08 Ekim İnert gaz dehidrojenasyon teorisi
İnert gaz dehidrojenasyon teorisi
İnert gaz dehidrojenasyon teorisi nedir? Hidrojenin alüminyumdaki çözünürlüğü, erimiş alüminyumla temas halindeki gaz fazındaki hidrojen kısmi basıncı tarafından belirlenir. Alüminyum eriyigindeki hidrojen içeriğine karşılık gelen denge durumundaki hidrojen kısmi basıncı, alüminyum eriyigiyle temas halindeki gerçek gazdaki hidrojen kısmi basıncından daha yüksek olduğunda, alüminyum eriyigindeki hidrojen gaz fazına difüze olarak hidrojen giderimi sağlanır. Bu, kabarcık flotasyonu yoluyla hidrojen gideriminin çalışma prensibidir. Buna göre, eriyik içine saf inert gaz verilir; çünkü inert kabarcık içindeki hidrojen kısmi basıncı P’H2=0’dır ve eriyikteki hidrojen içeriğine karşılık gelen denge durumundaki hidrojen kısmi basıncı PH2>0 olduğundan, eriyikteki hidrojen kabarcıkların içine difüze olur, hidrojen moleküllerine birleşir ve kabarcıklarla birlikte eriyikten dışarı atılır.
Alüminyum eriyikinden mümkün olduğunca az inert gaz kullanarak mümkün olduğunca fazla hidrojeni uzaklaştırmak amacıyla, çevrimiçi inert gazla dehidrojenasyon işlemi sırasında aşağıdaki ilkelere uyulmalıdır:
(1) İnert gazdaki hidrojen ve oksijen içeriği ne kadar düşükse, o kadar iyidir;
(2) Erimiş malzemenin içine inert gaz üfleyerek ne kadar çok kabarcık oluşursa, bu kabarcıklar o kadar ince ve dağınık olursa o kadar iyidir;
(3) Kabarcıklar alüminyum eriyik içinde ne kadar uzun süre kalırsa, o kadar iyidir.
Bu nedenle, inert gaz giderme ünitesi çoğunlukla yüksek hızlı dönen nozullar kullanır ve nozul kanatlarından püskürtülen akışkan, güçlü bir türbülanslı akış oluşturur. Yüksek hızlı dönen nozülden püskürtülen kabarcıklar, nozul kanatlarından püskürtülen eriyik ve nozulun yakınındaki nispeten yavaş hareket eden eriyik tarafından hızla püskürtülür.
Yakalanan kabarcık, iki akışkan tabakasının oluşturduğu türbülanslı kesme gerilimine maruz kalır ve bu gerilim kabarcığın dayanma kapasitesini aştığında, kabarcık kesilerek ikiye bölünür. Bölünen kabarcıklar daha sonra diğer teğetsel sıvı katmanları tarafından yakalanır ve iki sıvı katmanı arasındaki kesme gerilimi kabarcıkları kırmaya yetmeyene kadar veya kabarcıklar bu kesme geriliminin etki alanı dışına çıkana kadar daha küçük kabarcıklara bölünmeye devam edebilir.
Böylelikle, tek tüplü veya çok tüplü sistemlere kıyasla daha ince ve daha homojen kabarcıklar üretilebilir; bu da özgül yüzey alanını etkili bir şekilde artırabilir, ayrıca kütle transferi ve difüzyon kapasitesini etkili bir şekilde yükseltebilir ve aynı zamanda gazın ömrünü uzatabilir. Arıtma gazının giriş akışı sabit olduğunda, sıvı arayüzündeki temas süresi, alüminyum eriyikinden kaçan arıtma kabarcıklarındaki hidrojen konsantrasyonunu artırır ve arıtma gazı etkin bir şekilde kullanılır, böylece mükemmel bir arıtma etkisi elde edilebilir.














No Comments