تاريخ : یکشنبه یازدهم بهمن ۱۳۹۴ | 13:0 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
به گزارش ایرنا، مرتضی لادن چهر روز شنبه در دومین همایش شیشه و بلور گروه صنعتی کاوه که در تالار شهیدان نژاد فلاح برگزار شد ، افزود: با تلاش صنعتگران ، ایران به قطب تولید شیشه در منطقه خاورمیانه تبدیل شده است.
وی بیان کرد: این موفقیت حاصل تلاش صنعتگران، کارکنان و حمایت های دولت از بخش صنعت به ویژه صنعت شیشه است.
لادن چهر با اشاره به فرمایشات مقام معظم رهبری در خصوص اقتصاد مقاومتی ، گفت: طبق فرمایشات مقام معظم رهبری در شرایط موجود نگاه به اقتصاد باید مقاومتی باشد که صنعت گران کشور تلاش می کنند با استفاده از ظرفیت های داخلی این مهم را سرلوحه کار خود قرار دهند.
مدیر برنامه ریزی فروش گروه صنعتی کاوه نیز در این همایش ، گفت: خوشبختانه نگاه دولت به صنعت و همچنین بخش خصوصی مثبت است.
مهرداد کریمی با اشاره به جایگاه برتر صنعت شیشه ایران در خاورمیانه افزود: این موفقیت جزء با برنامه ریزی ، تلاش و حمایت دولت امکان پذیر نبوده است.
وی با اشاره به چشم انداز این گروه ، بیان کرد: تکمیل سبد محصولات، حضور موفق و رو به رشد در بازارهای داخلی و بین المللی ، پیشتازی در کیفیت و تکنولوژی چشم انداز ما در این صنعت خواهد بود.
وی با اشاره به بی نیازی صنعت شیشه به واردات ، گفت: با تلاش و برنامه ریزی صورت گرفته صنعت شیشه هیچ گونه وابستگی به واردات ندارد.
کریمی یادآور شد: علاوه بر کاهش واردات در این صنعت ، تلاش کرده ایم که در حوزه صادرات فعال تر باشیم که در این بخش نیز موفق هستیم.
وی با اشاره به صادرات شیشه به 50 کشور جهان،افزود:دراین بخش می کوشیم بیش از گذشته فعال باشیم.
مدیر فروش شیشه گروه صنعتی کاوه با اشاره به سرلوحه قرار دادن فرمایشات مقام معظم رهبری در خصوص اقتصاد مقاومتی گفت: طبق فرمایشات مقام معظم رهبری در شرایط فعلی نگاه جدی ما به اقتصاد مقاومتی و استفاده از ظرفیت های داخلی است.
پیمان امیرخانی با بیان اینکه دستیابی به بازارهای جهانی از مهمترین برنامه های این گروه است ، یادآور شد: در شرایط فعلی صنعت شیشه ایران درمیان پنج کشور برتر جهان قرار دارد.
وی ادامه داد: این در حالی است که ایران در منطقه خاورمیانه رتبه اول را در اختیار دارد.
امیرخانی به نصب راکتور 1250 تنی در سایت کاوه ، گفت: با همت دستان پرتوان مدیران و مهندسان این گروه صنعتی پروژه نصب راکتور 1250 تنی مبدل سنتز متانول کشور از طریق نصب مگاکرین 1600 تنی در سایت متانول کاوه نصب و اجرا گردیده است.
وی تاکید کرد: این پروژه بزرگ از طریق بومی سازی تکنولوژی های روز جهان طراحی شده و اجرای آن توسط تیم شرکت طراحی و مهندسی پتروکاوه به انجام رسیده است ، ضمن آن که این پروژه از لحاظ فنی و حجم عملیاتی درجهان بی نظیر می باشد


برچسب‌ها: صنعت شیشه

تاريخ : جمعه دوم بهمن ۱۳۹۴ | 20:32 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
صنعت خودرو TRW اخیرا اقدام به ساخت اتومبیلی نموده است که علاوه بر قابل رویت بودن کل محتویات ماشین؛ از امنیت بسیار بالایی نیز برخوردار است از جمله سیستم های ایمنی یکپارچه همراه با لوازم الکترونیکی و  قابل سنجش و نیز سیستم بسیار هوشمند که به حفظ امنیت بالای عابران پیاده، رانندگان و مسافران منجر شده است.

ساخت خودرو شیشه ای در آلمان +عکس
 
برای اطمینان از ایمنی راننده و مسافران، طیف وسیعی از کیسه هوا، حسگرهای فعال، ترمز و فرمان محصولات وجود دارد. همچنین دارای سیستم کنترل ترمز یکپارچه (IBC) است که به طور خودکار ترمز ماشین را قادر به توقف سطح بالا در وضعیت اضطراری می سازد.
 
این خودرو مجهز به یک  سنسور 360 درجه برای پردازش اطلاعات از کل وسیله نقلیه برای موقعیت های اضطراری است و نیز دارای سیستم راداری است که مسیر پیش رو برای عابران پیاده و اتومبیل ثابت را نشان میدهد و به رانندگان از برخورد و عبور و مرور با این موانع هشدار می دهد.

 -سیستم کمربند ایمنی "فعال" که می تواند سفت یا شل شدن کمربند ایمنی را هشدار دهد.

 -سیستم فرمان الکتریکی که با مزیت صرفه جویی در مصرف سوخت تعبیه شده است. این سیستم های ایمنی قطعا می تواند به کاهش تعداد مرگ و میر جاده در سراسر جهان کمک کند.


ساخت خودرو شیشه ای توسط شرکت لکسوز+عکس

 لازم به ذکر است؛ این خودرو به خودی خود مجهز به یک صفحه نمایش بسیار چشمگیر قادر به دیدن آنچه که معمولا با پانل های بدن پنهان است می باشد. TRW در حال حاضر تامین کننده  فن آوری های ایمنی به تولید کنندگان خودرو بالا مانند VW، مرسدس بنز، فورد، جنرال موتورز و تویوتا می باشد.


برچسب‌ها: خودروي شيشه اي

تاريخ : پنجشنبه بیست و چهارم دی ۱۳۹۴ | 14:21 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

  روش رسوب دهی از فاز بخار( CVD) فرایندی است که بوسیله ی آن یک ماده ی جامد از واکنش شیمیایی در فاز بخار بوجود می آید( این واکنش بر روی یک سطح زیرلایه ی گرم شده یا سرد انجام می شود( جدول 1)). ماده ی جامد حاصله می تواند یک پوشش، یک پودر و یا یک ماده ی تک کریستال باشد. با تغییر شرایط تجربی، ماده ی زیرلایه، دمای زیرلایه، ترکیب شیمیایی مخلوط گازهای واکنش دهنده، فشار کل جریان های گازی و غیره می تواند مواد با خواص مختلف ایجاد نمود.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

شیمی واکنش

شرط لازم برای سنتز به روش CVD وجود ترکیبات فرار است که شامل ترکیبات مورد نیاز برای مواد پوشش باشد. از پیش ماده های گازی می توان به صورت مستقیم استفاده کرد، اما پیش ماده های مایع و جامد باید پیش از وارد شدن به محفظه ی رآکتور تبخیر شوند( مایعات در یک سیلندر، و جامدات در یک تبخیر کننده ی تیوبی گرما داده می شوند)، اتمیزه شوند یا به حالت ایروسل درآیند. هالوژن هایی( فلئوریدها، کلریدها و برومیدهایی) وجود دارند که در آنها فلزات گوناگونی در حالت مایع یا گاز وجود دارد؛ این مواد فرار هستند و گزینه های مناسبی برای ما محسوب می شوند.
بیشتر فرایند های کلاسیک بر اساس قانون سنتز شیمیایی( chemosynthesis) است( بسته به اینکه کدام ترکیب هالوژن دار به فرم گاز کاهنده یا اکسید کننده به سمت زیرلایه حرکت کند). به هر حال در بالای دمای 700 درجه ی سانتیگراد بیشتر ترکیبات هالوژن دار واکنش پذیر هستند و این مسئله باید در کارخانه های تولید مواد به روش CVD مد نظر قرار گیرد. سنتز شیمیایی شامل واکنش هایی شیمیایی مانند کاهش هیدروژنی، واکنش های کاهشی جانبی،‌کاهش فلز، اکسایش و هیدورلیز و کاربیدی شدن ( carbidization) و نیتروژن دهی( nitrogenization) است.

