Kaustinen soodaNaOH on yksi tärkeimmistä kemiallisista syöttöaineista, jonka kokonaistuotanto on 106 tonnia vuodessa. NaOH:ta käytetään orgaanisessa kemiassa, alumiinin tuotannossa, paperiteollisuudessa, elintarviketeollisuudessa, pesuaineiden valmistuksessa jne. Kaustinen sooda on kloorin tuotannon sivutuote, josta 97 % tapahtuu natriumkloridin elektrolyysissä.
Kaustisella soodalla on aggressiivinen vaikutus useimpiin metalleihin, erityisesti korkeissa lämpötiloissa ja pitoisuuksissa. On kuitenkin jo pitkään tiedetty, että nikkelillä on erinomainen korroosionkestävyys lipeälle kaikissa pitoisuuksissa ja lämpötiloissa, kuten kuva 1 osoittaa. Lisäksi, lukuun ottamatta erittäin korkeita pitoisuuksia ja lämpötiloja, nikkeli on immuuni lipeän aiheuttamalle jännityskorroosiohalkeilulle. Siksi lipeän tuotannon näissä vaiheissa, jotka vaativat korkeinta korroosionkestävyyttä, käytetään nikkelistandardilaatuja seos 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ja seos 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Kalvoprosessissa käytettävän elektrolyysikennon katodit on valmistettu myös nikkelilevyistä. Myös lipeän väkevöimiseen käytettävät alavirran yksiköt on valmistettu nikkelistä. Ne toimivat monivaiheisen haihdutusperiaatteen mukaisesti enimmäkseen putoavien kalvohaihduttimien avulla. Näissä yksiköissä nikkeliä käytetään putkien tai putkilevyjen muodossa esihaihdutuslämmönvaihtimissa, levyinä tai verhoiltuina levyinä esihaihdutusyksiköissä sekä lipeäliuoksen kuljetusputkissa. Virtausnopeudesta riippuen lipeäkiteet (ylikyllästetty liuos) voivat aiheuttaa lämmönvaihdinputkien eroosiota, mikä tekee niistä tarpeen vaihtaa 2–5 vuoden käyttöajan jälkeen. Kalvohaihdutusprosessia käytetään erittäin väkevän, vedettömän lipeäliuoksen valmistukseen. Bertramsin kehittämässä kalvohaihdutusprosessissa lämmitysväliaineena käytetään noin 400 °C:n lämpötilassa olevaa sulaa suolaa. Tässä tulisi käyttää vähähiilisestä nikkeliseoksesta 201 (EN 2.4068/UNS N02201) valmistettuja putkia, koska yli noin 315 °C:n (600 °F) lämpötiloissa standardin nikkelilaatuisen seoksen 200 (EN 2.4066/UNS N02200) korkeampi hiilipitoisuus voi johtaa grafiitin saostumiseen raerajoille.
Nikkeli on ensisijainen rakennusmateriaali lipeähöyrystimissä, joissa austeniittisia teräksiä ei voida käyttää. Epäpuhtauksien, kuten kloraattien tai rikkiyhdisteiden, läsnä ollessa – tai kun vaaditaan suurempaa lujuutta – käytetään joissakin tapauksissa kromia sisältäviä materiaaleja, kuten seosta 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Myös runsaasti kromia sisältävä seos 33 (EN 1.4591/UNS R20033) on erittäin kiinnostava syövyttävissä ympäristöissä. Jos näitä materiaaleja käytetään, on varmistettava, että käyttöolosuhteet eivät todennäköisesti aiheuta jännityskorroosiohalkeilua.
Seos 33 (EN 1.4591/UNS R20033) osoittaa erinomaista korroosionkestävyyttä 25 ja 50 % NaOH:ssa kiehumispisteeseen asti ja 70 % NaOH:ssa 170 °C:ssa. Tämä seos osoitti myös erinomaista suorituskykyä kenttätesteissä laitoksessa, joka altistettiin kalvoprosessista peräisin olevalle lipeälle.39 Kuva 21 esittää joitakin tuloksia tämän kalvolipeän pitoisuudesta, joka oli saastunut klorideilla ja kloraateilla. 45 %:n NaOH-pitoisuuteen asti materiaalit seos 33 (EN 1.4591/UNS R20033) ja nikkeliseos 201 (EN 2.4068/UNS N2201) osoittavat vertailukelpoista erinomaista kestävyyttä. Lämpötilan ja pitoisuuden noustessa seos 33 muuttuu jopa nikkeliä kestävämmäksi. Korkean kromipitoisuutensa ansiosta seos 33 näyttää olevan edullinen käsiteltäessä klorideja ja hypokloriittia sisältäviä lipeäliuoksia kalvo- tai elohopeakennoprosessista.
Julkaisun aika: 21.12.2022