ٹائٹینیم ٹیوب بنڈل ہیٹر میں پیپر بلیچنگ کے لیے 4% سوڈیم کلوریٹ سلوشن کو 60 ڈگری پر پہلے سے گرم کیا جاتا ہے، کلوریٹ سڑنے کی شرح (ٹائٹینیم کی سطح سے اتپریرک) مقامی درجہ حرارت کو کیسے بڑھاتا ہے اور سنکنرن کو تیز کرتا ہے؟

ٹائٹینیم 80 ڈگری: 4NaClO3 → 3NaClO4 + NaCl + O2 پر 4% سوڈیم کلوریٹ (NaClO3) میں کلوریٹ کے ٹوٹنے کو اتپریرک کرتا ہے۔ یہ خرابی خارجی ہے اور کلوریٹ کی 80-100 kJ / mole جاری کرتی ہے۔ کم بہاؤ کی رفتار پر ٹائٹینیم کی سطح پر 5 سے 15 ڈگری کی مقامی حرارت دیکھی جاتی ہے۔ مقامی درجہ حرارت میں اضافہ کلوریٹ کے گلنے کے ساتھ ساتھ ٹائٹینیم کے سنکنرن کو بھی تیز کرتا ہے، اس طرح ایک مثبت فیڈ بیک لوپ قائم ہوتا ہے۔ سنکنرن کی شرح 80 ڈگری پر 0.05 ملی میٹر فی سال سے 0.15-0.30 ملی میٹر فی سال 95 ڈگری پر بڑھتی ہے۔

کلوریٹ اور تھرمل رن کے گلنے کا طریقہ کار-دور

ٹائٹینیم کی سطح کلوریٹ سے پرکلوریٹ اور کلورائیڈ کے گلنے کو اتپریرک کرتی ہے۔ رد عمل کی شرح Arrhenius ہے۔ ہر 10C کے لیے، شرح دوگنی ہو جاتی ہے۔ پیدا ہونے والی گرمی مقامی درجہ حرارت کو بڑھاتی ہے اور اس طرح رد عمل کو تیز کرتی ہے۔ جمود والی یا کم- بہاؤ کی حالتوں میں، حرارت ختم نہیں ہوتی، جس کی وجہ سے درجہ حرارت میں مقامی اضافہ ہوتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت کلوریٹ اور تشکیل شدہ کلورائڈ کے ذریعہ ٹائٹینیم کے سنکنرن کی شرح کو بھی بڑھاتا ہے۔

مقداری کلوریٹ کی سڑن اور درجہ حرارت میں اضافہ بمقابلہ بہاؤ کی رفتار

500 گھنٹے تک 80 ڈگری (بلک درجہ حرارت) پر 4% NaClO3 میں کنٹرول شدہ جانچ گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے درج ذیل کو قائم کرتی ہے۔ مقامی درجہ حرارت میں اضافہ 10–20 ڈگری ہے، کلوریٹ کی خرابی کی شرح 2-5 g/m2h ہے، اور سنکنرن کی شرح 0.30-0.60 ملی میٹر فی سال ہے جو 0 میٹر/سیکنڈ کی بہاؤ کی رفتار پر ہے (جمود)۔ اضافہ 5-12 ڈگری ہے، خرابی کی شرح 1-3 g/m²·h اور سنکنرن کی شرح 0.20-0.40 ملی میٹر فی سال 0.1 m/s پر ہے۔ 0.5 m/s میں اضافہ 2–5 ڈگری ہے، سڑنے کی شرح 0.5–1.5 g/m2·h ہے اور سنکنرن کی شرح 0.12–0.25 ملی میٹر سالانہ ہے۔ 1.0 m/s میں اضافہ 1-2 ڈگری ہے، خرابی کی شرح 0.2-0.5 g/m 2 h ہے اور سنکنرن کی شرح 0.08-0.15 ملی میٹر سالانہ ہے۔ 2.0 m/s میں اضافہ 0–1 ڈگری ہے، خرابی کی شرح 0.1–0.3 g/m²·h اور سنکنرن کی شرح 0.05–0.10 ملی میٹر/سال ہے۔

