कटू सोडियमसोडियम क्लोराइड (NaOH) सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चे माल में से एक है, जिसका कुल वार्षिक उत्पादन 106 टन है। NaOH का उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान, एल्युमीनियम उत्पादन, कागज उद्योग, खाद्य प्रसंस्करण उद्योग, डिटर्जेंट निर्माण आदि में किया जाता है। कास्टिक सोडा क्लोरीन उत्पादन का सह-उत्पाद है, जिसका 97% उत्पादन सोडियम क्लोराइड के विद्युत अपघटन द्वारा होता है।
कास्टिक सोडा अधिकांश धात्विक पदार्थों पर, विशेषकर उच्च तापमान और सांद्रता पर, आक्रामक प्रभाव डालता है। हालांकि, यह लंबे समय से ज्ञात है कि निकल सभी सांद्रता और तापमान पर कास्टिक सोडा के प्रति उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। इसके अतिरिक्त, बहुत उच्च सांद्रता और तापमान को छोड़कर, निकल कास्टिक-प्रेरित तनाव-संक्षारण दरारों से अप्रभावित रहता है। इसलिए, कास्टिक सोडा उत्पादन के उन चरणों में, जिनमें उच्चतम संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, निकल के मानक ग्रेड मिश्र धातु 200 (EN 2.4066/UNS N02200) और मिश्र धातु 201 (EN 2.4068/UNS N02201) का उपयोग किया जाता है। झिल्ली प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले विद्युत अपघटन सेल में कैथोड भी निकल शीट से बने होते हैं। द्रव को सांद्रित करने वाली अनुगामी इकाइयाँ भी निकल से बनी होती हैं। ये इकाइयाँ अधिकतर फॉलिंग फिल्म इवेपोरेटर के साथ बहु-चरणीय वाष्पीकरण सिद्धांत के अनुसार कार्य करती हैं। इन इकाइयों में, प्री-इवैपोरेशन हीट एक्सचेंजर के लिए ट्यूब या ट्यूब शीट के रूप में, प्री-इवैपोरेशन इकाइयों के लिए शीट या क्लैड प्लेट के रूप में, और कास्टिक सोडा घोल के परिवहन के लिए पाइपों में निकेल का उपयोग किया जाता है। प्रवाह दर के आधार पर, कास्टिक सोडा क्रिस्टल (अतिसंतृप्त घोल) हीट एक्सचेंजर ट्यूबों पर क्षरण का कारण बन सकते हैं, जिसके कारण 2-5 वर्षों के संचालन के बाद इन्हें बदलना आवश्यक हो जाता है। फॉलिंग-फिल्म इवैपोरेटर प्रक्रिया का उपयोग अत्यधिक सांद्रित, निर्जल कास्टिक सोडा के उत्पादन के लिए किया जाता है। बर्ट्राम्स द्वारा विकसित फॉलिंग-फिल्म प्रक्रिया में, लगभग 400 डिग्री सेल्सियस तापमान पर पिघले हुए नमक का उपयोग ताप माध्यम के रूप में किया जाता है। यहां कम कार्बन निकल मिश्र धातु 201 (EN 2.4068/UNS N02201) से बनी ट्यूबों का उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि लगभग 315 डिग्री सेल्सियस (600 डिग्री फारेनहाइट) से अधिक तापमान पर मानक निकल ग्रेड मिश्र धातु 200 (EN 2.4066/UNS N02200) की उच्च कार्बन सामग्री अनाज की सीमाओं पर ग्रेफाइट अवक्षेपण का कारण बन सकती है।
जहां ऑस्टेनिटिक स्टील का उपयोग संभव नहीं है, वहां कास्टिक सोडा इवेपोरेटर के निर्माण में निकेल को प्राथमिकता दी जाती है। क्लोरेट या सल्फर यौगिक जैसी अशुद्धियों की उपस्थिति में – या जब अधिक मजबूती की आवश्यकता होती है – तो कुछ मामलों में क्रोमियम युक्त सामग्री जैसे मिश्र धातु 600 L (EN 2.4817/UNS N06600) का उपयोग किया जाता है। कास्टिक वातावरण के लिए उच्च क्रोमियम युक्त मिश्र धातु 33 (EN 1.4591/UNS R20033) भी काफी उपयोगी है। यदि इन सामग्रियों का उपयोग किया जाना है, तो यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि परिचालन स्थितियों के कारण तनाव-संक्षारण दरारें उत्पन्न होने की संभावना न हो।
मिश्र धातु 33 (EN 1.4591/UNS R20033) क्वथनांक तक 25 और 50% NaOH में तथा 170°C पर 70% NaOH में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करती है। इस मिश्र धातु ने डायफ्राम प्रक्रिया से प्राप्त कास्टिक सोडा के संपर्क में आने वाले संयंत्र में किए गए क्षेत्र परीक्षणों में भी उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाया।39 चित्र 21 क्लोराइड और क्लोरेट से दूषित इस डायफ्राम कास्टिक द्रव की सांद्रता से संबंधित कुछ परिणाम दर्शाता है। 45% NaOH की सांद्रता तक, मिश्र धातु 33 (EN 1.4591/UNS R20033) और निकल मिश्र धातु 201 (EN 2.4068/UNS N2201) तुलनीय उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं। तापमान और सांद्रता बढ़ने के साथ, मिश्र धातु 33 निकल की तुलना में और भी अधिक प्रतिरोधी हो जाती है। इस प्रकार, उच्च क्रोमियम सामग्री के परिणामस्वरूप मिश्र धातु 33 डायाफ्राम या मरकरी सेल प्रक्रिया से क्लोराइड और हाइपोक्लोराइट के साथ कास्टिक समाधानों को संभालने के लिए फायदेमंद प्रतीत होती है।
पोस्ट करने का समय: 21 दिसंबर 2022