Sản xuất xút ăn da.

Xút ăn daNatri hydroxit (NaOH) là một trong những nguyên liệu hóa học quan trọng nhất, với tổng sản lượng hàng năm là 106 tấn. NaOH được sử dụng trong hóa học hữu cơ, trong sản xuất nhôm, trong công nghiệp giấy, trong công nghiệp chế biến thực phẩm, trong sản xuất chất tẩy rửa, v.v. Natri hydroxit là sản phẩm phụ trong sản xuất clo, 97% quá trình này diễn ra bằng phương pháp điện phân natri clorua.

Xút ăn da có tác động mạnh mẽ đến hầu hết các vật liệu kim loại, đặc biệt là ở nhiệt độ và nồng độ cao. Tuy nhiên, từ lâu người ta đã biết rằng niken có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với xút ăn da ở mọi nồng độ và nhiệt độ, như thể hiện trong Hình 1. Ngoài ra, ngoại trừ ở nồng độ và nhiệt độ rất cao, niken không bị nứt do ăn mòn ứng suất gây ra bởi xút ăn da. Do đó, các loại niken tiêu chuẩn hợp kim 200 (EN 2.4066/UNS N02200) và hợp kim 201 (EN 2.4068/UNS N02201) được sử dụng ở các giai đoạn sản xuất xút ăn da, những giai đoạn đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao nhất. Các cực âm trong buồng điện phân được sử dụng trong quy trình màng cũng được làm bằng tấm niken. Các thiết bị hạ lưu để cô đặc dung dịch cũng được làm bằng niken. Chúng hoạt động theo nguyên tắc bay hơi nhiều giai đoạn, chủ yếu sử dụng thiết bị bay hơi màng rơi. Trong các thiết bị này, niken được sử dụng dưới dạng ống hoặc tấm ống cho bộ trao đổi nhiệt tiền bay hơi, dưới dạng tấm hoặc tấm phủ cho các thiết bị tiền bay hơi, và trong các đường ống vận chuyển dung dịch xút ăn da. Tùy thuộc vào lưu lượng, các tinh thể xút ăn da (dung dịch bão hòa quá mức) có thể gây ăn mòn các ống trao đổi nhiệt, khiến việc thay thế chúng sau thời gian hoạt động từ 2 đến 5 năm là cần thiết. Quá trình bay hơi màng rơi được sử dụng để sản xuất xút ăn da khan, có nồng độ cao. Trong quy trình bay hơi màng rơi do Bertrams phát triển, muối nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 400 °C được sử dụng làm môi chất gia nhiệt. Ở đây, nên sử dụng các ống làm bằng hợp kim niken cacbon thấp 201 (EN 2.4068/UNS N02201) vì ở nhiệt độ cao hơn khoảng 315 °C (600 °F), hàm lượng cacbon cao hơn của hợp kim niken tiêu chuẩn 200 (EN 2.4066/UNS N02200) có thể dẫn đến sự kết tủa graphit tại các ranh giới hạt.

Niken là vật liệu được ưa chuộng để chế tạo các thiết bị bay hơi xút ăn da trong trường hợp không thể sử dụng thép austenit. Trong trường hợp có tạp chất như clorat hoặc hợp chất lưu huỳnh – hoặc khi cần độ bền cao hơn – các vật liệu chứa crom như hợp kim 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) được sử dụng trong một số trường hợp. Hợp kim 33 (EN 1.4591/UNS R20033) có hàm lượng crom cao cũng rất được quan tâm trong môi trường xút ăn da. Nếu sử dụng các vật liệu này, cần đảm bảo rằng điều kiện hoạt động không gây ra hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất.