Soda cáusticaO (NaOH) é unha das materias primas químicas máis importantes, cunha produción anual total de 106 toneladas. O NaOH utilízase en química orgánica, na produción de aluminio, na industria papeleira, na industria de procesamento de alimentos, na fabricación de deterxentes, etc. A sosa cáustica é un coproduto na produción de cloro, cuxo 97 % se produce mediante a electrólise do cloruro de sodio.
A sosa cáustica ten un impacto agresivo na maioría dos materiais metálicos, especialmente a altas temperaturas e concentracións. Non obstante, sábese desde hai moito tempo que o níquel presenta unha excelente resistencia á corrosión fronte á sosa cáustica en todas as concentracións e temperaturas, como mostra a Figura 1. Ademais, agás en concentracións e temperaturas moi altas, o níquel é inmune á corrosión por tensión inducida pola cáustica. Polo tanto, as calidades estándar de níquel da aliaxe 200 (EN 2.4066/UNS N02200) e da aliaxe 201 (EN 2.4068/UNS N02201) utilízanse nestas etapas da produción de sosa cáustica, que requiren a maior resistencia á corrosión. Os cátodos da cela de electrólise utilizada no proceso de membrana tamén están feitos de láminas de níquel. As unidades posteriores para concentrar o licor tamén están feitas de níquel. Funcionan segundo o principio de evaporación multietapa, principalmente con evaporadores de película descendente. Nestas unidades, o níquel utilízase en forma de tubos ou láminas tubulares para os intercambiadores de calor de preevaporación, como láminas ou placas revestidas para as unidades de preevaporación e nas tubaxes para o transporte da solución de sosa cáustica. Dependendo do caudal, os cristais de sosa cáustica (solución sobresaturada) poden causar erosión nos tubos do intercambiador de calor, o que fai necesario substituílos despois dun período de funcionamento de 2 a 5 anos. O proceso de evaporación de película descendente utilízase para producir sosa cáustica anhidra altamente concentrada. No proceso de película descendente desenvolvido por Bertrams, utilízase sal fundido a unha temperatura duns 400 °C como medio de quecemento. Aquí débense usar tubos feitos de aliaxe de níquel baixo en carbono 201 (EN 2.4068/UNS N02201) porque a temperaturas superiores a uns 315 °C (600 °F) o maior contido de carbono da aliaxe estándar de níquel 200 (EN 2.4066/UNS N02200) pode levar á precipitación de grafito nos límites de grans.
O níquel é o material de construción preferido para os evaporadores de sosa cáustica onde non se poden usar aceiros austeníticos. En presenza de impurezas como cloratos ou compostos de xofre, ou cando se requiren resistencias maiores, nalgúns casos utilízanse materiais que conteñen cromo, como a aliaxe 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Tamén é de grande interese para os ambientes cáusticos a aliaxe 33 (EN 1.4591/UNS R20033), que contén alto contido en cromo. Se se van usar estes materiais, débese garantir que as condicións de funcionamento non sexan susceptibles de causar fisuras por corrosión por tensión.
A aliaxe 33 (EN 1.4591/UNS R20033) presenta unha excelente resistencia á corrosión en NaOH ao 25 e 50 % ata o punto de ebulición e en NaOH ao 70 % a 170 °C. Esta aliaxe tamén mostrou un excelente rendemento en probas de campo nunha planta exposta á sosa cáustica do proceso de diafragma.39 A figura 21 mostra algúns resultados relativos á concentración deste licor cáustico de diafragma, que estaba contaminado con cloruros e cloratos. Ata unha concentración do 45 % de NaOH, os materiais da aliaxe 33 (EN 1.4591/UNS R20033) e a aliaxe de níquel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) mostran unha resistencia excepcional comparable. Co aumento da temperatura e da concentración, a aliaxe 33 faise aínda máis resistente que o níquel. Polo tanto, como resultado do seu alto contido de cromo, a aliaxe 33 parece ser vantaxosa para manexar solucións cáusticas con cloruros e hipoclorito do proceso de diafragma ou de cela de mercurio.
Data de publicación: 21 de decembro de 2022