Kavstična soda(NaOH) je ena najpomembnejših kemičnih krmnih zalog, s skupno letno proizvodnjo 106t. NaOH se uporablja v organski kemiji, pri proizvodnji aluminija, v papirni industriji, živilskopredelovalni industriji, pri izdelavi detergentov itd. nastane z elektrolizo natrijevega klorida.
Kavstična soda ima agresiven vpliv na večino kovinskih materialov, še posebej pri visokih temperaturah in koncentracijah. Vendar je že dolgo znano, da ima nikelj odlično korozijsko odpornost na kavstično sodo pri vseh koncentracijah in temperaturah, kot prikazuje slika 1. Poleg tega je nikelj, razen pri zelo visokih koncentracijah in temperaturah, odporen na razpoke zaradi napetostne korozije, ki jih povzroča jedka snov. Zlitina 200 (EN 2.4066/UNS N02200) in zlitina 201 (EN 2.4068/UNS N02201) standardne kakovosti niklja se zato uporabljata na teh stopnjah proizvodnje kavstične sode, ki zahtevajo največjo odpornost proti koroziji. Tudi katode v elektrolizni celici, ki se uporabljajo v membranskem procesu, so narejene iz nikljevih plošč. Nadaljnje enote za koncentriranje tekočine so prav tako izdelane iz niklja. Delujejo po principu večstopenjskega uparjanja večinoma z uparjalniki s padajočim filmom. V teh enotah se nikelj uporablja v obliki cevi ali cevnih plošč za toplotne izmenjevalnike pred izparevanjem, kot plošče ali oplaščene plošče za predizparilne enote in v ceveh za transport raztopine kavstične sode. Odvisno od pretoka lahko kristali kavstične sode (prenasičena raztopina) povzročijo erozijo na ceveh izmenjevalnika toplote, zaradi česar jih je treba zamenjati po 2–5 letih delovanja. Postopek izparilnika s padajočim filmom se uporablja za proizvodnjo visoko koncentrirane, brezvodne kavstične sode. Pri postopku padajočega filma, ki ga je razvil Bertrams, se kot grelni medij uporablja staljena sol pri temperaturi približno 400 °C. Tu je treba uporabiti cevi iz nizkoogljične zlitine niklja 201 (EN 2.4068/UNS N02201), ker je pri temperaturah, višjih od približno 315 °C (600 °F), višja vsebnost ogljika standardne zlitine stopnje niklja 200 (EN 2.4066/UNS N02200). ) lahko povzročijo obarjanje grafita na mejah zrn.
Nikelj je prednostni material za izdelavo uparjalnikov s kavstično sodo, kjer ni mogoče uporabiti avstenitnih jekel. V prisotnosti nečistoč, kot so klorati ali žveplove spojine – ali kadar so potrebne višje trdnosti – se v nekaterih primerih uporabljajo materiali, ki vsebujejo krom, kot je zlitina 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Zelo zanimiva za jedka okolja je tudi zlitina 33 z visoko vsebnostjo kroma (EN 1.4591/UNS R20033). Če bodo uporabljeni ti materiali, je treba zagotoviti, da delovni pogoji verjetno ne bodo povzročili razpok zaradi napetostne korozije.
Zlitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) kaže odlično odpornost proti koroziji v 25 in 50 % NaOH do vrelišča in v 70 % NaOH pri 170 °C. Ta zlitina je prav tako pokazala odlične rezultate pri terenskih testih v obratu, ki je bil izpostavljen kavstični sodi iz procesa z diafragmo.39 Slika 21 prikazuje nekaj rezultatov v zvezi s koncentracijo te kavstične tekočine z diafragmo, ki je bila onesnažena s kloridi in klorati. Do koncentracije 45 % NaOH materiala zlitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) in nikljeva zlitina 201 (EN 2.4068/UNS N2201) kažeta primerljivo izjemno odpornost. Z naraščajočo temperaturo in koncentracijo postane zlitina 33 še bolj odporna kot nikelj. Tako se zdi, da je zlitina 33 zaradi visoke vsebnosti kroma ugodna za ravnanje z jedkimi raztopinami s kloridi in hipokloritom iz diafragme ali procesa z živosrebrnimi celicami.
Čas objave: 21. decembra 2022