Louh sodný(NaOH) je jednou z nejdůležitějších chemických vstupních surovin s celkovou roční produkcí 106 tun. NaOH se používá v organické chemii, při výrobě hliníku, v papírenském průmyslu, v potravinářském průmyslu, při výrobě detergentů atd. Louh sodný je vedlejším produktem při výrobě chloru, z čehož 97 % vzniká elektrolýzou chloridu sodného.
Louh sodný má agresivní vliv na většinu kovových materiálů, zejména při vysokých teplotách a koncentracích. Již dlouho je však známo, že nikl vykazuje vynikající korozní odolnost vůči louhu sodnému při všech koncentracích a teplotách, jak ukazuje obrázek 1. Kromě toho je nikl, s výjimkou velmi vysokých koncentrací a teplot, imunní vůči koroznímu praskání v důsledku působení louhu. V těchto fázích výroby louhu sodného, které vyžadují nejvyšší korozní odolnost, se proto používají standardní jakostní slitiny niklu 200 (EN 2.4066/UNS N02200) a 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Katody v elektrolýzním článku používaném v membránovém procesu jsou rovněž vyrobeny z niklových plechů. Následné jednotky pro zahušťování louhu jsou rovněž vyrobeny z niklu. Pracují na principu vícestupňového odpařování, většinou s odpařovači s klesajícím filmem. V těchto jednotkách se nikl používá ve formě trubek nebo trubkovnic pro předběžné výparníkové výměníky tepla, jako plechy nebo plátované desky pro předběžné odpařovací jednotky a v potrubí pro dopravu roztoku hydroxidu sodného. V závislosti na průtoku mohou krystaly hydroxidu sodného (přesycený roztok) způsobit erozi trubek výměníku tepla, což vyžaduje jejich výměnu po 2–5 letech provozu. K výrobě vysoce koncentrovaného bezvodého hydroxidu sodného se používá proces odpařování s klesajícím filmem. V procesu klesajícího filmu vyvinutém společností Bertrams se jako topné médium používá roztavená sůl o teplotě asi 400 °C. Zde by se měly používat trubky vyrobené z nízkouhlíkové niklové slitiny 201 (EN 2.4068/UNS N02201), protože při teplotách vyšších než asi 315 °C (600 °F) může vyšší obsah uhlíku ve standardní niklové slitině 200 (EN 2.4066/UNS N02200) vést k precipitaci grafitu na hranicích zrn.
Nikl je preferovaným konstrukčním materiálem pro odpařovače hydroxidu sodného, kde nelze použít austenitické oceli. V přítomnosti nečistot, jako jsou chlorečnany nebo sloučeniny síry – nebo pokud jsou vyžadovány vyšší pevnosti – se v některých případech používají materiály obsahující chrom, jako je slitina 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Pro žíravá prostředí je také velmi zajímavá slitina s vysokým obsahem chromu 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Pokud se tyto materiály mají použít, je třeba zajistit, aby provozní podmínky nezpůsobily praskání v důsledku koroze pod napětím.
Slitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) vykazuje vynikající odolnost proti korozi v 25 a 50% NaOH až do bodu varu a v 70% NaOH při 170 °C. Tato slitina také vykazovala vynikající výkon v terénních testech v závodě vystaveném louhu sodnému z diafragmového procesu.39 Obrázek 21 ukazuje některé výsledky týkající se koncentrace tohoto diafragmového louhu, který byl kontaminován chloridy a chlorečnany. Až do koncentrace 45 % NaOH vykazují materiály slitina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) a niklová slitina 201 (EN 2.4068/UNS N2201) srovnatelně vynikající odolnost. Se zvyšující se teplotou a koncentrací se slitina 33 stává ještě odolnější než nikl. Díky vysokému obsahu chromu se tedy zdá, že slitina 33 je výhodná pro manipulaci s louhy s chloridy a chlornanem z diafragmového nebo rtuťového procesu.
Čas zveřejnění: 21. prosince 2022