کاهش هیدورژنی:

واکنش هیدورژنی، به دلیل دمای واکنش پایین خود دارای مزیت بزرگی نسبت به واکنش های تعادلی تخریبی است. این روش اساسا برای رسوب دهی ترکیبات هالوژن دار فلزات انتقالی( مخصوصا گروه 5 اصلی ( وانادیوم، نیوبیوم و تانتالیوم) و گروه 6 اصلی ( کروم، مولیبدن و تنگستن) مورد استفاده قرار می گیرد. کاهش هالوژن های گروه 4 اصلی مشکل تر است زیرا این ترکیبات پایدار ترند. کاهش هیدروژنی ترکیبات هالوژدار غیر فلزی ها مانند آنهایی که دارای سیلیسیم و بور هستند، مهمترین فرایند تولید برای نیمه رساناها و الیاف با استحکام بالا محسوب می شود. نمونه ای از این واکنش ها عبارتند از:
WF6(g) + 3H2(g) → W(s) + 6HF(g)
SiCl4(g) + 3H2(g) → Si(s) + 4HCl(g)

واکنش های فرعی:

رسوب دهی CVD ترکیبات شیمیایی دوتایی می تواند بوسیله ی واکنش های فرعی تحقق یابد. در این زمینه، مواد سرامیکی مانند اکسیدها، کاربیدها، نیتریدها، بریدها و سیلیسیدها( مانند تیتانیم براید) را می توان به صورت زیر تولید کرد:
TiCl4(g) + 2BCl3(g) + 5H2(g) → TiB2(s) + 10HCl(g)

کاهش فلزی:

اگرچه هیدروژن عموما به عنوان عامل کاهنده مورد استفاده قرار می گیرد، عناصری مانند روی، کادمیم، منگنز، سدیم، و پتاسیم میا ترکیبی بیشتری برای ترکیبات کلردار دارند. آنتالپی آزاد واکنش برای این عناصر، در جدول 2 به طور خلاصه آورده شده است. آنتالپی آزاد واکنش(HreacΔ) برای کلرید این فلزات منفی تر از هیدروژن کلرید در این دماست؛ از این رو این فلزات را می توان برای کاهش مواد هالوژن دار حاوی تیتانیوم، زیرکونیوم و هافنیوم( در زمانی که نمی توان از هیدروژن به عنوان کاهنده استفاده کرد) استفاده کرد. برای اینکه این فلزات مورد استفاده قرار گیرند، این مهم است که محصول فرعی کلریدی در دمای واکنش فرار باشد. به همین دلیل،‌استفاده از سدیم یا پتاسیم می تواند مانع این امر شود زیرا دمای جوش کلرید این فلزات بالاست( بالاتراز 1400 درجه ی سانتیگراد).

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

واکنش های اکسیداسیون و هیدورلیز

مهمترین واکنش های CVD،‌ واکنش های اکسیداسیون و هیدورلیز هستند. مثال هایی از این نوع واکنش های عبارت اند از واکنش تولید اکسیدها که در اینجا O2 و CO2 عناصر واکنشی هستند. اخیرا اوزن( که یک عامل اکسید کننده ی قوی است) برای رسوب دهی SiO2 در فرایند CVD مورد استفاده قرار گرفته است. نمونه هایی از واکنش های اکسیداسیون و هیدورلیز عبارتند از:
SiH4(g) + O2(g) → SiO2 + 2H2(g)
SiCl4(g) + 2CO2(g) + 2H2(g) → SiO2(s) + 4HCl(g) + 2CO2(g)
2AlCl3(g) + 3H2O(g) → Al2O3(s) + 6HCl(g)
کربوریزاسیون و نیتریداسیون:
رسوب دهی کاربیدها با روش CVD بوسیله ی واکنش کربوهیدراتهای گازی ( مانند متان) با ترکیبات هالوژن دار، انجام می شود:
TiCl4(g) + CH4(g) → TiC(s) + 4HCl(g)
آمونیاک گاز اصلی فرایند رسوب دهی نیترادها با استفاده از CVD است. آمونیاک (NH3) دارای انرژی آزاد تشکیل مثبت است که این مسئله یک مسئله ی غیر معمول است. بمحض تجزیه شدن، محصولات آن برای واکنش های CVD بوجود می آیند. یک مثال از استفاده ی آمونیاک در رسوب دهی سیلیسیم نیترید عبارت است از:
3SiCl3(g) + 4NH3(g) → Si3N4(s) + 12HCl(g)
یک دیگر از احتمال های موجود واکنش تخریب گرمایی ( پیرولیز) گازهای پیش واکنش است. در اینجا، یک ملوکول بر روی سطح داغ زیرلایه، به عناصر و یا مولکول های سازنده ی خود تجزیه می شود. نمونه هایی از این واکنش ها عبارت اند از:
• تخریب کربوهیدراتها: → C(s) + 2H2(g) CH4(g)
• تخریب مواد هالوژن دار: WF6(g) → W(s) + 3F2(g)
• تخریب گروه کربونیل: Ni(CO)4(g) → Ni(s) + 4CO(g)
• تخریب مواد هیدریدی: SiH4(g) → Si(s) + 2H2(g)
به طور متناوب، با مواجه شدن یک ماده ی گازی با افت دما، ماده ی گازی به جامد تبدیل می شود( سنتز پودر). مواد قلیایی ( ترکیبات CH)، ترکیبات استونیتریل( ترکیبات CN ) ترکیبات الکل دار، یا ترکیبات سیکلو پنتا دینیل ها همچنین کاربردهایی به عنوان ترکیبات ارگانومتالیک( MO) پیدا کرده اند. اگر چه استفاده از ترکیبات MO باعث می شود تا بتوانیم دما را به طور قابل توجهی کاهش دهیم( به حدود 300 تا 800 درجه ی سانتیگراد)، ترکیبات و تکنولوژی های ساختاری مورد نیاز برای این موادبسیار گران هستند. در نتیجه MOCVD تنها در زمانی استفاده می شود که کیفیت و خلوص پوشش در درجه ی اول اهمیت قرار داشته باشد مانند سنتز GaN برای استفاده در دیودهای انتشار نور( LEDs).
6.2.3.3. کینتیک رسوب دهی پوشش
در مقابل ملاحظات ترمودینامیکی، کینتیک در مورد تبدیل شیمیایی بر واحد زمان واکنش شیمیایی صحبت می کند. واکنش کلی به چند زیر واکنش تبدیل می شود، که آهسته ترین واکنش سرعت واکنش کل فرایند CVD را تعیین می کند و بنابراین بر روی نرخ رسوب دهی بدست آمده نیز مؤثر است( شکل 1).

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


وقتی سرعت رسوب دهی را به صورت تجربی تعیین می کنیم، یک نمودار شاخص ایده آل از فرایند CVD گرمایی به دست می آید( شکل 2) که دارای سه ناحیه ی شاخص است. در دماهای پایین، فرایند رسوب دهی بوسیله ی واکنش انجام شده در سطح تعیین می شود و از معادله ی آرنیوس پیروی می کند. این ناحیه ی واکنشی کنترل شده( ناحیه ی 1) برای ایجاد پوشش های یکنواخت بر روی هندسه های پیچیده مناسب است. در دماهای بالاتر، سرعت واکنش به حدی زیاد می شود که فرایند رسوب دهی بوسیله ی انتقال نمونه ها انجام می شود( ناحیه ی 2). در دماهای بالاتر، تشکیل پودر رخ می دهد( ناحیه ی 3). به دلایل اقتصادی، بیشتر رآکتورهای CVD مورد استفاده در ناحیه ی 2 محدود می شوند.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


انتقال جرم گازها به سطح زیرلایه سرعت پوشش دهی را در ناحیه ی 2 تعیین می کند. یک فرایند CVD بوسیله ی یک الگوی جریانی دینامیکی و پیچیده از مایع، انجام می شود. به طور نمونه، مخلوط گازها از طریق لوله ها، شیرها و محفظه ها جریان می یابند در حالی که در زمان یکسان در معرض دمایی بالا قرار داده می شوند، که با دمای پیش با اختلاتشان فرق دارد و سپس با زیرلایه واکنش می دهند. به دلیل استحاله ی فازی( از حالت گاز به جامد)، این واکنش یک واکنش غیر هموژن است. مراحل اتفاق افتاده در حین CVD در شکل 3 آورده شده است و می توان آنها را به صورت زیر خلاصه کرد:
• انتقال همرفت مواد واکنش دهنده به سطح لایه بوسیله ی جریان نفوذی( مرحله ی 1).
• انتقال نفوذی پیش ماده و نمونه های گازی از طریق لایه ی مرزی به سطح زیرلایه( مرحله ی 2).
• جذب واکنش دهنده ها نمونه های گازیبر روی سطح زیرلایه( مرحله ی 3)
• واکنش های هموژن و تعادلی پایین به بالا در فاز گازی با نمونه های فاز گازی( مرحله ی 4)
• نفوذ سطحی و واکنش های سطحی( مرحله ی 4)
• جدا شدن محصولات فرعی گازی از سطح( مرحله ی 5)
• انتقال نفوذی محصولات گازی جدا شده از سطح از طریق لایه ی مرزی( مرحله ی 6)
• انتقال همرفت محصولات فرعی از لایه ی مرزی بوسیله ی نیروی جریان نفوذی( مرحله ی 7)

