Soda cáustica(NaOH) é uma das matérias-primas químicas mais importantes, com uma produção anual total de 106t.O NaOH é utilizado na química orgânica, na produção de alumínio, na indústria do papel, na indústria alimentar, no fabrico de detergentes, etc. A soda cáustica é um coproduto na produção de cloro, 97% do qual é extraído lugar pela eletrólise do cloreto de sódio.
A soda cáustica tem um impacto agressivo na maioria dos materiais metálicos, especialmente em altas temperaturas e concentrações.É sabido há muito tempo, entretanto, que o níquel apresenta excelente resistência à corrosão pela soda cáustica em todas as concentrações e temperaturas, como mostra a Figura 1.Além disso, exceto em concentrações e temperaturas muito altas, o níquel é imune à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cáusticos.As classes padrão de níquel liga 200 (EN 2.4066/UNS N02200) e liga 201 (EN 2.4068/UNS N02201) são, portanto, utilizadas nessas etapas da produção de soda cáustica, que exigem a mais alta resistência à corrosão.Os cátodos da célula de eletrólise usada no processo de membrana também são feitos de folhas de níquel.As unidades a jusante para concentração do licor também são feitas de níquel.Eles operam de acordo com o princípio de evaporação de múltiplos estágios, principalmente com evaporadores de filme descendente.Nessas unidades, o níquel é utilizado na forma de tubos ou chapas tubulares para os trocadores de calor de pré-evaporação, como chapas ou placas revestidas para as unidades de pré-evaporação e nas tubulações para transporte da solução de soda cáustica.Dependendo da vazão, os cristais de soda cáustica (solução supersaturada) podem causar erosão nos tubos do trocador de calor, o que torna necessária sua substituição após um período de operação de 2 a 5 anos.O processo de evaporador de filme descendente é usado para produzir soda cáustica anidra altamente concentrada.No processo de filme descendente desenvolvido por Bertrams, sal fundido a uma temperatura de cerca de 400 °C é usado como meio de aquecimento.Aqui, tubos feitos de liga de níquel com baixo teor de carbono 201 (EN 2.4068/UNS N02201) devem ser usados porque em temperaturas superiores a cerca de 315 °C (600 °F), o maior teor de carbono da liga de níquel padrão 200 (EN 2.4066/UNS N02200 ) pode levar à precipitação de grafite nos limites dos grãos.
O níquel é o material de construção preferido para evaporadores de soda cáustica onde os aços austeníticos não podem ser usados.Na presença de impurezas como cloratos ou compostos de enxofre – ou quando são necessárias resistências mais elevadas – materiais contendo cromo, como a liga 600 L (EN 2.4817/UNS N06600), são usados em alguns casos.Também de grande interesse para ambientes cáusticos é a liga 33 com alto teor de cromo (EN 1.4591/UNS R20033).Se estes materiais forem utilizados, deve-se garantir que as condições de operação não sejam susceptíveis de causar fissuras por corrosão sob tensão.
A Liga 33 (EN 1.4591/UNS R20033) apresenta excelente resistência à corrosão em 25 e 50% NaOH até o ponto de ebulição e em 70% NaOH a 170 °C.Essa liga também apresentou excelente desempenho em testes de campo em uma planta exposta à soda cáustica do processo de diafragma.39 A Figura 21 mostra alguns resultados referentes à concentração desse licor cáustico de diafragma, que estava contaminado com cloretos e cloratos.Até uma concentração de 45% de NaOH, os materiais liga 33 (EN 1.4591/UNS R20033) e liga de níquel 201 (EN 2.4068/UNS N2201) apresentam uma excelente resistência comparável.Com o aumento da temperatura e da concentração, a liga 33 torna-se ainda mais resistente que o níquel.Assim, devido ao seu alto teor de cromo, a liga 33 parece ser vantajosa para lidar com soluções cáusticas com cloretos e hipoclorito provenientes do processo de diafragma ou célula de mercúrio.
Horário da postagem: 21 de dezembro de 2022