Kaustiskā soda(NaOH) ir viena no svarīgākajām ķīmiskajām izejvielām, kuras kopējā gada ražošana ir 106 t. NaOH izmanto organiskajā ķīmijā, alumīnija ražošanā, papīra rūpniecībā, pārtikas pārstrādes rūpniecībā, mazgāšanas līdzekļu ražošanā utt. Kaustiskā soda ir hlora ražošanas blakusprodukts, un 97% no tā rodas nātrija hlorīda elektrolīzes ceļā.
Kaustiskajai sodai ir agresīva ietekme uz lielāko daļu metālu materiālu, īpaši augstās temperatūrās un koncentrācijās. Tomēr jau sen ir zināms, ka niķelim piemīt lieliska korozijas izturība pret kaustisko sodu visās koncentrācijās un temperatūrās, kā parādīts 1. attēlā. Turklāt, izņemot ļoti augstas koncentrācijas un temperatūras, niķelis ir imūns pret kaustiskās sodas izraisītu sprieguma korozijas plaisāšanu. Tāpēc šajos kaustiskās sodas ražošanas posmos, kuriem nepieciešama visaugstākā izturība pret koroziju, tiek izmantotas niķeļa standarta markas sakausējums 200 (EN 2.4066/UNS N02200) un sakausējums 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Arī membrānas procesā izmantotās elektrolīzes šūnas katodi ir izgatavoti no niķeļa loksnēm. Arī lejpus esošās vienības šķīduma koncentrēšanai ir izgatavotas no niķeļa. Tās darbojas pēc daudzpakāpju iztvaikošanas principa, galvenokārt ar krītošās plēves iztvaicētājiem. Šajās iekārtās niķelis tiek izmantots cauruļu vai cauruļu lokšņu veidā priekšiztvaicēšanas siltummaiņiem, kā loksnes vai apšuvuma plāksnes priekšiztvaicēšanas iekārtām un caurulēs kaustiskās sodas šķīduma transportēšanai. Atkarībā no plūsmas ātruma kaustiskās sodas kristāli (pārsātināts šķīdums) var izraisīt eroziju uz siltummaiņa caurulēm, kuru dēļ tās ir jānomaina pēc 2–5 gadu darbības perioda. Krītošās plēves iztvaicēšanas process tiek izmantots, lai iegūtu ļoti koncentrētu, bezūdens kaustisko sodu. Bertrams izstrādātajā krītošās plēves procesā kā sildīšanas līdzekli tiek izmantota izkausēta sāls aptuveni 400 °C temperatūrā. Šeit jāizmanto caurules, kas izgatavotas no zema oglekļa satura niķeļa sakausējuma 201 (EN 2.4068/UNS N02201), jo temperatūrā, kas augstāka par aptuveni 315 °C (600 °F), standarta niķeļa sakausējuma 200 (EN 2.4066/UNS N02200) augstākais oglekļa saturs var izraisīt grafīta nogulsnēšanos graudu robežās.
Niķelis ir vēlamais konstrukcijas materiāls kaustiskās sodas iztvaicētājiem, kur nevar izmantot austenīta tēraudus. Piemaisījumu, piemēram, hlorātu vai sēra savienojumu, klātbūtnē vai ja nepieciešama augstāka izturība, dažos gadījumos tiek izmantoti hromu saturoši materiāli, piemēram, sakausējums 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Kaustiskajā vidē lielu interesi rada arī sakausējums ar augstu hroma saturu 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Ja šie materiāli ir jāizmanto, jānodrošina, lai ekspluatācijas apstākļi neradītu sprieguma korozijas plaisāšanu.
Sakausējums 33 (EN 1.4591/UNS R20033) uzrāda izcilu korozijas izturību 25 un 50% NaOH šķīdumā līdz viršanas temperatūrai un 70% NaOH šķīdumā 170 °C temperatūrā. Šis sakausējums uzrādīja arī izcilu veiktspēju lauka testos rūpnīcā, kas pakļauta kaustiskajai sodai no diafragmas procesa.39 21. attēlā parādīti daži rezultāti attiecībā uz šī diafragmas kaustiskā šķīduma koncentrāciju, kas bija piesārņots ar hlorīdiem un hlorātiem. Līdz 45% NaOH koncentrācijai materiāli sakausējums 33 (EN 1.4591/UNS R20033) un niķeļa sakausējums 201 (EN 2.4068/UNS N2201) uzrāda salīdzināmu izcilu izturību. Pieaugot temperatūrai un koncentrācijai, sakausējums 33 kļūst vēl izturīgāks nekā niķelis. Tādējādi, pateicoties augstajam hroma saturam, sakausējums 33 šķiet izdevīgs darbam ar kodīgiem šķīdumiem ar hlorīdiem un hipohlorītu no diafragmas vai dzīvsudraba elementu procesa.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 21. decembris