Soda caustica(NaOH) es una de las materias primas químicas más importantes, con una producción anual total de 106t.El NaOH se utiliza en la química orgánica, en la producción de aluminio, en la industria papelera, en la industria alimentaria, en la fabricación de detergentes, etc. La sosa cáustica es un coproducto en la producción de cloro, del que el 97% se utiliza lugar por electrólisis del cloruro de sodio.
La soda cáustica tiene un efecto agresivo sobre la mayoría de los materiales metálicos, especialmente a altas temperaturas y concentraciones.Sin embargo, se sabe desde hace mucho tiempo que el níquel exhibe una excelente resistencia a la corrosión por la sosa cáustica en todas las concentraciones y temperaturas, como muestra la Figura 1.Además, excepto en concentraciones y temperaturas muy altas, el níquel es inmune al agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por cáusticos.Por lo tanto, en estas etapas de producción de sosa cáustica, que requieren la mayor resistencia a la corrosión, se utilizan la aleación de níquel de grados estándar 200 (EN 2.4066/UNS N02200) y la aleación 201 (EN 2.4068/UNS N02201).Los cátodos de la celda de electrólisis utilizada en el proceso de membrana también están hechos de láminas de níquel.Las unidades posteriores para concentrar el licor también están hechas de níquel.Funcionan según el principio de evaporación de varias etapas, principalmente con evaporadores de película descendente.En estas unidades el níquel se utiliza en forma de tubos o placas de tubos para los intercambiadores de calor de preevaporación, como láminas o placas revestidas para las unidades de preevaporación y en las tuberías para el transporte de la solución de sosa cáustica.Dependiendo del caudal, los cristales de sosa cáustica (solución sobresaturada) pueden provocar erosión en los tubos del intercambiador de calor, lo que hace necesario reemplazarlos después de un período de funcionamiento de 2 a 5 años.El proceso del evaporador de película descendente se utiliza para producir soda cáustica anhidra altamente concentrada.En el proceso de película descendente desarrollado por Bertrams se utiliza como medio calefactor sal fundida a una temperatura de unos 400 °C.Aquí se deben usar tubos hechos de aleación de níquel con bajo contenido de carbono 201 (EN 2.4068/UNS N02201) porque a temperaturas superiores a aproximadamente 315 °C (600 °F) el mayor contenido de carbono de la aleación estándar de grado de níquel 200 (EN 2.4066/UNS N02200 ) puede provocar una precipitación de grafito en los límites de los granos.
El níquel es el material de construcción preferido para los evaporadores de soda cáustica donde no se pueden utilizar aceros austeníticos.En presencia de impurezas como cloratos o compuestos de azufre, o cuando se requieren resistencias más altas, en algunos casos se utilizan materiales que contienen cromo como la aleación 600 L (EN 2.4817/UNS N06600).También es de gran interés para entornos cáusticos la aleación 33 con alto contenido de cromo (EN 1.4591/UNS R20033).Si se van a utilizar estos materiales, se debe garantizar que las condiciones de funcionamiento no causen grietas por corrosión bajo tensión.
La aleación 33 (EN 1.4591/UNS R20033) exhibe una excelente resistencia a la corrosión en NaOH al 25 y 50 % hasta el punto de ebullición y en NaOH al 70 % a 170 °C.Esta aleación también mostró un excelente desempeño en pruebas de campo en una planta expuesta a soda cáustica proveniente del proceso del diafragma.39 La Figura 21 muestra algunos resultados respecto a la concentración de este licor cáustico del diafragma, el cual estaba contaminado con cloruros y cloratos.Hasta una concentración de NaOH del 45%, los materiales aleación 33 (EN 1.4591/UNS R20033) y aleación de níquel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) muestran una resistencia excepcional comparable.Con el aumento de temperatura y concentración, la aleación 33 se vuelve incluso más resistente que el níquel.Por lo tanto, como resultado de su alto contenido de cromo, la aleación 33 parece ser ventajosa para manejar soluciones cáusticas con cloruros e hipoclorito del proceso de diafragma o celda de mercurio.
Hora de publicación: 21-dic-2022