Sosa càustica(NaOH) és una de les fonts d'alimentació química més importants, amb una producció anual total de 106t. El NaOH s'utilitza en química orgànica, en la producció d'alumini, en la indústria paperera, en la indústria alimentària, en la fabricació de detergents, etc. La sosa càustica és un coproducte en la producció de clor, el 97% de la qual pren lloc per electròlisi del clorur de sodi.
La sosa càustica té un impacte agressiu en la majoria de materials metàl·lics, especialment a altes temperatures i concentracions. No obstant això, fa temps que se sap que el níquel presenta una excel·lent resistència a la corrosió a la sosa càustica a totes les concentracions i temperatures, tal com mostra la figura 1. A més, excepte a concentracions i temperatures molt elevades, el níquel és immune a l'esquerdament per corrosió per tensió induïda per càustics. Per tant, l'aliatge de graus estàndard de níquel 200 (EN 2.4066/UNS N02200) i l'aliatge 201 (EN 2.4068/UNS N02201) s'utilitzen en aquestes etapes de producció de sosa càustica, que requereixen la màxima resistència a la corrosió. Els càtodes de la cèl·lula d'electròlisi utilitzats en el procés de membrana també estan fets de làmines de níquel. Les unitats aigües avall per concentrar el licor també són de níquel. Funcionen segons el principi d'evaporació en diverses etapes, principalment amb evaporadors de pel·lícula caiguda. 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 en les canonades per al transport de la solució de sosa càustica. Depenent del cabal, els cristalls de sosa càustica (solució sobresaturada) poden provocar l'erosió dels tubs de l'intercanviador de calor, la qual cosa fa que sigui necessari substituir-los després d'un període de funcionament de 2-5 anys. El procés d'evaporador de pel·lícula caiguda s'utilitza per produir sosa càustica anhidra altament concentrada. En el procés de pel·lícula caiguda desenvolupat per Bertrams, s'utilitza sal fosa a una temperatura d'uns 400 °C com a mitjà de calefacció. Aquí s'han d'utilitzar tubs fets d'aliatge de níquel 201 amb baix contingut en carboni (EN 2.4068/UNS N02201) perquè a temperatures superiors a uns 315 °C (600 °F) el contingut de carboni més elevat de l'aliatge estàndard de níquel 200 (EN 2.4066/UNS N02200). ) pot provocar una precipitació de grafit als límits del 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 forces 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 als ambients càustics l'aliatge 33 amb un alt contingut de crom (EN 1.4591/UNS R20033). Si s'han d'utilitzar aquests materials, s'ha de garantir que les condicions de funcionament no són susceptibles de provocar esquerdes per corrosió per tensió.
L'aliatge 33 (EN 1.4591/UNS R20033) presenta una excel·lent resistència a la corrosió en 25 i 50% de NaOH fins al punt d'ebullició i en 70% de NaOH a 170 °C. Aquest aliatge també va mostrar un excel·lent rendiment en proves de camp en una planta exposada a la sosa càustica del procés del diafragma.39 La figura 21 mostra alguns resultats sobre la concentració d'aquest licor càustic de diafragma, que estava contaminat amb clorurs i clorats. Fins a una concentració del 45% de NaOH, l'aliatge de materials 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 es torna encara més resistent que el níquel. Així, com a resultat del seu alt contingut en crom, l'aliatge 33 sembla ser avantatjós manipular solucions càustiques amb clorurs i hipoclorit del procés de cèl·lules de diafragma o mercuri.
Hora de publicació: 21-12-2022