가성 소다(NaOH)는 가장 중요한 화학 원료 중 하나이며 연간 총 생산량은 106t입니다. NaOH는 유기 화학, 알루미늄 생산, 제지 산업, 식품 가공 산업, 세제 제조 등에 사용됩니다. 가성 소다는 염소 생산 시 부산물이며, 그 중 97%는 염소를 생성합니다. 염화나트륨을 전기분해하여 넣는다.
가성소다는 대부분의 금속 재료, 특히 고온 및 농도에서 공격적인 영향을 미칩니다. 그러나 그림 1에서 볼 수 있듯이 니켈은 모든 농도와 온도에서 가성소다에 대해 우수한 내식성을 나타내는 것으로 오랫동안 알려져 왔습니다. 또한, 매우 높은 농도와 온도를 제외하고 니켈은 부식성 유발 응력 부식 균열에 면역입니다. 따라서 니켈 표준 등급 합금 200(EN 2.4066/UNS N02200) 및 합금 201(EN 2.4068/UNS N02201)은 가장 높은 내식성을 요구하는 가성소다 생산 단계에서 사용됩니다. 막 공정에 사용되는 전기분해 셀의 음극도 니켈 시트로 만들어집니다. 액체를 농축하기 위한 하류 장치도 니켈로 만들어집니다. 이 제품은 주로 낙하 필름 증발기를 사용하여 다단계 증발 원리에 따라 작동합니다. 이러한 장치에서 니켈은 사전 증발 열교환기용 튜브 또는 튜브 시트 형태로, 사전 증발 장치용 시트 또는 클래드 플레이트로, 가성소다 용액 운반용 파이프로 사용됩니다. 유량에 따라 가성소다 결정(과포화 용액)은 열교환기 튜브에 부식을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 2~5년의 작동 기간 후에 교체해야 합니다. 낙하막 증발기 공정은 고농축 무수 가성소다를 생산하는 데 사용됩니다. Bertrams가 개발한 낙하막 공정에서는 약 400°C 온도의 용융염이 열매체로 사용됩니다. 여기서는 저탄소 니켈 합금 201(EN 2.4068/UNS N02201)로 제작된 튜브를 사용해야 합니다. 약 315°C(600°F)보다 높은 온도에서는 표준 니켈 등급 합금 200(EN 2.4066/UNS N02200)의 탄소 함량이 더 높기 때문입니다. )은 결정립 경계에 흑연 침전을 일으킬 수 있습니다.
니켈은 오스테나이트계 강철을 사용할 수 없는 가성소다 증발기의 구성 재료로 선호됩니다. 염소산염이나 황 화합물과 같은 불순물이 있거나 더 높은 강도가 필요한 경우 합금 600 L(EN 2.4817/UNS N06600)과 같은 크롬 함유 재료가 사용되는 경우도 있습니다. 또한 부식성 환경에서 큰 관심을 끄는 것은 크롬 함량이 높은 합금 33(EN 1.4591/UNS R20033)입니다. 이러한 재료를 사용하려면 작동 조건이 응력 부식 균열을 일으킬 가능성이 없는지 확인해야 합니다.
합금 33(EN 1.4591/UNS R20033)은 끓는점까지 25% 및 50% NaOH, 170°C에서 70% NaOH에서 탁월한 내식성을 나타냅니다. 이 합금은 또한 격막 공정에서 가성소다에 노출된 공장의 현장 테스트에서도 탁월한 성능을 보여주었습니다.39 그림 21은 염화물과 염소산염으로 오염된 이 격막 가성액의 농도에 관한 일부 결과를 보여줍니다. 최대 45% NaOH 농도에서 재료 합금 33(EN 1.4591/UNS R20033)과 니켈 합금 201(EN 2.4068/UNS N2201)은 이에 필적하는 뛰어난 저항성을 보여줍니다. 온도와 농도가 증가함에 따라 합금 33은 니켈보다 저항성이 더욱 높아집니다. 따라서 크롬 함량이 높은 합금 33의 결과로 다이어프램 또는 수은 전지 공정에서 발생하는 염화물 및 차아염소산염이 포함된 부식성 용액을 처리하는 데 유리한 것으로 보입니다.
게시 시간: 2022년 12월 21일