कॉस्टिक सोडा(NaOH) हा सर्वात महत्त्वाच्या रासायनिक कच्च्या मालांपैकी एक आहे, ज्याचे एकूण वार्षिक उत्पादन १०६ टन आहे. NaOH चा उपयोग सेंद्रिय रसायनशास्त्र, ॲल्युमिनियमच्या उत्पादनात, कागद उद्योगात, अन्न प्रक्रिया उद्योगात, डिटर्जंटच्या निर्मितीमध्ये इत्यादी ठिकाणी होतो. कॉस्टिक सोडा हा क्लोरीनच्या उत्पादनातील एक सह-उत्पादन आहे, ज्यापैकी ९७% उत्पादन सोडियम क्लोराईडच्या विद्युत अपघटनाद्वारे होते.
कॉस्टिक सोड्याचा बहुतेक धातूंच्या पदार्थांवर तीव्र परिणाम होतो, विशेषतः उच्च तापमान आणि सांद्रतेमध्ये. तथापि, हे बऱ्याच काळापासून ज्ञात आहे की, आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, निकेल सर्व सांद्रता आणि तापमानांवर कॉस्टिक सोड्याला उत्कृष्ट गंज-प्रतिरोध दर्शवतो. याव्यतिरिक्त, अत्यंत उच्च सांद्रता आणि तापमान वगळता, निकेल कॉस्टिकमुळे होणाऱ्या ताण-गंज तड्यांपासून (stress-corrosion cracking) सुरक्षित असतो. त्यामुळे, कॉस्टिक सोडा उत्पादनाच्या ज्या टप्प्यांवर सर्वोच्च गंज-प्रतिरोधाची आवश्यकता असते, तिथे निकेलचे मानक ग्रेड अलॉय २०० (EN 2.4066/UNS N02200) आणि अलॉय २०१ (EN 2.4068/UNS N02201) वापरले जातात. मेम्ब्रेन प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या इलेक्ट्रोलायसिस सेलमधील कॅथोडसुद्धा निकेलच्या पत्र्यांपासून बनवलेले असतात. द्रावण सांद्रित करण्यासाठीची डाउनस्ट्रीम युनिट्ससुद्धा निकेलची बनलेली असतात. ती मुख्यतः फॉलिंग फिल्म इव्हॅपोरेटर्सच्या साहाय्याने बहु-स्तरीय बाष्पीभवन तत्त्वानुसार कार्य करतात. या युनिट्समध्ये निकेलचा वापर प्री-इव्हॅपोरेशन हीट एक्सचेंजर्ससाठी नळ्या किंवा ट्यूब शीट्सच्या स्वरूपात, प्री-इव्हॅपोरेशन युनिट्ससाठी शीट्स किंवा क्लॅड प्लेट्सच्या स्वरूपात आणि कॉस्टिक सोडा द्रावण वाहून नेणाऱ्या पाईप्समध्ये केला जातो. प्रवाहाच्या दरावर अवलंबून, कॉस्टिक सोडाचे स्फटिक (अतिसंपृक्त द्रावण) हीट एक्सचेंजरच्या नळ्यांवर झीज निर्माण करू शकतात, ज्यामुळे २-५ वर्षांच्या कार्यकाळानंतर त्या बदलणे आवश्यक होते. फॉलिंग-फिल्म इव्हॅपोरेटर प्रक्रिया अत्यंत सांद्र, निर्जल कॉस्टिक सोडा तयार करण्यासाठी वापरली जाते. बर्ट्राम्सने विकसित केलेल्या फॉलिंग-फिल्म प्रक्रियेमध्ये, सुमारे ४०० °C तापमानाचे वितळलेले मीठ उष्णता माध्यम म्हणून वापरले जाते. येथे कमी कार्बन निकेल मिश्रधातू 201 (EN 2.4068/UNS N02201) पासून बनवलेल्या नळ्या वापरल्या पाहिजेत कारण सुमारे 315 °C (600 °F) पेक्षा जास्त तापमानात मानक निकेल ग्रेड मिश्रधातू 200 (EN 2.4066/UNS N02200) मधील उच्च कार्बन प्रमाणामुळे कण सीमांवर ग्रॅफाइटचे अवक्षेपण होऊ शकते.
जेथे ऑस्टेनिटिक स्टील वापरता येत नाही, तेथे कॉस्टिक सोडा इव्हॅपोरेटरच्या बांधकामासाठी निकेल हे पसंतीचे साहित्य आहे. क्लोरेट्स किंवा सल्फर संयुगांसारख्या अशुद्धींच्या उपस्थितीत – किंवा जेव्हा अधिक मजबुतीची आवश्यकता असते – तेव्हा काही प्रकरणांमध्ये अलॉय 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) सारखे क्रोमियमयुक्त साहित्य वापरले जाते. तसेच, कॉस्टिक वातावरणासाठी उच्च क्रोमियमयुक्त अलॉय 33 (EN 1.4591/UNS R20033) देखील अत्यंत उपयुक्त आहे. जर हे साहित्य वापरायचे असेल, तर हे सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे की कार्यरत परिस्थितीमुळे स्ट्रेस-कॉरोशन क्रॅकिंग होण्याची शक्यता नाही.
अलॉय ३३ (EN 1.4591/UNS R20033) २५ आणि ५०% NaOH मध्ये उकळत्या बिंदूपर्यंत आणि ७०% NaOH मध्ये १७० °C तापमानावर उत्कृष्ट गंज-प्रतिरोध दर्शवते. या अलॉयने डायफ्राम प्रक्रियेतील कॉस्टिक सोड्याच्या संपर्कात असलेल्या एका प्लांटमधील क्षेत्रीय चाचण्यांमध्येही उत्कृष्ट कामगिरी दाखवली.३९ आकृती २१ मध्ये क्लोराईड्स आणि क्लोरेट्सने दूषित झालेल्या या डायफ्राम कॉस्टिक लिकरच्या सांद्रतेसंबंधी काही परिणाम दर्शवले आहेत. ४५% NaOH च्या सांद्रतेपर्यंत, अलॉय ३३ (EN 1.4591/UNS R20033) आणि निकेल अलॉय २०१ (EN 2.4068/UNS N2201) हे पदार्थ तुलनीय उत्कृष्ट प्रतिरोध दर्शवतात. तापमान आणि सांद्रता वाढल्याने अलॉय ३३ निकेलपेक्षाही अधिक प्रतिरोधक बनते. अशाप्रकारे, त्याच्या उच्च क्रोमियम प्रमाणामुळे, डायफ्राम किंवा मर्क्युरी सेल प्रक्रियेतून मिळणाऱ्या क्लोराइड आणि हायपोक्लोराइट असलेल्या कॉस्टिक द्रावणांना हाताळण्यासाठी अलॉय ३३ फायदेशीर ठरते असे दिसते.
पोस्ट करण्याची वेळ: २१-डिसेंबर-२०२२
