โซดาไฟโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นหนึ่งในวัตถุดิบทางเคมีที่สำคัญที่สุด โดยมีปริมาณการผลิตรวมต่อปีถึง 106 ตัน NaOH ใช้ในเคมีอินทรีย์ ในการผลิตอะลูมิเนียม ในอุตสาหกรรมกระดาษ ในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร ในการผลิตผงซักฟอก ฯลฯ โซดาไฟเป็นผลพลอยได้จากการผลิตคลอรีน ซึ่ง 97% เกิดขึ้นจากการอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมคลอไรด์
โซดาไฟมีฤทธิ์กัดกร่อนต่อวัสดุโลหะส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิและความเข้มข้นสูง อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่านิกเกลมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของโซดาไฟได้ดีเยี่ยมในทุกความเข้มข้นและอุณหภูมิ ดังแสดงในรูปที่ 1 นอกจากนี้ ยกเว้นที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิสูงมาก นิกเกลยังไม่เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้นที่เกิดจากโซดาไฟ ดังนั้น นิกเกลเกรดมาตรฐานอัลลอย 200 (EN 2.4066/UNS N02200) และอัลลอย 201 (EN 2.4068/UNS N02201) จึงถูกนำมาใช้ในขั้นตอนการผลิตโซดาไฟที่ต้องการความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงสุด แคโทดในเซลล์อิเล็กโทรไลซิสที่ใช้ในกระบวนการเมมเบรนก็ทำจากแผ่นนิกเกลเช่นกัน หน่วยปลายทางสำหรับการทำให้สารละลายเข้มข้นก็ทำจากนิกเกลเช่นกัน โดยทำงานตามหลักการระเหยหลายขั้นตอนส่วนใหญ่ใช้เครื่องระเหยแบบฟิล์มไหลลง ในหน่วยเหล่านี้ นิกเกิลถูกนำมาใช้ในรูปของท่อหรือแผ่นท่อสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก่อนการระเหย ในรูปของแผ่นหรือแผ่นเคลือบสำหรับหน่วยก่อนการระเหย และในท่อสำหรับลำเลียงสารละลายโซดาไฟ ขึ้นอยู่กับอัตราการไหล ผลึกโซดาไฟ (สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด) อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนบนท่อแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งทำให้จำเป็นต้องเปลี่ยนท่อหลังจากใช้งานไปแล้ว 2-5 ปี กระบวนการระเหยแบบฟิล์มไหลลงใช้ในการผลิตโซดาไฟเข้มข้นสูงและปราศจากน้ำ ในกระบวนการฟิล์มไหลลงที่พัฒนาโดย Bertrams นั้น เกลือหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 400 °C ถูกใช้เป็นตัวกลางในการให้ความร้อน ควรใช้ท่อที่ทำจากโลหะผสมนิกเกิลคาร์บอนต่ำ 201 (EN 2.4068/UNS N02201) เนื่องจากที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 315 °C (600 °F) ปริมาณคาร์บอนที่สูงกว่าของโลหะผสมนิกเกิลเกรดมาตรฐาน 200 (EN 2.4066/UNS N02200) อาจทำให้เกิดการตกตะกอนของกราไฟต์ที่ขอบเกรนได้
นิกเกิลเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในการสร้างเครื่องระเหยโซดาไฟในกรณีที่ไม่สามารถใช้เหล็กกล้าออสเทนิติกได้ ในกรณีที่มีสิ่งเจือปน เช่น คลอเรตหรือสารประกอบกำมะถัน หรือเมื่อต้องการความแข็งแรงสูง วัสดุที่มีโครเมียมเป็นส่วนประกอบ เช่น โลหะผสม 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) จะถูกนำมาใช้ในบางกรณี นอกจากนี้ โลหะผสม 33 (EN 1.4591/UNS R20033) ที่มีโครเมียมสูงก็เป็นที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง หากจะใช้วัสดุเหล่านี้ ต้องมั่นใจว่าสภาวะการใช้งานจะไม่ก่อให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนเนื่องจากความเค้น
โลหะผสม 33 (EN 1.4591/UNS R20033) แสดงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสารละลาย NaOH ความเข้มข้น 25% และ 50% จนถึงจุดเดือด และในสารละลาย NaOH ความเข้มข้น 70% ที่อุณหภูมิ 170 °C โลหะผสมนี้ยังแสดงประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการทดสอบภาคสนามในโรงงานที่สัมผัสกับโซดาไฟจากกระบวนการไดอะแฟรม39 รูปที่ 21 แสดงผลลัพธ์บางส่วนเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารละลายโซดาไฟจากไดอะแฟรม ซึ่งปนเปื้อนด้วยคลอไรด์และคลอเรต จนถึงความเข้มข้นของ NaOH 45% วัสดุโลหะผสม 33 (EN 1.4591/UNS R20033) และโลหะผสมนิกเกล 201 (EN 2.4068/UNS N2201) แสดงความต้านทานที่โดดเด่นเทียบเท่ากัน เมื่ออุณหภูมิและความเข้มข้นเพิ่มขึ้น โลหะผสม 33 จะยิ่งมีความต้านทานมากกว่านิกเกล ดังนั้น ด้วยปริมาณโครเมียมที่สูง โลหะผสม 33 จึงดูเหมือนจะมีข้อได้เปรียบในการจัดการกับสารละลายด่างที่มีคลอไรด์และไฮโปคลอไรต์จากกระบวนการไดอะแฟรมหรือเซลล์ปรอท
วันที่โพสต์: 21 ธันวาคม 2022