08 октября Теория дегидрирования инертных газов 

Теория дегидрирования инертных газов

В чем заключается теория дегидрирования в среде инертного газа? Растворимость водорода в алюминии определяется парциальным давлением водорода в газовой фазе, находящейся в контакте с расплавом алюминия. Когда парциальное давление водорода в состоянии равновесия, соответствующем содержанию водорода в расплаве алюминия, превышает парциальное давление водорода в реальном газе, находящемся в контакте с расплавом алюминия, водород из расплава алюминия диффундирует в газовую фазу, что приводит к удалению водорода. В этом заключается принцип удаления водорода методом пузырьковой флотации. Исходя из этого, в расплав вводится чистый инертный газ, поскольку парциальное давление водорода в пузырьке инертного газа равно P’H₂ = 0, а парциальное давление водорода в равновесном состоянии, соответствующем содержанию водорода в расплаве, равно P_H₂ > 0, водород из расплава диффундирует в пузырьки, объединяется в молекулы водорода и удаляется из расплава вместе с пузырьками.

Чтобы удалить из расплава алюминия как можно больше водорода с использованием минимального количества инертного газа, при проведении онлайн-дегидрирования с помощью инертного газа следует руководствоваться следующими принципами:

(1) чем ниже содержание водорода и кислорода в инертном газе, тем лучше;

(2) Чем больше пузырьков образуется при вдувании инертного газа в расплав, тем лучше — чем мельче и рассеяннее они будут, тем лучше;

(3) чем дольше пузырьки остаются в расплаве алюминия, тем лучше.

установка дегазации

По этой причине в установке для дегазации инертным газом в основном используются высокоскоростные вращающиеся сопла, а жидкость, выбрасываемая лопастями сопла, создает сильное турбулентное течение. Пузырьки, выбрасываемые из высокоскоростного вращающегося сопла, быстро распыляются расплавом, разбрызгиваемым лопастями сопла, и окружающим относительно медленно движущимся расплавом вблизи сопла.

Попав в эту зону, пузырь подвергается воздействию турбулентного сдвигового напряжения, создаваемого двумя слоями жидкости, и когда это напряжение превышает несущую способность пузыря, он разрывается и разделяется на два пузыря. Затем разделившиеся пузырьки захватываются другими тангенциальными слоями жидкости и могут продолжать разделяться на более мелкие пузырьки до тех пор, пока сдвиговое напряжение между двумя слоями жидкости не станет недостаточным для разрушения пузырьков или пока пузырьки не выйдут за пределы зоны действия этого сдвигового напряжения.

Таким образом, можно получить более мелкие и однородные пузырьки по сравнению с однотрубными или многотрубными системами, что позволяет эффективно увеличить удельную поверхность, а также повысить скорость массопереноса и диффузии, одновременно продлевая время пребывания газа. Время контакта с поверхностью жидкости при постоянном расходе всасываемого очищающего газа приводит к увеличению концентрации водорода в очищающих пузырьках, выходящих из расплава алюминия, и обеспечивает эффективное использование очищающего газа, что позволяет добиться превосходного эффекта очистки.

Связанные публикации:

Определение дегазации расплавленного алюминия Влияние различных инертных газов на дегазацию алюминия Дегазация алюминия азотом Дегазация алюминия Система рафинирования алюминия Методы дегазации алюминия Средство для удаления алюминиевого шлака Машина для производства шлака Дегазация алюминиевых сплавов Дегазация в алюминиевой промышленности Процесс дегазации алюминия в Индонезии Оборудование для дегазации Установка для дегазации алюминия азотом Система дегазации жидкого алюминия