Kaustisk soda(NaOH) er en av de viktigste kjemiske råvarene, med en samlet årlig produksjon på 106t.NaOH brukes i organisk kjemi, i produksjon av aluminium, i papirindustrien, i næringsmiddelindustrien, i produksjon av vaskemidler osv. Kaustisk soda er et biprodukt i produksjon av klor, hvorav 97 % tar plasseres ved elektrolyse av natriumklorid.
Kaustisk soda har en aggressiv innvirkning på de fleste metalliske materialer, spesielt ved høye temperaturer og konsentrasjoner.Det har imidlertid vært kjent i lang tid at nikkel viser utmerket korrosjonsbestandighet mot kaustisk soda i alle konsentrasjoner og temperaturer, som figur 1 viser.I tillegg, bortsett fra ved svært høye konsentrasjoner og temperaturer, er nikkel immun mot kaustisk-indusert spenningskorrosjon.Nikkel-standardkvalitetene legering 200 (EN 2.4066/UNS N02200) og legering 201 (EN 2.4068/UNS N02201) brukes derfor på disse stadiene av kaustisk sodaproduksjon, som krever den høyeste korrosjonsbestandigheten.Katodene i elektrolysecellen som brukes i membranprosessen er også laget av nikkelplater.Nedstrømsenhetene for konsentrering av væsken er også laget av nikkel.De opererer i henhold til flertrinns fordampningsprinsippet for det meste med fallende filmfordampere.I disse enhetene benyttes nikkel i form av rør eller rørplater til fordampningsvarmevekslerne, som plater eller kledde plater for fordampningsenhetene, og i rørene for transport av kaustisk sodaløsning.Avhengig av strømningshastigheten kan kaustiske sodakrystaller (overmettet løsning) forårsake erosjon på varmevekslerrørene, noe som gjør det nødvendig å skifte dem ut etter en driftsperiode på 2–5 år.Fordamperprosessen med fallende film brukes til å produsere høykonsentrert, vannfri kaustisk soda.I fallfilmprosessen utviklet av Bertrams, brukes smeltet salt ved en temperatur på ca. 400 °C som oppvarmingsmedium.Her bør rør laget av lavkarbon nikkellegering 201 (EN 2.4068/UNS N02201) brukes fordi ved temperaturer høyere enn ca. 315 °C (600 °F) det høyere karboninnholdet i standard nikkellegering 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ) kan føre til grafittutfelling ved korngrensene.
Nikkel er det foretrukne konstruksjonsmaterialet for kaustisk sodafordampere der austenittiske stål ikke kan brukes.I nærvær av urenheter som klorater eller svovelforbindelser – eller når høyere styrker kreves – brukes kromholdige materialer som legering 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) i noen tilfeller.Også av stor interesse for kaustiske miljøer er den høykromholdige legeringen 33 (EN 1.4591/UNS R20033).Hvis disse materialene skal brukes, må det sikres at driftsforholdene ikke er sannsynlig å forårsake spenningskorrosjonssprekker.
Legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) viser utmerket korrosjonsbestandighet i 25 og 50 % NaOH opp til kokepunktet og i 70 % NaOH ved 170 °C.Denne legeringen viste også utmerket ytelse i feltforsøk i et anlegg utsatt for kaustisk soda fra diafragmaprosessen.39 Figur 21 viser noen resultater angående konsentrasjonen av denne diafragma kaustiske væsken, som var forurenset med klorider og klorater.Opp til en konsentrasjon på 45 % NaOH viser materialene legering 33 (EN 1.4591/UNS R20033) og nikkellegering 201 (EN 2.4068/UNS N2201) en sammenlignbar enestående motstand.Med økende temperatur og konsentrasjon blir legering 33 enda mer motstandsdyktig enn nikkel.Som et resultat av dens høye krominnhold synes legering 33 å være fordelaktig til å håndtere kaustiske løsninger med klorider og hypokloritt fra diafragma- eller kvikksølvcelleprosessen.
Innleggstid: 21. desember 2022