Soda na kaustikoAng (NaOH) ay isa sa pinakamahalagang kemikal na pinagmumulan ng pagkain, na may kabuuang taunang produksiyon na 106t. Ginagamit ang NaOH sa organikong kimika, sa produksyon ng aluminyo, sa industriya ng papel, sa industriya ng pagproseso ng pagkain, sa paggawa ng mga detergent, atbp. Ang caustic soda ay isang co-product sa produksyon ng chlorine, na 97% ay nangyayari sa pamamagitan ng electrolysis ng sodium chloride.
Ang caustic soda ay may agresibong epekto sa karamihan ng mga materyales na metal, lalo na sa matataas na temperatura at konsentrasyon. Gayunpaman, matagal nang alam na ang nickel ay nagpapakita ng mahusay na resistensya sa kalawang laban sa caustic soda sa lahat ng konsentrasyon at temperatura, gaya ng ipinapakita sa Figure 1. Bukod pa rito, maliban sa napakataas na konsentrasyon at temperatura, ang nickel ay immune sa caustic-induced stress-corrosion cracking. Samakatuwid, ang nickel standard grades alloy 200 (EN 2.4066/UNS N02200) at alloy 201 (EN 2.4068/UNS N02201) ay ginagamit sa mga yugtong ito ng produksyon ng caustic soda, na nangangailangan ng pinakamataas na resistensya sa kalawang. Ang mga cathode sa electrolysis cell na ginagamit sa proseso ng membrane ay gawa rin sa mga nickel sheet. Ang mga downstream unit para sa pag-concentrate ng liquor ay gawa rin sa nickel. Gumagana ang mga ito ayon sa multi-stage evaporation principle na kadalasang may mga falling film evaporator. Sa mga yunit na ito, ang nickel ay ginagamit sa anyo ng mga tubo o mga sheet ng tubo para sa mga pre-evaporation heat exchanger, bilang mga sheet o clad plate para sa mga pre-evaporation unit, at sa mga tubo para sa pagdadala ng caustic soda solution. Depende sa flow rate, ang mga caustic soda crystal (supersaturated solution) ay maaaring magdulot ng erosyon sa mga heat exchanger tube, na siyang dahilan kung bakit kinakailangang palitan ang mga ito pagkatapos ng 2-5 taon. Ang proseso ng falling-film evaporator ay ginagamit upang makagawa ng highly concentrated, anhydrous caustic soda. Sa proseso ng falling-film na binuo ni Bertrams, ang tinunaw na asin sa temperaturang humigit-kumulang 400 °C ang ginagamit bilang heating medium. Dito, dapat gamitin ang mga tubo na gawa sa low carbon nickel alloy 201 (EN 2.4068/UNS N02201) dahil sa mga temperaturang mas mataas sa humigit-kumulang 315 °C (600 °F), ang mas mataas na nilalaman ng carbon ng karaniwang nickel grade alloy 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ay maaaring humantong sa pag-ulan ng grapayt sa mga hangganan ng butil.
Ang nikel ang ginustong materyal sa konstruksyon para sa mga caustic soda evaporator kung saan hindi maaaring gamitin ang mga austenitic steel. Sa presensya ng mga dumi tulad ng chlorate o sulfur compound – o kapag kinakailangan ang mas mataas na lakas – ang mga materyales na naglalaman ng chromium tulad ng alloy 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) ay ginagamit sa ilang mga kaso. Kapansin-pansin din para sa mga caustic na kapaligiran ang high chromium containing alloy 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Kung gagamitin ang mga materyales na ito, dapat tiyakin na ang mga kondisyon ng pagpapatakbo ay malamang na hindi magdulot ng stress-corrosion cracking.
Ang Alloy 33 (EN 1.4591/UNS R20033) ay nagpapakita ng mahusay na resistensya sa kalawang sa 25 at 50% NaOH hanggang sa kumukulong punto at sa 70% NaOH sa 170 °C. Ang alloy na ito ay nagpakita rin ng mahusay na pagganap sa mga field test sa isang halaman na nalantad sa caustic soda mula sa proseso ng diaphragm.39 Ipinapakita ng Figure 21 ang ilang resulta tungkol sa konsentrasyon ng diaphragm caustic liquor na ito, na kontaminado ng mga chloride at chlorate. Hanggang sa konsentrasyon na 45% NaOH, ang mga materyales na alloy 33 (EN 1.4591/UNS R20033) at nickel alloy 201 (EN 2.4068/UNS N2201) ay nagpapakita ng maihahambing na natitirang resistensya. Sa pagtaas ng temperatura at konsentrasyon, ang alloy 33 ay nagiging mas matibay kaysa sa nickel. Kaya, dahil sa mataas na nilalaman ng chromium nito, ang alloy 33 ay tila kapaki-pakinabang sa paghawak ng mga caustic solution na may chloride at hypochlorite mula sa proseso ng diaphragm o mercury cell.
Oras ng pag-post: Disyembre 21, 2022