烧碱（NaOH）是最重要的化工原料之一，年总产量为106吨。NaOH 用于有机化学、铝生产、造纸工业、食品加工工业、洗涤剂制造等。烧碱是氯气生产过程中的副产品，其中 97%由电解氯化钠而得。
烧碱对大多数金属材料都有侵蚀性影响，尤其是在高温和高浓度下。然而，人们很早就知道，镍在所有浓度和温度下都表现出优异的耐烧碱腐蚀性，如图 1 所示。此外，除非在非常高的浓度和温度下，镍不会受到碱引起的应力腐蚀开裂的影响。因此，镍标准牌号合金 200 (EN 2.4066/UNS N02200) 和合金 201 (EN 2.4068/UNS N02201) 用于烧碱生产的这些阶段，这些阶段需要最高的耐腐蚀性。膜工艺中使用的电解池中的阴极也由镍片制成。用于浓缩液体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，镍以管或管板的形式用于预蒸发热交换器，作为预蒸发装置的片材或复合板，以及用于输送烧碱溶液的管道。根据流量的不同，烧碱晶体（过饱和溶液）可能会腐蚀换热器管道，因此需要在运行 2-5 年后进行更换。降膜蒸发器工艺用于生产高浓度无水烧碱。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。这里应使用低碳镍合金 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) 的碳含量较高）会导致石墨在晶界处析出。
镍是无法使用奥氏体钢的烧碱蒸发器的首选结构材料。在存在氯酸盐或硫化合物等杂质的情况下，或者需要更高强度时，在某些情况下会使用合金 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) 等含铬材料。对于腐蚀性环境也非常感兴趣的是高铬合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033)。如果要使用这些材料，必须确保工作条件不会引起应力腐蚀开裂。
合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 在沸点以下的 25% 和 50% NaOH 中以及在 170 °C 的 70% NaOH 中表现出优异的耐腐蚀性。该合金在暴露于隔膜工艺中的苛性钠的工厂的现场测试中也表现出了优异的性能。39 图 21 显示了有关该隔膜苛性钠溶液浓度的一些结果，该溶液受到氯化物和氯酸盐的污染。在 NaOH 浓度高达 45% 的情况下，材料合金 33 (EN 1.4591/UNS R20033) 和镍合金 201 (EN 2.4068/UNS N2201) 表现出相当出色的电阻。随着温度和浓度的增加，合金 33 变得比镍更耐用。因此，由于其高铬含量，合金33似乎有利于处理来自隔膜或汞电池工艺的含有氯化物和次氯酸盐的苛性碱溶液。
发布时间：2022年12月21日