Kostik soda(NaOH), yıllık toplam 106 ton üretimle en önemli kimyasal hammaddelerden biridir. NaOH, organik kimyada, alüminyum üretiminde, kağıt endüstrisinde, gıda işleme endüstrisinde, deterjan imalatında vb. kullanılır. Kostik soda, %97'si sodyum klorürün elektrolizi ile gerçekleşen klor üretiminde bir yan üründür.
Kostik soda, özellikle yüksek sıcaklık ve konsantrasyonlarda çoğu metalik malzeme üzerinde agresif bir etkiye sahiptir. Bununla birlikte, nikelin Şekil 1'de gösterildiği gibi tüm konsantrasyon ve sıcaklıklarda kostik sodaya karşı mükemmel korozyon direnci gösterdiği uzun zamandır bilinmektedir. Ayrıca, çok yüksek konsantrasyonlar ve sıcaklıklar haricinde, nikel kostik kaynaklı gerilim korozyon çatlağına karşı bağışıktır. Bu nedenle, en yüksek korozyon direncini gerektiren kostik soda üretiminin bu aşamalarında nikel standart dereceli alaşım 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ve alaşım 201 (EN 2.4068/UNS N02201) kullanılır. Membran prosesinde kullanılan elektroliz hücresindeki katotlar da nikel levhalardan yapılır. Sıvıyı yoğunlaştırmak için kullanılan aşağı akış üniteleri de nikelden yapılır. Çoğunlukla düşen film buharlaştırıcılarla çok aşamalı buharlaştırma prensibine göre çalışırlar. Bu ünitelerde nikel, ön buharlaştırma ısı eşanjörleri için boru veya levha şeklinde, ön buharlaştırma üniteleri için levha veya kaplama levha olarak ve kostik soda çözeltisinin taşınması için borularda kullanılır. Akış hızına bağlı olarak, kostik soda kristalleri (aşırı doymuş çözelti), ısı eşanjörü borularında aşınmaya neden olabilir ve bu da 2-5 yıllık bir çalışma süresinden sonra boruların değiştirilmesini gerektirir. Düşen film buharlaştırıcı işlemi, yüksek konsantrasyonlu, susuz kostik soda üretmek için kullanılır. Bertrams tarafından geliştirilen düşen film işleminde, ısıtma ortamı olarak yaklaşık 400 °C sıcaklıktaki erimiş tuz kullanılır. Burada düşük karbonlu nikel alaşımı 201'den (EN 2.4068/UNS N02201) yapılmış borular kullanılmalıdır çünkü yaklaşık 315 °C'den (600 °F) daha yüksek sıcaklıklarda standart nikel sınıfı alaşım 200'ün (EN 2.4066/UNS N02200) daha yüksek karbon içeriği tane sınırlarında grafit çökelmesine yol açabilir.
Nikel, östenitik çeliklerin kullanılamadığı kostik soda buharlaştırıcılarının yapımında tercih edilen malzemedir. Klorat veya kükürt bileşikleri gibi safsızlıkların varlığında veya daha yüksek dayanım gerektiğinde, bazı durumlarda 600 L alaşımı (EN 2.4817/UNS N06600) gibi krom içeren malzemeler kullanılır. Kostik ortamlar için büyük ilgi gören bir diğer malzeme ise yüksek krom içeren 33 alaşımıdır (EN 1.4591/UNS R20033). Bu malzemeler kullanılacaksa, çalışma koşullarının gerilim korozyon çatlağına neden olma olasılığının düşük olduğundan emin olunmalıdır.
Alaşım 33 (EN 1.4591/UNS R20033), kaynama noktasına kadar %25 ve %50 NaOH'de ve 170 °C'de %70 NaOH'de mükemmel korozyon direnci gösterir. Bu alaşım ayrıca, diyafram işleminden kaynaklanan kostik sodaya maruz kalan bir tesiste yapılan saha testlerinde mükemmel performans göstermiştir.39 Şekil 21, klorürler ve kloratlarla kirlenmiş olan bu diyafram kostik sıvısının konsantrasyonuna ilişkin bazı sonuçları göstermektedir. %45 NaOH konsantrasyonuna kadar, alaşım 33 (EN 1.4591/UNS R20033) ve nikel alaşımı 201 (EN 2.4068/UNS N2201) malzemeleri karşılaştırılabilir derecede olağanüstü bir direnç göstermektedir. Artan sıcaklık ve konsantrasyonla alaşım 33, nikelden bile daha dirençli hale gelir. Bu nedenle, yüksek krom içeriği nedeniyle alaşım 33'ün diyafram veya cıva hücre prosesinden kaynaklanan klorür ve hipoklorit içeren kostik çözeltilerin işlenmesinde avantajlı olduğu görülmektedir.
Gönderim zamanı: 21 Aralık 2022