苛性ソーダの製造。

苛性ソーダ水酸化ナトリウム（NaOH）は、年間生産量が106トンに達する最も重要な化学原料の一つです。NaOHは、有機化学、アルミニウム製造、製紙業、食品加工業、洗剤製造などに使用されています。苛性ソーダは塩素製造の副産物であり、その97%は塩化ナトリウムの電気分解によって生成されます。

苛性ソーダは、特に高温・高濃度下では、ほとんどの金属材料に悪影響を与えます。しかし、図1に示すように、ニッケルはあらゆる濃度・温度において苛性ソーダに対して優れた耐食性を示すことが古くから知られています。さらに、非常に高い濃度・高温下を除き、ニッケルは苛性ソーダによる応力腐食割れを起こしません。そのため、苛性ソーダ製造において最も高い耐食性が求められるこれらの段階では、ニッケル規格の合金200（EN 2.4066/UNS N02200）および合金201（EN 2.4068/UNS N02201）が使用されています。膜プロセスで使用される電解セルのカソードもニッケル板で作られています。下流の液体濃縮装置もニッケル製です。これらの装置は、主に流下膜式蒸発器を用いた多段蒸発原理で稼働します。これらの装置では、ニッケルは、前蒸発熱交換器用のチューブまたはチューブシート、前蒸発ユニット用のシートまたはクラッドプレート、そして苛性ソーダ溶液を輸送するための配管に使用されています。流量によっては、苛性ソーダ結晶（過飽和溶液）が熱交換器のチューブを侵食する可能性があるため、2～5年の運転期間後に交換が必要になります。流下膜式蒸発器プロセスは、高濃度の無水苛性ソーダを製造するために使用されます。バートラムズ社が開発した流下膜式蒸発器プロセスでは、約400℃の溶融塩が熱媒体として使用されます。ここでは、約 315 °C (600 °F) を超える温度では、標準ニッケルグレード合金 200 (EN 2.4066/UNS N02200) の炭素含有量が高いために粒界でグラファイトが析出する可能性があるため、低炭素ニッケル合金 201 (EN 2.4068/UNS N02201) 製のチューブを使用する必要があります。

苛性ソーダ蒸発器では、オーステナイト鋼が使用できない場合、ニッケルが最適な材料です。塩素酸塩や硫黄化合物などの不純物が存在する場合、あるいはより高い強度が求められる場合には、合金600L（EN 2.4817/UNS N06600）などのクロム含有材料が使用される場合があります。また、苛性環境では、高クロム含有合金33（EN 1.4591/UNS R20033）も非常に注目されています。これらの材料を使用する場合は、運転条件において応力腐食割れが発生しないことを確認する必要があります。