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


با رسوب دهی محدود شده به انتقال( ناحیه ی 2 در شکل 2)، اثرات کاهشی باید در طول جهت جریان بر روی سطح جزء،‌ مورد انتظار است. عموما جریان آرام بر روی زیرلایه مطلوب است اگرچه فشارهای بالاتر، حجم های محفظه یا توزیع غیر هموژن دما، همرفت طبیعی می تواند باعث آشفته شدن این وضعیت شود. این پدیده ها می تواند با طراحی مناسب محفظه، ساختار گاز تغذیه شده به ساختار و نحوه ی شارژ شدن، تقلیل یابد.
وقتی یک لایه ی پوششی یکنواخت بر روی یک سطح با هندسه ی پیچیده، اولین مورد مهم مورد توجه ما باشد، فرایندهای CVD صنعتی، اکثرا در ناحیه ی عملیاتی 1 کار می کنند( شکل 2). شکل 4 نشاندهنده ی رآکتور CVD و نحوه ی پر و خالی شدن آن است برای ایجاد یک پوشش سه بعدی است. در یک چنین رآکتوری امکان تولید پوشش بر روی قطعات با هندسه ی پیچیده یا پوشش دهی برای بچ های بزرگ از قطعات تکراری، وجود دارد( تنها با کمی دقت و مهارت و صرف هزینه ی مناسب برای هر قطعه). با این فرایند، شارژهای بزرگ در طی چند مرحله از رآکتور با دیواره ی گرم، پوشش دهی می شوند. تعداد این قعات گاها به چند هزارتا هم می رسد.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

فرایند CVD

طبقه بندی فرایند های CVD بر اساس نوع انرژی اکتیواسیونی که باید برای انجام واکنش اعمال شود، انجام می شود( جدول 3). بنابراین این ممکن است که میان CVD فعال شده بوسیله ی گرما( CVD دمایی یا HT-CVD) و CVD فعال شده با پلاسما( PA-CVD یا PE-CVD) و پلاسمای فعال شده با فوتون ( CVD فوتونی یاLI-CVD ) تفاوت قائل شویم. از نقطه نظر فنی، اکتیواسیون گرمایی ساده تر است و از آن به طور نمونه برای پوشش دهی یکنواخت بچ های بزرگ با استفاده از رآکتور با دیواره ی داغ استفاده می شود. برای پوشش دهی مواد حساس به دما، روش های پلاسمایی به عنوان یک اصل استفاده می شود زیرا دمای مورد نیاز برای این نوع از CVD پایین است. فرایند CVD با کمک پلاسما قادر به پوشش دادن گستره ی وسیعی از مواد است. با استفاده از لیزر می توان واکنش های مورد نظر را بر روی سطح ماده به راه بیندازیم. بوسیله ی لیزر می توانیم ساختارهای 2 بعدی و 3 بعدی بسازیم.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


علاوه براین فشار عملیاتی مختلف منجر به تقسیم بندی فرایند CVD به نوع فشار نرمال( CVD با فشار اتمسفر، AP-CVD)،‌ CVD با فشار کم( LP- CVD) و CVD تحت خلا بسیار بالا( UHV- CVD،‌فشار کمتر از 10 به توان منفی 5)( شکل 5) می شود. بر اساس نوع فعال سازی، این فرایندها را می توان دوباره و با توجه به دمای عملیاتی به صورت زیر طبقه بندی کنیم: HT- CVD برای رسوب دهی در دماهای بالاتر از 900 درجه ی سانتیگراد، MT- CVD برای دماهای بین 600 تا 900 درجه ی سانتیگراد و LT-CVD برای دماهای زیر 600 درجه ی سانتیگراد.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


برای پوشش دهی ابراز با مواد سخت، و به طور خاص برای پوشش دهی ابزارهای برشی کاربید سمنته شده، فرایند CVD فعال شده با گرما در بازار غالب است. برای زیرلایه های حساس به حرارت، برای مثال برای اجزای ماشین معمولا از فرایندهای فعال سازی پلاسما استفاده می شود. با یک نگاه کلی به بازار پوشش دهی با CVD، فرایندهای پلاسما در بیش از 50 % موارد دیده می شود( شکل6).

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

CVD دما بالا( high-tempreture CVD):

با استفاده از فرایندهای CVD فعال شده با حرارت، واکنش های شیمیایی با اعمال انرژی فعال سازی حرارت به پیش ماده ی غیر آلی در یک رآکتور با دیواره ی سرد یا گرم، شروع می شود. انرژی گرمایی می تواند بوسیله ی منابع مختلفی( مانند حرارت دهی RF، تابش فروسرخ، یا حرارت دهی مقاومتی) تولید شود. برای پوشش دهی سه بعدی برای ابزارآلات و اجزا، رآکتورهای با دیواره ی گرم( که به طور عمودی قرار دارند) به طور مکرر مورد استفاده قرار می گیرد( شکل7)؛ در این نوع پوشش دهی از سیلندر برای متراکم کردن مواد اولیه ی مایع، استفاده می شود. در این مورد، مخلوط گازی از بالا، به داخل رآکتور جریان می یابد؛ درحالی که گازهای باقی مانده از پایین به خارج پمپ می شوند. این نوع از رآکتور برای دماهای میان 700 تا 1000 درجه ی سانتیگراد مناسب است و برای رسوب دهی TiN،‌ TiC، TiCN و Al2O3 مورد استفاده قرار می گیرد.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

CVD به کمک پلاسما( Plasma-activated CVD):

با استفاده از فرایندهای CVD به کمک پلاسما، انرژی الکترون از یک تخلیه ی درخشان برای فعال کردن پیش ماده های شیمیایی استفاده می شود. با این روش، این ممکن است که در دماهای پایین تر از دمایی که در روش فعال سازی گرمایی نیاز است، کار کنیم( شکل 8) به نحوی که گرمایی اعمال شده به موادی که در حال پوشش داده شدن هستند، به گستره ی 100 تا 620 درجه ی سانتیگراد کاهش می یابد. هنگامی که یک گاز تحت فشار پایین ، در یک میدان الکتریکی قرار گیرد، تجزیه می شود و از خود نور متصاعد می کند. همچنین الکترونها، یون ها و گونه های تهیج یافته در این حالت حضور دارند( شکل 9). واکنش دهنده های گازی یونیزه شده و واپاشی به عنوان نتیجه ای از ترکیب با الکترونها پدید می آید. در نتیجه یون ها و رادیکال های فعال شده ی از لحاظ شیمیایی، به عنوان یک لایه ی CVD بر روی زیرلایه رسوب می کند.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


یک مزیت که در فرایندهای حاصله از تکنولوژی CVD قابل مقایسه است، فشار عملیاتی نسبتا بالای آن( 2 تا 20 Pa)‌است، که مارا قادر می سازد، پوشش دهی هموژنی داشته باشیم. یکی از بدی هایی که باید در اینجا بدان توجه کرد، این است که در لبه ها و در داخل سوراخ های زیرلایه ی دارای اشکال پیچیده، توزیع غیر یکنواختی از ضخامت پدید می آید که علت آن دانسیته ی جریان غیر یکنواخت است. با این وجود، اثر پلاسما بر روی زیرلایه باعث می گردد تا پیوند مناسبی بین زیرلایه و پوشش پدید آید( حتی با این که دما پایین است). پلاسما را می توان به راه های مختلفی تولید کرد:
• تخلیه ی درخشان DC ( تخلیه ی DC)
• تخلیه ی درخشان پالسی با فرکانس متوسط( تخلیه ی MF)
• تخلیه ی درخشان فرکانس رادیویی ( تخلیه ی RF)
• تخلیه ی میکرو ویو( تخلیه ی ‌MW (
تخلیه ی درخشان DC ( تخلیه ی DC) متداول ترین روش تولید پلاسما در فرایند CVD است. و این روش همچنین از لحاظ تکنولوژیک نیز بسیار ساده می باشد. تخلیه ی درخشان پالسی با فرکانس متوسط( تخلیه ی MF) به طور نمونه برای پوشش دهی اجزا و مواد حساس به دما مناسب می باشد. تخلیه های FR وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که انرژی های یونی بالاتر برای فرایندهای پوشش دهی نیاز است. در اینجا به دلیل سرعت های مختلف الکترون ها و یونها، سطوح غیر رسانا بار منفی پیدا می کنند؛ که این مسئله باعث پدید آمدن یک جریان یونی در سطح می شود؛ فرکانس نمونه وار برای ژنراتورهای مورد استفاده در این روش برابرMHz 13.56 است. پلاسماهای میکروویو یک نوع خاص از تخلیه ی RFهستند؛ این نوع از تهیج به طور فزاینده ای در حال گسترش در صنعت است زیرا با افزایش فرکانس، دانسیته ی پلاسما و بنابراین دانسیته ی رادیکال های آزاد افزایش می یابد. فرکانس های میکرو ویو نمونه وار برای پلاسمای CVD برابر GHz2.45 است.
فرایندهای CVD با فیلامنت گرم:
فرایندهای CVD با فیلامنت گرم برای رسوب دهی لایه های الماس مناسب است. در هنگام سنتز الماس ، هیدروژن و گازهای حامل هیدروکربن( مانند متان، اتین) به عنوان گاز فرایند انتخاب شوند، درحالی که فعال سازی واکنش ها،‌ با استفاده از حرارت دهی فیلامنت تنگستنی، تانتالیومی، یا رئونیومی، پایدار در دمای بالاو به صورت الکتریکی انجام می شود. در محفظه ی خلا، در فشار Pa1000 تا 10000، هیدروژن اتمی مورد نیاز با فیلمان با دمای بیش از 2000 درجه ی سانتیگرادی تولید می شود( شکل10). فیلمان ها در کل محفظه و در کنار زیرلایه، توزیع شده اند تا توزیع یکنواخت گونه های مورد نیاز برای سنتز پدید آید.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


