Soda càustica(NaOH) és una de les matèries primeres químiques més importants, amb una producció anual total de 106 t. El NaOH s'utilitza en química orgànica, en la producció d'alumini, en la indústria paperera, en la indústria de processament d'aliments, en la fabricació de detergents, etc. La sosa càustica és un coproducte en la producció de clor, el 97% del qual es produeix per electròlisi del clorur de sodi.
La sosa càustica té un impacte agressiu sobre la majoria de materials metàl·lics, especialment a altes temperatures i concentracions. Tanmateix, se sap des de fa molt de temps que el níquel presenta una excel·lent resistència a la corrosió enfront de la sosa càustica a totes les concentracions i temperatures, com mostra la Figura 1. A més, excepte a concentracions i temperatures molt altes, el níquel és immune a l'esquerdament per corrosió sota tensió induïda per la càustica. Per tant, l'aliatge 200 (EN 2.4066/UNS N02200) i l'aliatge 201 (EN 2.4068/UNS N02201) de graus estàndard de níquel s'utilitzen en aquestes etapes de la producció de sosa càustica, que requereixen la resistència a la corrosió més alta. Els càtodes de la cel·la d'electròlisi utilitzada en el procés de membrana també estan fets de làmines de níquel. Les unitats posteriors per concentrar el licor també estan fetes de níquel. Funcionen segons el principi d'evaporació multietapa, principalment amb evaporadors de pel·lícula caient. En aquestes unitats, el níquel s'utilitza en forma de tubs o làmines tubulars per als intercanviadors de calor de preevaporació, com a làmines o plaques revestides per a les unitats de preevaporació i a les canonades per transportar la solució de sosa càustica. Depenent del cabal, els cristalls de sosa càustica (solució sobresaturada) poden causar erosió als tubs de l'intercanviador de calor, cosa que fa necessari substituir-los després d'un període de funcionament de 2 a 5 anys. El procés d'evaporació de pel·lícula caient s'utilitza per produir sosa càustica anhidra altament concentrada. En el procés de pel·lícula caient desenvolupat per Bertrams, s'utilitza sal fosa a una temperatura d'uns 400 °C com a medi d'escalfament. Aquí s'han d'utilitzar tubs fets d'aliatge de níquel baix en carboni 201 (EN 2.4068/UNS N02201) perquè a temperatures superiors a uns 315 °C (600 °F) el contingut de carboni més alt de l'aliatge de níquel estàndard 200 (EN 2.4066/UNS N02200) pot provocar precipitacions de grafit als límits de gra.
El níquel és el material de construcció preferit per als evaporadors de sosa càustica on no es poden utilitzar els acers austenítics. En presència d'impureses com ara clorats o compostos de sofre, o quan es requereixen resistències més elevades, en alguns casos s'utilitzen materials que contenen crom com l'aliatge 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). També és de gran interès per a entorns càustics l'aliatge 33 (EN 1.4591/UNS R20033), amb alt contingut de crom. Si s'han d'utilitzar aquests materials, cal assegurar-se que les condicions de funcionament no siguin susceptibles de causar esquerdes per corrosió sota tensió.
L'aliatge 33 (EN 1.4591/UNS R20033) presenta una excel·lent resistència a la corrosió en NaOH al 25 i 50% fins al punt d'ebullició i en NaOH al 70% a 170 °C. Aquest aliatge també va mostrar un rendiment excel·lent en proves de camp en una planta exposada a sosa càustica del procés de diafragma.39 La figura 21 mostra alguns resultats pel que fa a la concentració d'aquest licor càustic de diafragma, que estava contaminat amb clorurs i clorats. Fins a una concentració del 45% de NaOH, els materials aliatge 33 (EN 1.4591/UNS R20033) i l'aliatge de níquel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) mostren una resistència excepcional comparable. Amb l'augment de la temperatura i la concentració, l'aliatge 33 esdevé encara més resistent que el níquel. Així, com a resultat del seu alt contingut en crom, l'aliatge 33 sembla ser avantatjós per manejar solucions càustiques amb clorurs i hipoclorit del procés de diafragma o de cel·la de mercuri.
Data de publicació: 21 de desembre de 2022