Kaustiline soodaNaOH on üks olulisemaid keemilisi tooraineid, mille aastane kogutoodang on 106 tonni. NaOH-d kasutatakse orgaanilises keemias, alumiiniumi tootmisel, paberitööstuses, toiduainetööstuses, pesuvahendite valmistamisel jne. Seebikivi on kloori tootmise kõrvalsaadus, millest 97% toimub naatriumkloriidi elektrolüüsil.
Kaustilisel soodal on agressiivne mõju enamikele metallilistele materjalidele, eriti kõrgetel temperatuuridel ja kontsentratsioonidel. Siiski on juba pikka aega teada, et nikkel on kaustilise sooda suhtes suurepärane korrosioonikindlus kõigis kontsentratsioonides ja temperatuuridel, nagu näitab joonis 1. Lisaks, välja arvatud väga kõrgete kontsentratsioonide ja temperatuuride korral, on nikkel immuunne kaustilise sooda põhjustatud pingekorrosioonile. Seetõttu kasutatakse nendes kaustilise sooda tootmise etappides, mis nõuavad suurimat korrosioonikindlust, nikli standardklasse sulam 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ja sulam 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Membraanprotsessis kasutatava elektrolüüsikambri katoodid on samuti valmistatud nikkellehtedest. Vedeliku kontsentreerimiseks mõeldud allavoolu seadmed on samuti valmistatud niklist. Need töötavad mitmeastmelise aurustamise põhimõtte kohaselt enamasti langeva kileaurustitega. Nendes seadmetes kasutatakse niklit torude või torulehtede kujul eelaurustussoojusvahetites, lehtede või plakeeritud plaatidena eelaurustusseadmetes ja torudes naatriumhüdroksiidi lahuse transportimiseks. Sõltuvalt voolukiirusest võivad naatriumhüdroksiidi kristallid (üleküllastunud lahus) põhjustada soojusvaheti torude erosiooni, mistõttu tuleb need 2–5 aasta pärast välja vahetada. Langeva kile aurustamise protsessi kasutatakse kõrge kontsentratsiooniga veevaba kaustilise sooda tootmiseks. Bertramsi väljatöötatud langeva kile protsessis kasutatakse kütteainena umbes 400 °C temperatuuril sulatatud soola. Siin tuleks kasutada madala süsinikusisaldusega niklisulamist 201 (EN 2.4068/UNS N02201) valmistatud torusid, kuna temperatuuridel üle umbes 315 °C (600 °F) võib standardse nikliklassi sulami 200 (EN 2.4066/UNS N02200) kõrgem süsinikusisaldus põhjustada grafiidi sadestumist terade piiridel.
Nikkel on eelistatud materjal naatriumhüdroksiidi aurustite valmistamiseks kohtades, kus austeniitseid teraseid ei saa kasutada. Lisandite, näiteks kloraatide või väävliühendite olemasolul – või kui on vaja suuremat tugevust – kasutatakse mõnel juhul kroomi sisaldavaid materjale, näiteks sulamit 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Kaustiliste keskkondade jaoks pakub suurt huvi ka kõrge kroomisisaldusega sulam 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Nende materjalide kasutamisel tuleb tagada, et töötingimused ei põhjustaks pingekorrosiooni pragunemist.
Sulam 33 (EN 1.4591/UNS R20033) omab suurepärast korrosioonikindlust 25% ja 50% NaOH lahuses kuni keemistemperatuurini ning 70% NaOH lahuses temperatuuril 170 °C. See sulam näitas suurepäraseid tulemusi ka välikatsetes diafragmaprotsessist pärineva naatriumhüdroksiidiga kokkupuutunud tehases.39 Joonis 21 näitab mõningaid tulemusi selle diafragma naatriumhüdroksiidi kontsentratsiooni kohta, mis oli saastunud kloriidide ja kloraatidega. Kuni 45% NaOH kontsentratsioonini näitavad materjalid sulam 33 (EN 1.4591/UNS R20033) ja niklisulam 201 (EN 2.4068/UNS N2201) võrreldavat silmapaistvat vastupidavust. Temperatuuri ja kontsentratsiooni tõustes muutub sulam 33 veelgi vastupidavamaks kui nikkel. Seega näib oma kõrge kroomisisalduse tõttu olevat sulam 33 kasulik diafragma- või elavhõbedaelemendi protsessist pärinevate kloriidide ja hüpokloritiga leeliseliste lahuste käitlemiseks.
Postituse aeg: 21. detsember 2022