شکل 11 یک توصیف جزء به جزء از فرایندهای اتفاق افتاده در حین رسوب دهی CVD الماس با استفاده از فیلامنت داغ آورده شده است. منابع تهیج ملکول های هیدروژن را از هم جدا می کند و نتیجه ی این عمل پدید آمدن هیدروژن اتمی بسیار واکنش پذیر است که از منبع به فضای پوشش دهی نفوذ می کند. رادیکال متیل با توجه به ایده ی کلی، تنها نمونه های رشد را در الماس نشان می دهد؛‌ این نمونه می تواند از واکنش با ملکول کربوهیدرات تولید شود. به دلیل آنکه طول عمر رادیکال متیل بسیار کوچک است، تنها آن رادیکال هایی که به سرعت تشکیل شوند، در واکنش شرکت می کنند. فاصله ی میان سیم و سطح زیرلایه باید در حدود 0.5 تا 1 سانتیمتر باشد. پارامترهای فرایندی باید به نحوی انتخاب شوند که از تشکیل گرافیت جلوگیری شود و یا گرافیت با اچ کردن بوسیله ی هیدروژن زدوده شود. هیدورژن اتمی همچنین باعث تشکیل وضعیت های رشد آزاد در جبهه ی رشد می شود و از بازگشت کربن های الماسی به اتمسفر جلوگیری می کند. تنها در این راه، این امکان دارد که از تشکیل گرافیت پایدارتر تحت شرایط داده شده( به صورت ترمودینامیکی و نرمال) جلوگیری شود. برای اطمینان حاصل کردن از اینکه قابلیت حرکت مناسب برای جذب نمونه ها برروی زیر لایه اطمینان حاصل شود، یک دمای حداقلی 650 درجه ی سانتیگرادی لازم است.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


در بالای یک دمای 1000 درجه ی سانتیگرادی، جذب نمونه های تشکیل دهنده ی لایه بسیار آهسته است. به عبارت دیگر برای تشکیل مقادیر کافی از هیدروژن اتمی،‌دما باید حداقل 2000 درجه ی سانتیگراد باشد. بنابراین فرایند پوشش دهی الماس نمی تواند به صورت ایزوترمال انجام شود. دراصل، این فرایند فرایند کنترل از راه دور نامیده می شود به نحوی که در آن ترکیبات مورد نیاز برای واکنش های CVD خوشان باید اول تولید شوند و سپس به سطح زیر لایه انتقال می یابند. توالی صحیح از تولید گرفته تا انتقال، جذب و در نهایت واکنش سطحی مورد نیاز، باید به دقت با همدیگر مچ باشند و در مقایسه با سایر انواع فرایندهای CVD، سرعت رسوب دهی این روش پایین است و در حدود 0.5 میکرون در ساعت است.
رشد لایه های الماس بر روی سطح زیرلایه در شروع فرایند بوسیله ی کریستالیزاسیون هسته های کوچک، اتفاق می افتد. در اصل در این حالت جزیره های کوچک تشکیل می شوند و در طی مرحله ی بعد این فرایند، ماده ی رشد کرده رسوب می کند و لایه ی یکنواختی از الماس پدید می آید. برای انتخاب مناسب پارامترهای فرایندی، ساختار لایه های بوجود آمده می تواند در در یک گستره تغییر کند و با نیازمندی های مختلف سازگار گردد. بنابراین برای مثال علاوه بر ساختار میکروکریستالی استاندارد، می توان پوشش های دیگر مانند پوشش های صاف و نانوکریستالی هم بوجود آورد(شکل 12).

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

پوشش دهی ابزار با CVD

برای فرایندهای پوشش دهی ابزار با CVD، فرایندهای HT- CVD و MT- CVD به طور نمونه وار در فرایند پوشش کاری شرکت می کنند. فرایندهای CVD دارای تفاوت های معینی است که آنها را برای کاربرهای صنعتی ایده آل می کند. برای مثال این امکان پذیر است که پوشش هایی رارسوب داد که هم سرعت رشد بالایی دارند و هم دارای یکنواختی خوبی هستند. مهمترین ویژگی در اینجا چسبندگی بالای پوشش ها است که نتیجه ای از نفوذ داخلی زیرلایه و پوشش در همدیگر است؛ قابلیت پوشش دهی خوب و سهولت مناسب برای پوشش دادن بچ های بزرگ با مهارت فنی پایین و قیمت مناسب است. به هر حال یک بدی متمایز فرایندهای CVD این است که این فرایندها منحصر به سیستم های پایدار ترمودینامیکی مانند TiN،TiCN و Al2O3 هستند که این مسئله به طور زیادی انتخاب ماده ی پوشش دهی را محدود می کند. یک بدی دیگر این روش ها، محدودیت در انتخاب زیرلایه است زیرا دماهای مورد نیاز برای فرایندهای HT- CVD بسیار بالاتر و خارج از محدوده ی تحمل فولادهاست. اگرچه پوشش های به نسبت ضخیم، باعث گرد شدن لبه های ابزارآلات می شود، به همین دلیل حجم سایش این نوع پوشش ها بیشتر است. برخلاف روش های PVD، برای پوشش های CVD تنش های کششی به خودی خود در پوشش ها وجود دارند. اگرچه در حال حاضر، یک بخش بزرگ از ابزارآلات کاربید سمانته با روش CVD تولید شده اند، رشد بازار برای فرایندهای PVD کم پیش بینی می گردد( شکل 13).

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)


در طول بیست و پنج سال گذشته، مطالعات توسعه ای وسیعی در زمینه ی فرایندهای CVD انجام شده است. این زمینه بیشتر از هر زمینه ای دیگر در لایه نازک ها مورد توجه قرار گرفته است و حقیقتا این مطالعات هم اکنون نیز در حال انجام است. بنابراین ویژگی های مناسب پوشش های TiC و TiN در پوشش های چندلایه یا کریستال های مخلوط، ترکیب شده اند و پوشش های TiCN را بوجود آورده است. سایر بهسازی ها به پایداری در برابر اکسیداسیون و سختی بالا در دماهای بالا است که با استفاده از رسوبدهی CVD آلومینا و همچنین چندلایه ها، حاصل می شود( شکل 14 و 15). پوشش های الماس و DLC نه تنها درجه ی سختی بالایی دارند بلکه دارای رفتار سایشی خوبی هستند.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

 

پوشش دهی اجزا با CVD

اولین باز ، پوشش دهی اجزا و ماشین ها با استفاده از فرایندهای CVD پلاسمایی در همان زمانی انجام شد که پوشش دهی اجزا با PVD انجام می شد( اواسط دهه ی 1990). با استفاده از فرایندهای CVD پلاسمایی، به هر حال پوشش های کربوهیدراتی آمورف(‌DLC) از سیستم C-H تولید می شود. از لحاظ خواص، پوشش های کربنی می توانند در گستره ی وسیعی تولید شوند( از پوشش های بسیار سخت با پیوندهای SP3 گرفته تا پوشش های خیلی نرم ( پوشش های شبه پلیمری). سیستم های با پیوند SP2 به عنوان جامدهای روان کار عمل می کنند. پوشش های کربنی عمدتا ضریب اصطکاک راکاهش می دهند و بنابراین اغلبا از آنها در بهبود خواص اصطکاکی استفاده می شود و درنتیجه برای کاهش میزان CO2 در صنعت خودرو از آن استفاده میشود. از آنجایی که پوشش های خالص C-H به دلیل تنش های داخلی، دارای استحکام پایینی هستند، پوشش های با پیوند فلزی با این نوع پوشش ها مورد استفاده قرار می گیرد. لایه های فلزی معمولا با فرایند CVD تولید می شوند( معمولا MSIP). یک مزیتی که در اینجا وجود دارد این است که این پوشش ها را می توان در کارخانه با استفاده از فرایندهای PE- CVD و MSIP تولید کرد؛‌ به نحوی که انتقال از زیرلایه به پوشش پیوندی و سپس به لایه ی خارجی تولید شده از C-H انجام می شود.
امروزه فرایندهای CVD پلاسمایی به طور خاص برای ساخت اهرم های خودکار برای حرکت سوپاپ، یاتاقان ها، شیرهای ورودی، تایپت ها، گژن پین ها برای ساخت موتورها، مورد استفاده قرار می گیرد. پوشش های DLC همچنین کاربردهایی در چرخ های دنده و میل سوپاپ ( شکل 16) پیدا کرده است. علاوه بر صنعت خودروسازی، پوشش های کربنی در سیستم های تریبولوژی به عنوان عامل روان سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

  رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار( CVD)

برچسب‌ها: رسوب گذاری بخار شیمیایی, CVD

تاريخ : پنجشنبه هفدهم دی ۱۳۹۴ | 23:43 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

فرایند خشک کردن چسب های سیلیکات سدیم و خواص حاصل

 

