan anvendes.Ved tilstedeværelse af urenheder såsom chlorater eller svovlforbindelser – eller når der kræves højere styrker – anvendes kromholdige materialer såsom legering 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) i nogle tilfælde.Også af stor interesse for kaustiske miljøer er den højchromholdige legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033).Hvis disse materialer skal anvendes, skal det sikres, at driftsbetingelserne ikke kan forårsage spændingskorrosionsrevner.
Legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) udviser fremragende korrosionsbestandighed i 25 og 50 % NaOH op til kogepunktet og i 70 % NaOH ved 170 °C.Denne legering viste også fremragende ydeevne i feltforsøg i et anlæg udsat for kaustisk soda fra diafragmaprocessen.39 Figur 21 viser nogle resultater vedrørende koncentrationen af denne diafragma kaustiske væske, som var forurenet med chlorider og chlorater.Op til en koncentration på 45 % NaOH udviser materialerne legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) og nikkellegering 201 (EN 2.4068/UNS N2201) en sammenlignelig fremragende modstand.Med stigende temperatur og koncentration bliver legering 33 endnu mere modstandsdygtig end nikkel.Som et resultat af dets høje chromindhold synes legering 33 således at være fordelagtig til at håndtere kaustiske opløsninger med chlorider og hypochlorit fra diafragma- eller kviksølvcelleprocessen.
Indlægstid: 21. december 2022