Lúh sodný(NaOH) je jednou z najdôležitejších chemických vstupných surovín s celkovou ročnou produkciou 106 ton. NaOH sa používa v organickej chémii, pri výrobe hliníka, v papierenskom priemysle, v potravinárskom priemysle, pri výrobe detergentov atď. Hydroxid sodný je vedľajším produktom pri výrobe chlóru, pričom 97 % z neho vzniká elektrolýzou chloridu sodného.
Hydroxid sodný má agresívny vplyv na väčšinu kovových materiálov, najmä pri vysokých teplotách a koncentráciách. Už dlho je však známe, že nikel vykazuje vynikajúcu odolnosť proti korózii voči hydroxidu sodnému pri všetkých koncentráciách a teplotách, ako ukazuje obrázok 1. Okrem toho, s výnimkou veľmi vysokých koncentrácií a teplôt, je nikel imúnny voči praskaniu pod napätím vyvolanému hydroxidom. V týchto fázach výroby hydroxidu sodného, ktoré vyžadujú najvyššiu odolnosť proti korózii, sa preto používajú štandardné triedy niklu, zliatina 200 (EN 2.4066/UNS N02200) a zliatina 201 (EN 2.4068/UNS N02201). Katódy v elektrolytickej cele používanej v membránovom procese sú tiež vyrobené z niklových plechov. Následné jednotky na koncentrovanie roztoku sú tiež vyrobené z niklu. Pracujú na princípe viacstupňového odparovania, väčšinou s odparovačmi s klesajúcim filmom. V týchto jednotkách sa nikel používa vo forme rúrok alebo rúrkovníc pre predvýparovacie výmenníky tepla, ako plechy alebo plátované dosky pre predvýparovacie jednotky a v potrubiach na prepravu roztoku hydroxidu sodného. V závislosti od prietoku môžu kryštály hydroxidu sodného (presýtený roztok) spôsobiť eróziu rúrok výmenníka tepla, čo si vyžaduje ich výmenu po 2 – 5 rokoch prevádzky. Na výrobu vysoko koncentrovaného bezvodého hydroxidu sodného sa používa proces odparovania s klesajúcim filmom. V procese klesajúceho filmu, ktorý vyvinula spoločnosť Bertrams, sa ako vykurovacie médium používa roztavená soľ s teplotou približne 400 °C. V tomto prípade by sa mali používať rúrky vyrobené z nízkouhlíkovej niklovej zliatiny 201 (EN 2.4068/UNS N02201), pretože pri teplotách vyšších ako približne 315 °C (600 °F) môže vyšší obsah uhlíka v štandardnej niklovej zliatine 200 (EN 2.4066/UNS N02200) viesť k vyzrážaniu grafitu na hraniciach zŕn.
Nikel je preferovaným konštrukčným materiálom pre odparovače hydroxidu sodného, kde nie je možné použiť austenitické ocele. V prítomnosti nečistôt, ako sú chlorečnany alebo zlúčeniny síry – alebo keď sú potrebné vyššie pevnosti – sa v niektorých prípadoch používajú materiály obsahujúce chróm, ako napríklad zliatina 600 L (EN 2.4817/UNS N06600). Pre žieravé prostredie je veľmi zaujímavá aj zliatina s vysokým obsahom chrómu 33 (EN 1.4591/UNS R20033). Ak sa majú tieto materiály použiť, musí sa zabezpečiť, aby prevádzkové podmienky pravdepodobne nespôsobili praskanie od korózie pod napätím.
Zliatina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) vykazuje vynikajúcu odolnosť proti korózii v 25 a 50 % NaOH až do bodu varu a v 70 % NaOH pri 170 °C. Táto zliatina tiež preukázala vynikajúci výkon v poľných testoch v závode vystavenom hydroxidu sodnému z diafragmového procesu.39 Obrázok 21 zobrazuje niektoré výsledky týkajúce sa koncentrácie tohto diafragmového hydroxidu, ktorý bol kontaminovaný chloridmi a chlorečnanmi. Až do koncentrácie 45 % NaOH vykazujú materiály zliatina 33 (EN 1.4591/UNS R20033) a niklová zliatina 201 (EN 2.4068/UNS N2201) porovnateľne vynikajúcu odolnosť. So zvyšujúcou sa teplotou a koncentráciou sa zliatina 33 stáva ešte odolnejšou ako nikel. Vďaka vysokému obsahu chrómu sa teda zdá, že zliatina 33 je výhodná na manipuláciu s hydroxidmi s chloridmi a chlórnanom z diafragmového alebo ortuťového procesu.
Čas uverejnenia: 21. decembra 2022