محلولهای سیلیکات سدیم را با روشهای مختلف می توان سخت کرد که یکی از روشهای جالب خشک کردن (Dry curing) است. خشک کردن سیلیکات سدیم در مقایسه با روشهای کربن دی اکسید یا استرها پیوندهای محکم تری را می دهد. از لحاظ آلودگی محیط این روش نسبت به روشهای دیگر که در آنها از چسبهای آلی استفاده می شود دارای برترهای بسیاری است. اثر پارامترهای مختلف روی خشک شدن چسبهای سیلیکات سدیم مطالعه شده و خشک شدن و افزایش استحکام به عنوان تابعی از درجه حرارت، میزان جریان هوا، نوع و مقدار چسب سیلیکات سدیم اضافه شده و درجه حرارت ماسه اندازه گیری میشود. خواص مکانیکی مواد بلافاصله بعد از خشک شدن و انبار در رطوبت های مختلف اندازه گیری شده است. چنانچه در چسب آب وجود داشته باشد به هنگام باردادن تغییرات شکل در اثر گران روی (Viscousity) وجود خواهد داشت. تغییر شکل گران روی (خزش) بر طبق قانون Norton ارزیابی شده و نمودارهایی برای بار دادن آهسته و تند ترسیم شده است


برچسب‌ها: سیلیکات سدیم

تاريخ : پنجشنبه هفدهم دی ۱۳۹۴ | 23:39 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

سیلیکات سدیم

و کاربرد آن به عنوان روان ساز در صنعت کاشی و سرامیک

 بخش نخست: آشنائی و روش تولید « سیلیکات سدیم»

 

« سیلیکات سدیم » نام عمومی ترکیب سدیم متا سیلیکات یا Na2SiO3 است و هم چنین به نامـهای «آب شیشه» یا «شیشـة مایع» نیز شنـاختـه شده است و می تـوان فرمول آن را به شکل Na2O∙SiO2 نیز نشان داد. به صورت محلول آبی و جامد در دسترس است و در صنایع سیمان، حفاظتِ غیر فعال آتش (Passive fire protection)، دیرگدازها، نساجی، فرآوری الوار و اتومبیلها به کار می رود.

 روش تولید

 سدیم سیلیکاتهای محلول (یا آب شیشه) محلولهای آب و شیشه های محلول هستند که از نسبتهای متغیر Na2CO3 و SiO2 ساخته می شوند. سدیم سیلیکات از سه جزء سازنده تشکیل شده است:

سیلیس          جزء سازندة اصلی؛

قلیا               سدیم اکسید و

آب               تعیین کنندة خواص ترکیب های آب دار و بی آب.

 گام نخست: تولید ساچمه (خرده شیشه)

 

در دمای ˚C1200-1100 سدیم کربنات و سیلیکون دی اکسید (از شن) در حالت گداخته واکنش می دهند تا شیشة جامد بی شکلی (آمورف) به نام «سدیم سیلیکات» تشکیل شود که ساچمه نامیده می شود و در واقع مخلوطی از SiO2 و Na2O است. کربن دی اکسید نیز در این واکنش آزاد می گردد.

 

Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2

 گام دوم: تبدیل به آبِ شیشه

ساچمه به داخل واکنشگر (reactor) تغذیه و با آب مخلوط و بخار داده می شود تا محیط پر فشاری را ایجاد نماید که ساچمه ها را حل کند. این محلول «آب شیشه» یا water glass نامیده می شود. بخار و آب فرآیند به طور پیوسته به داخل واکنشگر تغذیه می شود تا فشار ایجاد کند و ساچمه ها شروع به حل شدن کنند. آبِ شیشة تولید شده در داخل بشکه ها و تانکرها ذخیره سازی و به مقصد مصرف کننده ارسال می گردد.

گام سوم: تغیـیر Ratio

 سدیم سیلیکات محلول به یک مخزن واسطه انـتـقال داده می شود تا خـنک شود و سپـس به انبار منـتـقل می شود. در این جا می توان سدیم هیـدروکسیـد جامد (NaOH) را به محلول اضافه کرد تا سدیم سیلیکاتهای محلول با Ratio های کمتر تولید شود. بسته به نسبت SiO2/Na2O خواص آب شیشه تغیـیر می کند و پیش از ارسال آن از کارخانه می توان با افزودن NaOH و هم چنین مقداری سدیم سیلیکات محلول آن را تغیـیر داد.

 

 فرایند تولید سیلیکات سدیم

سدیم سیلیکات بی آب (anhydrous) شاملِ یک زنجیرة آنیونی پلیمری است که چهار وجهی های {SiO4} (و نه یون SiO32- گسسته) در گوشه ها به اشتراک گذاشته شده اند. علاوه بر شکـل بی آب، تعدادی شکل آب دار (هیدراته) با فرمول Na2SiO3∙nH2O (وقتی n برابر است با 5، 6، 7، 8 و 9) نیز وجود دارد که شـامل آنیون گسستة تـقریـباً چهار وجـهی SiO2(OH)22- با آب هیدراسیون (آب پوشی) می باشد. برای نمونه، سدیم سیلیکات پنتا هیدرات (Na2SiO3∙5H2O) که به صورت تـجـاری در دستـرس است، به صـورت Na2SiO2(OH)2∙4H2O و نوناهیدرات Na2SiO3∙9H2O به صورت Na2SiO2(OH)2∙8H2O فرمول بندی می شوند.

 


برچسب‌ها: سیلیکات سدیم

تاريخ : جمعه یازدهم دی ۱۳۹۴ | 13:53 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
پاورپوينت اصول كاليبراسيون.

 

برای دریافت مطلب لطفاً اینجا کلیک نمایید.

 


برچسب‌ها: اصول كاليبراسيون

تاريخ : جمعه یازدهم دی ۱۳۹۴ | 13:50 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
با توجه به اينكه در بخش هاي مختلف توليد شركت هاي شيشه از تجهيزاتي استفاده مي شود

  كه بايد جهت جلوگيري از فرسايش و همچنين جلوگيري از تخريب   اين تجهيزات ، سيال آب

جهت خنك كاري استفاده شود در اين بخش چكيده اي از اصول تصفيه آب آورده شده است.

 

برای دریافت مطلب لطفاً اینجا کلیک نمایید.

 


برچسب‌ها: شركت هاي شيشه, اصول تصفيه آب

تاريخ : جمعه بیست و نهم آبان ۱۳۹۴ | 10:50 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
 

چدن ، کربور آهن است که از آهن خام ساخته می شود و خیلی کم از کوره آهن گدازی بیرون می آید . برای ساختن چدن ، آهن خام را در کوره کوپل یا کوره ی شعله ای ، یا کوره ی برقی ، از نو آب کرده ، کربن ، فسفر ، منگنز ، سیلیسم و عنصر های دیگر را در آن می اندازند ، کمی هم آهن قراضه به آن می افزایند . در کوره ی ، ناخالصی ها به شکل سرباره رو می آیند که آن را می گیرند تا چدن خواسته شده به دست آید .

1.کوره ی کوپل : همانند کوره ی آهنگدازی بلند ، کوچکتر است با بهره دهی 4 تا 9 تن در ساعت . این کوره به شکل استوانه ای است که درون آن با آجر نسوز آستر شده است آهن خام و کک را لایه به لایه به کوره می ریزند و اگر نیاز باشد ، گداز آور هم به آن می افزایند (با گداز آور آهکی ، سرباره را آبکی می کنند)و گرمای کوره را بالا می برند رد این کوره برای ساختن هر تن چدن ، به 100 تا 150 کیلوگرم کک نیاز است . از آهن خام در موره کوپل با 3 تا 6 درصد افت چدن می سازند .همچنین با از نوع آب کردن آهن خام در کوره کوپل و ساختن چدن از آن، کربن ، سیلیسیوم و گوگرد آن هم کاهش می یابد .

2.کوره ی شعله ای: تشت بزرگ سرپوشیده ای است که در آن آهن خام می ریزند و رویش شعله می دمند تا کربن زیادی آن بسوزد و چدن شود . مصرف سوخت در کوره شعله ای زیاد است و نیاز به گداز آور ندارد . در کوره ی شعله ای ، با سوختن کربن و دیگر عناصر آهن خلم ، 6 ال 10 % از وزن آن کم می شود تا چدن خواسته شده ساخته شود .

3.کوره ی برقی : در کوره در کوره ی چدن های ویژه و چدن های با تاب زیاد ساخته می شود . برتری کوره برقی به دو کوره ی دیگر آن است که ، می توان درجه ی گرمای کوره را بالا برد و آنرا ثابت نگاه داشت در کوره برقی سرباره درست نمی‌شود . اگر سیلیسیوم در چدن زیاد باشد ، کربن آن به شکل برگ گرافیت جدا می شود . فسفر ، چدن را ترد و آبکی می کند ، می توان با آن چیز های ظریف ریخت . گوگرد ، چدن را کند روان می کند . منگنز چدن را سخت می سازد .


