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烧碱生产。

烧碱氢氧化钠(NaOH)是最重要的化工原料之一,年总产量达106吨。氢氧化钠用于有机化学、铝生产、造纸工业、食品加工工业、洗涤剂生产等。苛性钠是氯生产过程中的副产品,其中97%的氯是通过电解氯化钠生产的。

苛性钠对大多数金属材料都有腐蚀性,尤其是在高温和高浓度下。然而,如图 1 所示,人们早已知道镍在所有浓度和温度下都表现出优异的耐苛性钠腐蚀性。此外,除非在非常高的浓度和温度下,否则镍不会发生苛性钠引起的应力腐蚀开裂。因此,在苛性钠生产的这些需要最高耐腐蚀性的阶段,使用镍标准等级合金 200 (EN 2.4066/UNS N02200) 和合金 201 (EN 2.4068/UNS N02201)。膜法电解槽中的阴极也由镍板制成。用于浓缩溶液的下游装置也由镍制成。它们根据多级蒸发原理运行,主要使用降膜蒸发器。在这些装置中,镍被用作预蒸发热交换器的管或管板、预蒸发装置的板材或复合板,以及用于输送烧碱溶液的管道。根据流速,烧碱晶体(过饱和溶液)可能会腐蚀热交换器管,因此必须在运行2至5年后更换。降膜蒸发器工艺用于生产高浓度无水烧碱。在Bertrams开发的降膜工艺中,使用温度约为400°C的熔盐作为加热介质。这里应使用由低碳镍合金 201(EN 2.4068/UNS N02201)制成的管,因为在高于约 315°C(600°F)的温度下,标准镍级合金 200(EN 2.4066/UNS N02200)的较高碳含量会导致晶界处石墨沉淀。

对于无法使用奥氏体钢的苛性钠蒸发器,镍是首选的制造材料。当存在氯酸盐或硫化合物等杂质,或需要更高强度时,有时会使用含铬材料,例如合金 600 L (EN 2.4817/UNS N06600)。高铬合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 也非常适合用于碱性环境。如果要使用这些材料,必须确保操作条件不易导致应力腐蚀开裂。

合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 在 25% 和 50% 的 NaOH(最高沸点)以及 170°C 的 70% NaOH 中表现出优异的耐腐蚀性能。该合金在接触隔膜法苛性钠的工厂现场试验中也表现出色。39 图 21 显示了该隔膜法苛性钠溶液的浓度结果,该溶液受氯化物和氯酸盐污染。在浓度高达 45% 的 NaOH 下,合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 和镍合金 201 (EN 2.4068/UNS N2201) 表现出相当出色的耐腐蚀性能。随着温度和浓度的升高,合金 33 的耐腐蚀性能甚至比镍更高。因此,由于其高铬含量,33 号合金似乎有利于处理隔膜或汞电池工艺中产生的含有氯化物和次氯酸盐的碱性溶液。


发布时间:2022年12月21日