Akışkan yatağa daldırılmış bir silindire kütle aktarımı

Abstract

ÖZET Doktora Tezi AKIŞKAN YATAĞA DALDIRILMIŞ BÎR SİLİNDİRE KÜTLE AKTARIMI R.Ebru KUMBASAR Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof.Dr. Sinan Y.APICI Endüstriyel katı-sıvı operasyonlarda; ya sabit yatak, ya karıştırmak yatak yada akışkan yatak prosesleri kullanılmaktadır.Akışkan yataklarda kütle transferi incelemeleri; elektrokimyasal, çözünme ve adsorpsiyon metotları olmak üzere üç türlüdür. Buradaki denemeler elektrokimyasal metodla yapılmıştır. Denemelerde, dikdörtgen akışkan yatağa daldırılmış bir nikel silindir ile ferri-ferro siyanür (0.5 M NaOH'li) çözeltisi arasındaki kütle transferi, sınırlayıcı difüzyon akım tekniği ile ölçülmüştür. Test bölmesine 0,22-0,57 mm tane boyutlu kum doldurularak yatak yükseklikleri 3, 5, 7 ve 10 cm olarak ayarlanmıştır. Elektrot yükseklikleri; 1, 5, 9, 13 ve 17 cm ve hızlar 0,0126, 0.0151, 0.0176, 0.0202 ve 0.0228 ms'1 aralıklarında değiştirilerek kütle transfer katsayılarına etkileri dolgulu ve dolgusuz ortamlar için incelenmiştir. Ve ayrıca elektroda 15°, 30°, 45°, 60° ve 90° açı verilerek ölçümler tekrarlanmıştır. Daha sonra 0,22 mm, 0,28 mm, 0,33 mm, 0,39 mm ve 0,57 mm tane boyutlarında, elektrot açısı 0°, 45° ve 90°'de de ölçümler alınmıştır. Denemeler sonunda hem dolgulu hem de dolgusuz akışkan yataklarda; elektrot açılan ve hız arttıkça kütle transfer katsayısının ve basınç farkının arttığı, elektrot yüksekliği arttıkça azaldığı belirlenmiştir. En hızlı kütle aktarım hızı her iki durum içinde elektrotun 1 cm yüksekliğinde elde edilmiştir. Dolgu malzemesi içermeyen sistemde elektrotun 15°'lik açısında en yüksek kütle aktarım hızı elde edilmişken, dolgu malzemesi içeren yatakta en yüksek aktarım hızı elektrotun 60°'lik açısında elde edilmiştir. Farklı dolgu malzemesi miktarlarında en yüksek aktarım hızı en fazla dolgu malzeme miktarında elde edilmiştir. Ayrıca en büyük tane boyutunda, 45° elektrot açısında en yüksek kütle aktarımı elde edilmiştir. 2003, 134 sayfa Anahtar Kelimeler: Kütle transferi, Akışkan yatak, Elektro kimyasal sınırlayıcı akım, Nikel elektrot, Ferri-ferro siyanür

ABSTRACT Ph.D. Thesis MASS TRANSFER TO A CYLINDER WHICH IS IMMERSED IN A FLUTOIZED BED R.Ebru KUMBASAR Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof.Dr. Sinan YAPICI In industrial solid-liquid operations, one of those steps fixed beds, stirrer beds or fluidized beds are used. In fluidezed beds processes, electrochemical, dissolution and adsorption methods are used. In this work, the experiments were carried out by using electrochemical method. In the experimental work, the mass transfer was measured by using limiting diffusion current t echnique b etween a n ickel e lectrode cylinder w hich i mmersed i n a fluidized bed and potassium ferri and ferro cyanide containing 0,5 M NaOH. By filling inert and which has at -20+60 mesh particulate size, in test chamber the bed height is adjusted 3,5,7 and 10 cm. The variables have been chosen in the ranges as follows, ferri/ferro cyanide 0,005/0,02, electrode heights 1,5,9,13 and 17 cm, velecities 0,0126,0,0151,0,0176, 0,0202, 0,0228 m/s, electrode angel 15°, 30°, 45°, 60°, 90° and in the experimental trials, the effect on the mass transfer coefficients have been examined for mediums which packed with sand and unpacked. Than using five particulate size and electrode angels of 0°, 45° and 90° experimental trials were repeated. As a result of experimental studies, it was determined that in both packed and unpacked fluidized beds, as the bed heights, velecity increased the mass transfer coefficient and presure drope, and as the electrode height increased the mass transfer coefficient was decreased. Also electrode angels increased, mass transfer cofficients increased. Also it was determined that in large particulate size and the using electrode angel of 45°, increased mass transfer cofficients 2003, 13^ pages Keywords: Mass transfer, Fluidized bed, Electrochemical limiting diffusion current, Nickel electrode, Ferri - ferro cyanide. 11