برچسب‌ها: کوره چدن

تاريخ : دوشنبه بیست و پنجم آبان ۱۳۹۴ | 17:33 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

 

 

فرایند بخار  آهن یکی از قدیمی ترین راههای تولید هیدروژن می باشد. این فرایند بر پایه زغال سنگ بناشده است . گاز حاصل از زغال سنگ برای احیاء اکسید آهن و تبدیل آن به آهن کاربرد دارد . هیدروژن از اثرمتقابل بخار با اکسید آهن حاصل می شود. در مرحله اول زغال سنگ تحت تأثیر بخار و هوا برای تولیدگازهای احیا کننده هیدروژن و منوکسیدکربن، گازی می شود

2C+O2 → 2CO+ Heat

C + H2O +Heat → CO + H2

در مرحله دوم این گازها با اکسیدهای آهن واکنش داده و شکلهای احیا شده اکسیدهای آهن را ایجاد می نمایند.

 

 

 

 

 

 

مهمترین ایراد فرایند بخار آهن این است که فقط ٦٠ % درصد از تو ان بالقوه گاز جهت احیاءاستفاده می شود.در سومین مرحله واکنش اجزاء احیاء شده مجددًا در حضور آب اکسید می شوند و آهن تولید شده مجددًا وارد راکتور بخار -آهن می شود و در نتیجه وجود بخار، مقداریFe3O4  و گاز غنی از هیدروژن حاصل می شود.

 


برچسب‌ها: روش های تولید هیدروژن, 6, هیدروژن حاصل ازفرایندبخارآهن

تاريخ : جمعه بیست و دوم آبان ۱۳۹۴ | 19:32 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
ایروژل بسیار سبک و محکم است، از استحکام آن می‌توان اینگونه تعریف کرد که قطعه‌ای از آن توان تحمل باری که هزاران بار بیشتر از وزن خودش است را دارد. عایق گرمایی بسیار خوبی است و لذا در برابر عبور گرما به سختی مقاومت می‌کند. در مورد سرما هم همین‌طور است. امواج صوتی هم به سختی از ایروژل عبور می‌کنند. از نظر چگالی 1000 بار سبک‌تر از شیشه است، با توجه به اینکه 99.8 درصد آن هواست، نور هم به راحتی از آن عبور می‌کند و کاملاً شفاف به نظر می‌رسد. ممکن است ایروژل حتی از هوا هم سبک‌تر باشد! بله، ممکن است، سبک‌ترین ایروژل‌ها که بر اساس سیلیکا ساخته می‌شوند، حتی از هوا هم سبک‌تر هستند.

aerogel-amazing-weight-properties

علیرغم اینکه ایروژل شکننده و سبک است، خواص جالب و مفیدی دارد. خواصی که آن را به عنوان یک عایق عالی الکتریسیته، صدا و حرارت، معرفی می‌کند. استحکام بسیار بالای هم یک خاصیت بسیار جالب آن است. یک بلوک نیم پوندی ایروژل، توان تحمل وزنی در حد نیم تن را دارد. ناسا می‌کوشد که کاربردهای جدید در عرصه‌ی هوافضا برای این ماده‌‌ی جالب پیدا کند.

aerogel-super-thermal-insulation

در تصاویر می‌توان خواص این ماده را به چشم دید و بیشتر تعجب کرد!

اگر بخواهیم ایروژل را از نظر میزان انتقال حرارت با شیشه مقایسه کنیم، باید بگوئیم که یک پنجره‌ی با ضخامت 1 اینچ و از جنس ایروژل به اندازه‌ی پنجره‌ی دیگری به ضخامت 10 اینچ و از جنس شیشه، گرما را حفظ می‌کند. 10 برابر عایق‌تر از شیشه آن هم با وزنی باورنکردنی. با اینکه نزدیک به یک قرن از تولید آن گذشته، هنوز هم تحقیقات روی این ماده ادامه دارد. ایروژل ماده‌ی گرانی است و محدودیت‌های خاص خود را دارد، اما شاید یکی از مهم‌ترین مواد مورد بررسی در قرن 21 باشد.

aerogel-ultra-low-density-insulator

از دیگر ویژگی‌های ایروژل قابلیت جذب جالب آن است. شاید در آینده برای جلوگیری از نشت روغن مورد استفاده قرار بگیرد. همین خاصیت در پزشکی هم کاربرد دارد، در واقع یکی دیگر از کاربردهای آن در سیستم رساندن تدریجی مواد داروئی به بدن انسان است که فعلاً در مرحله‌ی آزمایش و بررسی است.


برچسب‌ها: ايزو‍ژل

تاريخ : چهارشنبه بیستم آبان ۱۳۹۴ | 10:40 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
گازی شدن زغا ل سنگ فر ایندی است که در آن زغال سنگ به گاز تبدیل می شود. برای تولید هیدروژن یاگاز غنی از هیدروژن معمولا" زغال سنگ با استفاده از اکسیژن خالص(%٩٥(< در درجه حرارت وفشارهای بالا گازی می شود.
2C+O2 → 2CO+ Heat
C + H2O +Heat → CO + H2

 


برچسب‌ها: روش های تولید هیدروژن, هیدروژن حاصل از گازی شدن زغال سنگ

تاريخ : جمعه هشتم آبان ۱۳۹۴ | 14:54 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

 

فرسایش شغلی

 

سال‌ها پیش شغلی را شروع کردم، که از هر نظر شغل رؤیاییم بود. به قدری این موفقیت برایم مهم بود که نمی‌خواستم به هیچ نحوی خرابش کنم.

دیدگاهی که من دارم این است که حتی اگر باهوش‌ترین و بااستعدادترین فرد حاضر در محل کارم نباشم، با اخلاق کاری تأثیرگذارم جایگاه خودم را پیدا می‌کنم. برای همین صبح‌ها زود سر کار حاضر می‌شدم، تا دیروقت می‌ماندم، آخر هفته‌ها هم کار می‌کردم، و تمام این مدت نگرانی شدیدی بابت عملکرد و آینده‌ام داشتم.

با گذر زمان، دیگر هیچ اثری از توازن در زندگیم باقی نمانده بود. دیگر از هر انرژی و اشتیاقی برای وقت‌گذرانی با دوستانم تهی شده بودم، به سلامتی‌ام توجهی نمی‌کردم و کارم هم از چشمم افتاده بود.

مسأله این نبود که علاقه‌ام را به شغلم به خودی خود از دست داده باشم، بلکه به نمونه کاملی از فرسایش دچار شده بودم. منِ قبراق و سر حال، در عرض چند سال به شدت فرسوده شده بودم. این‌ها علایمی است که اگر در همین مسیری بیفتید که من در آن افتادم، سراغتان می‌آید. تعریف فرسایش کاری از این قرار است: « خستگی و بی‌علاقگی به امور در مدتی طولانی، و به دنبال آن افت عملکرد شغلی.»

اگر این ۱۰ نشانه را در خود دیدید، بدانید که ممکن است به فرسایش دچار شده باشید:

1. خستگی

نشانه واضح فرسایش این است که همیشه احساس خستگی می‌کنید. این خستگی ممکن است عاطفی، ذهنی یا جسمانی باشد. احساس می‌کنید که هیچ انرژی‌ای ندارید.

2. بی‌انگیزگی

چنان چه دیگر نسبت به هیچ چیز اشتیاق ندارید، به احتمال زیاد دچار فرسایش شده‌اید. از جمله نشانه‌هایش این است که صبح‌هایتان را سخت‌تر آغاز می‌کنید و با بدبختی خودتان را به سر کار می‌کشانید.

3. درماندگی، بدبینی و دیگر احساس‌های منفی

ممکن است احساس کنید کاری که می‌کنید دیگر اهمیت چندانی ندارد. شاید متوجه شوید که به نسبت قبل منفی‌بافتر شده‌اید. درست است که احساس‌های منفی هر از گاهی برای هر کسی پیش می‌آید. آن چه اهمیت دارد این است که خودتان احساس کنید این وضعیت در شما غیرعادی است.

4. مشکلات شناختی

فرسایش و فشار روانی مزمن ممکن است با قابلیت تمرکز شما تداخل پیدا کند. در شرایط پر استرس، توجه ما تنها بر عناصر منفی معطوف می‌شود که در نظرمان تهدید به حساب می‌آیند. وقتی استرس تداوم می‌یابد، این تمرکز محدود مانع از آن می‌شود که به موارد دیگر توجه کنیم.

5. افت عملکرد شغلی

کافی است عملکرد شغلی کنونی خود را با سال‌های گذشته مقایسه کنید. فرسایش روندی است که در مدتی طولانی رخ می‌دهد و در نظر گرفتن بازه‌ای طولانی مدت به شما نشان می‌دهد که آیا دچار افتی موقتی شده‌اید یا فرسایش.

6. مشکلات بینافردی در خانه یا محل کار

این علامت ممکن است به یکی از این دو شکل بروز یابد: (الف) با دیگران دچار اصطکاک بیش‌تری می‌شوید، یا (ب) در خودتان فرو می‌روید و با همکاران و اعضای خانواده‌تان کم‌تر صحبت می‌کنید.

