الصودا الكاويةيعد (NaOH) أحد أهم مخزون المواد الكيميائية، حيث يبلغ إجمالي إنتاجه السنوي 106 طن.يستخدم NaOH في الكيمياء العضوية، وفي إنتاج الألومنيوم، وفي صناعة الورق، وفي صناعة تجهيز الأغذية، وفي صناعة المنظفات، وما إلى ذلك. وتعد الصودا الكاوية منتجًا مساعدًا في إنتاج الكلور، حيث يأخذ 97٪ منها مكان عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم.
للصودا الكاوية تأثير عدواني على معظم المواد المعدنية، خاصة عند درجات الحرارة والتركيزات العالية.ومع ذلك، فمن المعروف منذ فترة طويلة أن النيكل يظهر مقاومة ممتازة للتآكل للصودا الكاوية في جميع التركيزات ودرجات الحرارة، كما يوضح الشكل 1.بالإضافة إلى ذلك، باستثناء التركيزات العالية جدًا ودرجات الحرارة، يكون النيكل محصنًا ضد التشقق الناتج عن الإجهاد والتآكل الناتج عن المواد الكاوية.لذلك يتم استخدام سبائك النيكل القياسية 200 (EN 2.4066/UNS N02200) وسبائك 201 (EN 2.4068/UNS N02201) في هذه المراحل من إنتاج الصودا الكاوية، والتي تتطلب أعلى مقاومة للتآكل.الكاثودات الموجودة في خلية التحليل الكهربائي المستخدمة في عملية الغشاء مصنوعة من صفائح النيكل أيضًا.الوحدات النهائية لتركيز السائل مصنوعة أيضًا من النيكل.وهي تعمل وفقًا لمبدأ التبخر متعدد المراحل في الغالب مع المبخرات ذات الغشاء المتساقط.ويستخدم النيكل في هذه الوحدات على شكل أنابيب أو صفائح أنبوبية للمبادلات الحرارية قبل التبخير، وعلى شكل صفائح أو صفائح مكسوة لوحدات ما قبل التبخير، وفي أنابيب نقل محلول الصودا الكاوية.اعتمادًا على معدل التدفق، يمكن أن تسبب بلورات الصودا الكاوية (المحلول المفرط) تآكلًا في أنابيب المبادل الحراري، مما يجعل من الضروري استبدالها بعد فترة تشغيل تتراوح من 2 إلى 5 سنوات.يتم استخدام عملية مبخر الغشاء المتساقط لإنتاج صودا كاوية لا مائية عالية التركيز.في عملية الأغشية المتساقطة التي طورها بيرترامز، يتم استخدام الملح المنصهر عند درجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية كوسيلة للتسخين.هنا يجب استخدام الأنابيب المصنوعة من سبائك النيكل منخفضة الكربون 201 (EN 2.4068/UNS N02201) لأنه في درجات حرارة أعلى من حوالي 315 درجة مئوية (600 درجة فهرنهايت) يكون محتوى الكربون أعلى من سبيكة النيكل القياسية 200 (EN 2.4066/UNS N02200) ) يمكن أن يؤدي إلى هطول الأمطار الجرافيت عند حدود الحبوب.
النيكل هو المادة المفضلة لبناء مبخرات الصودا الكاوية حيث لا يمكن استخدام الفولاذ الأوستنيتي.في حالة وجود شوائب مثل الكلورات أو مركبات الكبريت - أو عند الحاجة إلى مستويات قوة أعلى - يتم استخدام المواد المحتوية على الكروم مثل السبائك 600 لتر (EN 2.4817/UNS N06600) في بعض الحالات.من الأمور ذات الأهمية الكبيرة أيضًا بالنسبة للبيئات الكاوية هي السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من الكروم 33 (EN 1.4591/UNS R20033).إذا كان سيتم استخدام هذه المواد، فيجب التأكد من أن ظروف التشغيل ليس من المحتمل أن تسبب تشققات بسبب الإجهاد والتآكل.
تُظهر السبيكة 33 (EN 1.4591/UNS R20033) مقاومة ممتازة للتآكل في 25 و50% من NaOH حتى نقطة الغليان وفي 70% NaOH عند 170 درجة مئوية.وأظهرت هذه السبيكة أيضًا أداءً ممتازًا في الاختبارات الميدانية في مصنع تعرض للصودا الكاوية من عملية الحجاب الحاجز.39 ويبين الشكل 21 بعض النتائج المتعلقة بتركيز هذا السائل الكاوي الحجابي، والذي كان ملوثًا بالكلوريدات والكلورات.حتى تركيز يصل إلى 45% NaOH، تظهر سبائك المواد 33 (EN 1.4591/UNS R20033) وسبائك النيكل 201 (EN 2.4068/UNS N2201) مقاومة متميزة قابلة للمقارنة.مع زيادة درجة الحرارة والتركيز، تصبح السبيكة 33 أكثر مقاومة من النيكل.وهكذا، نتيجة لمحتوى الكروم العالي للسبيكة 33 يبدو أنها مفيدة للتعامل مع المحاليل الكاوية مع الكلوريدات والهيبوكلوريت من عملية الغشاء أو الخلية الزئبقية.
وقت النشر: 21 ديسمبر 2022