苛性钠氢氧化钠（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、食品加工业、洗涤剂制造等领域。苛性钠是氯气生产的副产品，其中97%的氯气是通过氯化钠电解制得的。
苛性钠对大多数金属材料具有腐蚀性，尤其是在高温高浓度条件下。然而，镍在所有浓度和温度下都表现出优异的耐苛性钠腐蚀性能，这一点早已为人所知，如图1所示。此外，除极高的浓度和温度外，镍不会发生苛性钠引起的应力腐蚀开裂。因此，在苛性钠生产中对耐腐蚀性要求最高的阶段，通常使用镍标准牌号合金200（EN 2.4066/UNS N02200）和合金201（EN 2.4068/UNS N02201）。膜分离工艺中使用的电解槽阴极也由镍片制成。下游浓缩液装置也采用镍制材料。这些装置主要采用降膜蒸发器，并遵循多级蒸发原理运行。在这些装置中，镍以管或管板的形式用于预蒸发换热器，以板材或复合板的形式用于预蒸发装置，并用于输送苛性钠溶液的管道。根据流速的不同，苛性钠晶体（过饱和溶液）会对换热器管造成腐蚀，因此需要在运行2-5年后更换换热器管。降膜蒸发工艺用于生产高浓度无水苛性钠。在Bertrams开发的降膜工艺中，使用温度约为400℃的熔盐作为加热介质。这里应该使用低碳镍合金 201 (EN 2.4068/UNS N02201) 制成的管材，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石墨在晶界处析出。
在奥氏体钢无法使用的场合，镍是苛性钠蒸发器的首选结构材料。当存在氯酸盐或硫化物等杂质，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) 也因其优异的耐腐蚀性而备受关注。如果使用这些材料，必须确保操作条件不会导致应力腐蚀开裂。
合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 在 25% 和 50% 的 NaOH 溶液中，直至沸点，以及在 170 °C 的 70% NaOH 溶液中，均表现出优异的耐腐蚀性。该合金在隔膜工艺产生的苛性钠溶液的现场测试中也展现出卓越的性能。39 图 21 显示了该隔膜工艺苛性液（含有氯化物和氯酸盐）浓度的一些结果。在 NaOH 浓度高达 45% 时，合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 和镍合金 201 (EN 2.4068/UNS N2201) 表现出相当的优异耐腐蚀性。随着温度和浓度的升高，合金 33 的耐腐蚀性甚至优于镍合金。因此，由于其铬含量高，合金 33 似乎有利于处理来自隔膜或汞池工艺的含氯化物和次氯酸盐的腐蚀性溶液。
发布时间：2022年12月21日