7. اهمیت ندادن به سلامتی‌تان

برخی از افراد وقتی دچار فرسایش می‌شوند، به راه‌های ناسالمی برای مقابله با این مشکل روی می‌آورند، مانند سیگار کشیدن، خوردن غذاهای ناسالم یا خواب ناکافی. برخی به قرص‌های خواب روی می‌آورند، یا به امید بازیابی انرژی از دست‌رفته‌شان مصرف قهوه خود را بالا می‌برند.

8. حتی وقتی سر کار نیستید، فکر و ذکرتان کارتان است

زمان‌هایی که سر کار نیستید، باز ممکن است در حال مصرف انرژی ذهنی خود برای کارتان باشید. در این صورت، فرصتی برای بازیابی از استرس‌هایتان نخواهید داشت، چرا که بازیابی مستلزم زمانی است که در طول آن هم از کار فاصله بگیرید، و هم از فکر کار.

9. کاهش رضایت کلی

این به معنای احساس شادی و رضایت کم‌تر در رابطه با شغلتان و زندگی شخصی‌تان است. در صورت ابتلا به فرسایش، ممکن است از هیچ چیزی در زندگی شخصی یا اجتماعی خود احساس رضایت نداشته باشید.

10. مشکلات سلامتی

در طولانی مدت، فشار مزمن به مشکلات جدی سلامتی همچون سوءهاضمه، بیماری قلبی، افسردگی و چاقی منجر می‌شود.

و اما درمان:

تمدد اعصاب را جدی بگیرید

با هر روشی که دوست دارید، خواه مدیتیشن، یا گوش کردن به موسیقی، مطالعه، پیاده‌روی یا دیدن دوستان و خانواده، تمدد اعصاب را در برنامه خود بگنجانید.

زندگی غیرکاری پرباری برای خود بسازید

چیزی را خارج از کارتان پیدا کنید که شور و شوق زیادی به آن داشته باشید، مثل نوعی سرگرمی، ورزش یا مشارکت داوطلبانه در امور اجتماعی.

از فناوری فاصله بگیرید

درست است که فناوریِ ارتباطی بهره‌وری را بالا می‌برد، اما باعث می‌شود پای عوامل تنش‌زا به فضای زندگی خانوادگی‌تان نیز باز شود. با خاموش کردن گوشی‌تان، برای مثال هنگام شام، برای خود حد و مرز ایجاد کنید.

خواب کافی داشته باشید

تحقیقات نشان می‌دهد خواب شبانه کم‌تر از شش ساعت ریسک فاکتور مهمی برای ابتلا فرسایش است. به علاوه، خواب ناکافی موجب خستگی مزمن، کاهش انگیزه، بالا رفتن حساسیت نسبت به شرایط پرتنش و مشکلات بسیار دیگری نیز می‌شود.

نظم و ترتیب پیدا کنید

معمولاً افراد وقتی دچار فرسایش می‌شوند، به قدری زمان خود را صرف نگرانی می‌کنند که از انجام بسیاری از کارها غافل می‌شوند. برای دچار نشدن به این وضعیت، ذهنتان را خلوت کنید، فهرستی از کارهایی که باید انجام دهید تهیه کنید و سپس کارها را اولیت‌بندی کنید. با این روش، دیگری مجبور نیستید مدام نگران کارهای انجام‌نشده باشید.

 


 

برگرفته شده از : www.forbes.com



تاريخ : چهارشنبه ششم آبان ۱۳۹۴ | 12:7 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
.3-مبدل گاز طبیعی  تبدیل با استفاده از Auto thertmal
تبدیلAuto thermal روش دیگری است که در تبدیل سوخت بکار می رود. در این فرایند مخلوط بخار آب و اکسید کننده (اکسیژن یا هو ا) به قسمت مشعل راکتور وارد گردیده و سپس از روی سطح کاتالیست دردمای بالا عبور می کند. واکنشها در این فرایند مخلوطی از واکنشهای گرمازای اکسیداسیون جزیی و گرماگیرتبدیل با بخار آب می باشد و در واقع انرژی مورد نیاز واکنش تبدیل با بخار آب توسط واکنش اکسیداسیون جزیی تأمین می گردد. از اینرو با تغییر نسبت هوا به سوخت دمای واکنش و در نتیجه دمای راکتور کنترل می شود

 

برای تمامی سوختهای هیدروکربنی(CnHmOp) واکنش اکسیداسیون جزئی بصورت زیر می باشد:

 
که در واکنش فوق xنسبت هوا به سوخت می باشد. دمای و اکنش فقط تابعxاست . وقتیx صفرشود
واکنش فوق یک واکنش تبدیل با بخار آب خواهد بود که بسیار گرماگیرست ، وبا زیاد شدن مقدارxاز شدت گرماگیری کاسته می شود تا اینکه در یک نسبت خاص، واکنش نه گرماگیر و نه گرمازا است؛ به همین دلیل است که این نوع مبدل، مبدل را Auto thermal می نامند . مزیت این فرایند Auto thermal این است که نسبت به سیستمهای معمول به بخار آب کمتری نیاز دارد وهمه حرارت مورد نیاز واکنش نیز بوسیله احتراق بخشی از سوخت فراهم می گردد؛ بنابراین مدیریت حرارت آن ساده بوده و نیازی به سیستمهای پیچیده نیست.

 


برچسب‌ها: روش های تولید گاز هیدروژن

تاريخ : دوشنبه ششم مهر ۱۳۹۴ | 12:25 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

AGC offers a new mobile app to measure glass thickness

AGC Glass Europe has recently introduced a new, modern way to measure the thickness of an installed glass pane: the AGC Glass Thickness Measurement app.

Until now, the only way to measure the thickness of an installed glass pane, of which the edges are hidden in the rebate, has been to use either a basic plastic measuring card to gauge thickness or a professional measuring device. With the AGC Glass Thickness Measurement app, the user can simply ‘scan’ the thickness of a glass pane by holding the edge of a smart phone at an angle of 45° to the window. The circles displayed on the smart phone screen represent thicknesses going from 3 to 15 mm. The image in which the two circles reflect each other exactly indicates the thickness of the glass pane.

The app can be used to measure the thickness of single glazing (with or without a coating).

To visualise how the app works, AGC has produced a demo video that can be viewed on YouTube: https://youtu.be/VM6lytDAmD8

The app is available for Android and iOS and can be downloaded for free from the App Store and Google Play. It furthermore exists in four languages: English, French, Dutch and German.


برچسب‌ها: نرم افزار اندازه گیری ضخامت شیشه

تاريخ : یکشنبه پنجم مهر ۱۳۹۴ | 12:25 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

روشهای مختلفی برای تولید هیدروژن وجود دارد . هیدروژن را می توان از طریق تبدیل سوختهای فسیلی)بنزین، نفت، گاز طبیعی و ( ... در مبدل سوخت بدست آورد و یا با استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر)باد،خورشید و( ... و الکترولایزر (تجزیه آب ) هیدروژن استحصال نمود . انواع فناوریهای تولید هیدروژن عبارتست از:

1. مبدل گازطبیعی  تبدیل بابخارآب

تبدیل گاز طبیعی توسط بخار یکی از روشهای متداول تولید هیدروژن می باشد. متان (عنصر اصلی گازطبیعی) در واکنش تعادلی با بخار شرکت می کند و محصول واکنش بطور عمده هیدروژن و گاز منوکسیدکربن می باشد:

CH4 + H2O → CO + 3H2

نقش اصلی بخار در واکنشهای تبدیل با بخار این است که تعادل را به سمت تولید  COو2H هدایت می کند وبا توجه به تعادلی بودن واکنش، با کاهش فشار، واکنش به سمتی پیش می رود که تعداد بیشتری مولکول هیدروژن تولید شود . علاوه بر متان سایرهیدروکربنها نیز می توانند در واکنش تبدیل با بخار آب شرکت کرده و تولید هیدروژن نمایند. از اینرو شکل عمومی واکنش تبدیل بخار آب را می توان بصورت ذیل نشان داد:

C H + nH O ↔ nCO+(n+m/2)H2

این واکنش بشدت گرماگیر بوده و برای تولید بیشتر هیدروژن و مونوکسید کربن باید واکنش درشرایط دمای بالا و فشار پائین انجام شود . فشار معمولا"  ثابت می باشد؛ بنابراین بالا بردن درجه حرارت واکنش را به سمت تولید هیدروژن پیش می برد. برای تأمین چنین حرارت بالایی(حدود ٨٠٠ الی ٩٠٠ درجه سانتیگراد ) راکتوری که واکنش در آن انجام می شود را در بخش تشعشعی یک کوره قرار می دهند.

 

 

در این فرایند نسبت بخار به کربن خوراک ورودی5/3 می باشد؛ بنابراین با این شرایط ٩٨ درصد متان به هیدروژن تبدیل می شود و در صورت نیاز به تبدیل بالاتر متان، می توان از مبدل دومی (مبدل اکسیداسیون جزئی)

استفاده کرد . در مبدل دوم مقدار معینی اکسیژن یا هوا با گاز خروجی از مبدل اول در مجاورت کاتالیزور واکنش می دهند. این واکنش باعث اکسید شدن گاز شده و در نتیجه درصد بیشتری از متان به هیدروژن تبدیل میگردد. با استفاده از مبدل دوم بیشتر از6/٩٩ درصد از متان به هیدروژن تبدیل می شود .

