Soda caustica(NaOH) es una de las materias primas químicas más importantes, con una producción anual total de 106 t.El NaOH se utiliza en 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 cual el 97% se lugar por la electrólisis del cloruro de sodio.
La sosa cáustica tiene un impacto agresivo en la mayoría de los materiales metálicos, especialmente a altas temperaturas y concentraciones.Sin embargo, se sabe desde hace mucho tiempo que el níquel presenta una excelente resistencia a la corrosión por soda cáustica en todas las concentraciones y temperaturas, como muestra la Figura 1.Además, excepto a concentraciones y temperaturas muy altas, el níquel es inmune al agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por sustancias cáusticas.Por lo tanto, los grados estándar de níquel aleación 200 (EN 2.4066/UNS N02200) y aleación 201 (EN 2.4068/UNS N02201) se utilizan en estas etapas de producción de sosa cáustica, que requieren la mayor resistencia a la corrosión.Los cátodos en la celda de electrólisis utilizada en el proceso de membrana también están hechos de láminas de níquel.Las unidades aguas abajo para concentrar el licor también son 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 tubulares para los intercambiadores de calor de preevaporación, como placas 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 soda cáustica (solución sobresaturada) pueden causar 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 sal fundida a una temperatura de aproximadamente 400 °C como medio de calentamiento.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 conducir a la precipitación de grafito en los límites de grano.
El níquel es el material de construcción preferido para evaporadores de soda cáustica donde no se pueden usar aceros austeníticos.En presencia de impurezas como cloratos o compuestos de azufre, o cuando se requieren mayores resistencias, en algunos casos se utilizan materiales que contienen cromo, como la aleación 600 L (EN 2.4817/UNS N06600).También de gran interés para entornos cáusticos es la aleación 33 con alto contenido de cromo (EN 1.4591/UNS R20033).Si se van a usar estos materiales, se debe asegurar que las condiciones de operación no causen agrietamiento por corrosión bajo tensión.
La aleación 33 (EN 1.4591/UNS R20033) presenta una excelente resistencia a la corrosión en 25 y 50 % de NaOH hasta el punto de ebullición y en 70 % de NaOH a 170 °C.Esta aleación también mostró un excelente desempeño en pruebas de campo en una planta expuesta a soda cáustica del proceso de diafragma.39 La Figura 21 muestra algunos resultados con respecto a la concentración de este licor cáustico de diafragma, que estaba contaminado con cloruros y cloratos.Hasta una concentración del 45% de NaOH, los materiales aleación 33 (EN 1.4591/UNS R20033) y aleación de níquel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) muestran una excelente resistencia comparable.Con el aumento de la temperatura y la concentración, la aleación 33 se vuelve incluso más resistente que el níquel.Así, 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