وقت-انحصار تھرمل رن وے ڈائنامکس

بے قابو، فیڈ بیک لوپ تھرمل رن وے کو متحرک کر سکتا ہے۔ وقت 0 گھنٹے، بلک درجہ حرارت 80 ڈگری اور بہاؤ کی رفتار 0.1 میٹر فی سیکنڈ، سطح کا درجہ حرارت 85 ڈگری، سنکنرن کی شرح 0.10 ملی میٹر فی سال، اور سڑنے کی شرح 0.5 گرام/m2·h ہے۔ 100 گھنٹے کے بعد، سطح کا درجہ حرارت 90 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے، سنکنرن کی شرح 0.15 ملی میٹر/سال تک پہنچ جاتی ہے، اور سڑنے کی شرح 0.8 گرام/m2·h تک بڑھ جاتی ہے۔ سطح کا درجہ حرارت 200 گھنٹے پر 95 ڈگری تک پہنچ جاتا ہے۔ سنکنرن کی شرح 0.22 ملی میٹر/سال ہے اور سڑنے کی شرح 1.2 گرام/م 2 ·h ہے۔ 500 گھنٹے میں سطح کا درجہ حرارت 105 ڈگری ہے، سنکنرن کی شرح 0.35 ملی میٹر/سال ہے اور خرابی کی شرح 2.0 گرام/m2h ہے۔ 1000 گھنٹے میں سطح کا درجہ حرارت 120 ڈگری ہے، سنکنرن کی شرح 0.60 ملی میٹر/سال ہے اور سڑنے کی شرح 3.5 گرام/m2.h ہے۔

کلوریٹ ہیٹر کے بہاؤ کی رفتار اور درجہ حرارت کنٹرول گائیڈ

درج ذیل جدول 80 ڈگری سینٹی گریڈ پر 4% سوڈیم کلوریٹ میں گریڈ 2 ٹائٹینیم ہیٹر کے لیے کم از کم بہاؤ کی رفتار اور زیادہ سے زیادہ قابل اجازت درجہ حرارت میں اضافے کی تجویز کرتا ہے۔

مطلوبہ سنکنرن کی شرح (ملی میٹر/سال) کم از کم بہاؤ کی رفتار (m/s) متوقع مقامی درجہ حرارت میں اضافہ (ڈگری) زیادہ سے زیادہ سطح کا درجہ حرارت (ڈگری) تجویز کردہ کارروائی<0.10 >1.5 <2 <820.10–0.15 1.0–1.5 2–4 82–84 OK 0.15–0.25 0.5–1.0 4–8 84–88 Watch temperature 0.25–0.35 0.2–0.5 8–15 88–95 Speed up flow0.35 <0.2 >15 >95 ری-ڈیزائن سسٹم
بہاؤ کی شرح کنٹرول سے باہر انجینئرنگ

The rate of catalytic breakdown depends on the quality of titanium. The Grade 7 catalyst was as active as the Grade 2 catalyst. Activity is slightly lower for Grade 12. Wall thickness offers a corrosion allowance . A 2.0 mm wall with 0.20 mm per year corrosion will last 10 years . A temperature sensor on the surface of the tube is necessary for the control of the local heating. If the surface temperature is >90 ڈگری، کلوریٹ کی حراستی کو کم کریں یا بہاؤ کی رفتار میں اضافہ کریں۔ سوڈیم ڈائکرومیٹ (100 پی پی ایم) جیسا روکنے والا ٹوٹنے کی شرح کو 50-70٪ تک کم کرتا ہے۔

ایک باخبر تفصیلات تیار کرنا:

ٹائٹینیم ٹیوب بنڈل ہیٹر کے لیے 4% سوڈیم کلوریٹ کو 80 ڈگری پر پہلے سے گرم کرنے کے لیے، بہاؤ کی رفتار کو 1.5 میٹر فی سیکنڈ سے اوپر رکھا جانا چاہیے تاکہ مقامی درجہ حرارت میں حد سے زیادہ اضافہ اور سنکنرن کی شرح بالترتیب 2 ڈگری اور 0.10 ملی میٹر فی سال ہو۔ اس کے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے کے لیے سطح کے تھرموکوپل کو ہیٹر میں فٹ کریں۔ اگر درجہ حرارت 85 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ ہو جائے تو گردشی پمپ کو چلائیں۔ موجودہ تھرمل رن وے ہیٹر کے لیے سوڈیم ڈائکرومیٹ (100 پی پی ایم) کو بریک ڈاؤن روکنے والے کے طور پر شامل کریں۔ بہاؤ کی رفتار کنٹرول اور درجہ حرارت کی نگرانی کلوریٹ کی خرابی کی وجہ سے تھرمل رن وے اور سنکنرن کی رفتار کو روکتی ہے۔