مزیت داشتن توأم مبدل بخار و اکسیداسیون جزئی بر مبدل بخار این است که دیگر نیازی به عملکرد مبدل بخار اول در شرایط سخت درجه حرارت بالا نمی باشد؛ بعبارت دیگر در سیستم دو مبدلی، مبدل اول بخاردر درجه حرارت پایینتری کار می کند، ضمنًا در سیستم دو مبدلی راندمان و مقدار تبدیل افزایش یافته وهزینه دستگاهها و تجهیزات کاهش می یابد. در صورت استفاده از گاز طبیعی بعنوان سوخت در دستگاه پیل سوختی، از مبدل گاز طبیعی استفاده می شود.

 


 


برچسب‌ها: روش های تولید گاز هیدروژن

تاريخ : شنبه چهارم مهر ۱۳۹۴ | 13:17 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

با وجود اینکه هیدروژن دومین عنصر فراوان در طبیعت می باشد ولی هیدروژن بصورت عنصرهمانند سوختهای فسیلی متداول در دسترس نیست . هیدروژن را می توان از سوختها یی همچون زغال سنگ،نفت یا گاز طبیعی بدست آورد.
امروزه هیدروژن را می توان از فرایندهایی همچون الکترولیز آب، رفورمینگ گاز طبیعی و اکسیداسیون جزئی سوختهای فسیلی بدست آورد . درحال حاضر ٩٨ % از کل هیدروژن تولید شده در جهان از سوختهای فسیلی بدست می آید؛ در آینده نزدیک از سوخت هیدروژن برای بحرکت در آوردن وسایل نقلیه، گرم کردن و غذاپختن در خانه ها، استفاده می شود. در حال حاضر هیدروژن تولیدی در صنعت بعنوان یک فرآورده شیمیایی و نه بعنوان یک سوخت تلقی می شود. فروش تجاری هیدروژن کمتر از ١٠ % میزان تولید آن در دنیا می باشدکه این رقم بالغ بر بیست میلیون تن در سال تخمین زده می شود؛ بدین معنی که ٩٠ % هیدروژن تولیدی درمحل تولید به مصرف می رسد؛ بعنوان مثال امروزه صنایع هیدروژنی در ایالات متحده آمریکا سالیانه نه میلیون تن هیدروژن تولید می کند که این میزان سوخت مورد نیاز ٢٠ تا ٣٠ میلیون وسیله نقلیه هیدروژن سوزو تعداد ٥ تا ٨ میلیون خانوار را تأمین می کند.امروزه تنها سهم کوچکی از هیدروژن تولیدی بعنوان یک حامل انرژی مورد استفاده قر ار می گیرد. روشهای مختلف تولید هیدروژن از منابع گوناگون انرژی، نیازهای منحصر به فرد دارند و محصولات جانبی منحصربه فرد تولید یا توزیع می کند. برای بهینه سازی و ایجاد تنوع در روشهای تجاری تولید هیدروژن نیاز به تحقیق و توسعه بیشتر و ساخت نمونه است. روشهای پیشرفته جهت جداسازی مواد آلاینده لازم است تا قیمتهای هیدروژن تولیدی را کاهش داده و راندمان ر ا افزایش دهند . روشهای مناسبتری هم برای تولید هیدروژن بصورت ایستگاهی وهم بصورت پراکنده برای تولید هیدروژن نیازا ست و باید تلاشهایی بر روی فرایندهای تجاری موجود همچون رفورمینگ متان، الکترولایزرها و ... در توسعه تکنیکهای پیشرفته همچون پیرولیز مواد زیست توده و جداسازی آب به روش ترموشیمیایی، الکترولیز فتو الکتروشیمیایی و روشهای بیولوژیکی متمرکز باشد . هیدروژن در پالایشگاههای بزرگ ، در مناطق صنعتی ، پارکهای انرژی، جایگاههای سوخت گیری در جوامع مختلف تولید خواهد شد و بسهولت در مناطق روستایی و منازل مشتریان توزیع وپخش خواهد شد.
 
هیدروژن مورد نیاز (مثلا" برای پیل سوختی) را می توان ازمنابع مختلفی همانند منابع انرژی اولیه (نفت خام )، منابع انرژی ثانویه) آنهایی که با استفاده از منابع اولیه انرژی تولید می شوند ما نند هیدروژن( منابع تجدیدپذیر (آنهایی که بدون دخالت انسان بطور متناوب تولید می شوند مانند باد، خورشید و آب) بدست آورد ؛ بعلت عدم آلایندگی محیط زیست و عدم تولید دی اکسید کربن و عدم تأثیر درگرم شدن کره زمین،همچنین دانسیته انرژی بالا و امکان استفاده و انتقال آن در مصارف گوناگون انرژی، دانشمندان از هیدروژن بعنوان سوخت آینده یاد می کنند.
دانسیته کم هیدروژن در حالت گازی، کاربرد هیدروژن را بعنوان حامل انرژی با مشکل روبرو ساخته است .بدین معنی که نسبت به سوختهای مایع همچون بنزین یا متانول از محتوای انرژی کمی به ازاء هر واحد حجم برخوردار است )حدود ٧/١٢٠ کیلوژول به ازاء هرکیلوگرم ( و به این دلیل بعنوان سوخت موشک از آن استفاده می گردد.هیدروژن مایع بالاترین دانسیته انرژی را نسبت به کلیه سوختها داراست  . اما باید در دمای بسیار پایین ) ٢٥٣ درجه سانتیگراد  ( و فشارهای بالا ذخیره شود که این مسئله، ذخیره سازی و حمل و نقل آنرا مشکل می سازد.
هیدروژن در طبیعت بطور خالص وجود ندارد، بلکه باید از آنرا از آب و یا سوختهایی نظیر زغال سنگ،گاز طبیعی، نفت، متانول و اتانول که در ساختار مولکولی خود هیدروژن دارند، تهیه نمود. بنابراین سوخت هیدروژن مورد نیاز پیل سوختی از الکترولیز آب و یا تبدیل سوختهای متداول فراهم می گردد. در صورت دوم وجود مبدلهای سوخت الزامی می باشد؛ بنابراین می توان گفت عملکرد مبدل سوخت تبدیل یک سوخت فسیلی سرشار از هیدروژن به هیدروژن و محصولات فرعی دیگر نظیرCO2 می باشد. مبدلها یابصورت یک واحد مجزا (متمرکز و غیرمتمرکز ) و ساکن در نیروگاهها هستند) مبدلهایی که در محل سوخت گیری نصب می شوند) و یا در کنار پیل سوختی بصورت مبدل نصب شده در وسایل حمل و نقل بکار گرفته می شوند. استفاده از مبدل بصورت مبدلهای نصب شده در کشتیهای مجهز به پیل سوختی وخودروها خصوصًا در مورد خودروها موجب پیچیدگی سیستم می گردد؛ اما دارای این مزیت است که ازسوختهای موجود در زیرساختها و شبکه های توزیع فعلی استفاده می کند.
کارمبدل سوخت، فراهم آوردن هیدروژن مورد نیاز پیل سوختی با استفاده از سوختهایی است که دردسترس بوده و حمل و نقل آن آسان می باشد. مبدلهای سوخت باید توانایی انجام این کار را با حداقل آلودگی و بالاترین راندمان داشته باشند . عملکرد مبدلهای سوخت به زبان ساده عبارتست از اینکه یک سوخت سرشار از هیدروژن را به هیدروژن و محصولات فرعی دیگر (CO2) تبدیل نماید.
یکی از مشکلات مهم مبدلهایی که بر روی خودروها نصب می گردند، وزن و حجم مبدل می باشد. برای ارتقاء سطح بازده، لازم است وزن و حجم مبدلها به ازای هر واحد انرژی الکتریکی حاصل از سیستم تا حد ممکن کاهش یابد؛ بهمین ترتیب هزینه ساخت مبدلها نیز باید پایین نگاه داشته شود تا گران بودن این فناوری مانع از تولید انبوه خودرو نشود و دومین مشکل در این زمینه میزان خلوص هیدروژن تولید شده ازمبدلها است. در مورد مبدلهایی که سوخت ورودی به آنها گاز طبیعی و یا مشتقات نفت می باشد، وجودناخاصیهای گوگرد دار در سوخت می باشد.این ترکیبات آلی گوگرد دار بایستی از سوخت زدوده شوند؛ زیراگوگرد بعنوان مسموم کننده کاتالستهای مبدل عمل می کند. در مورد گاز طبیعی ترکیبات گوگرد دارعبارتنداز: ترکیبات بوداری که جهت ایمنی به گاز اضافه می گردند. طراحی سیستم گوگرد زدایی باید به دقت انجام گیرد تا از عدم وجود مشتقات گوگرد دار در گاز عبوری از روی کاتالیستهای مبدل اطمینان حاصل گردد وبرای این منظور از راکتوری استفاده می شود که در آن واکنشهای هیدروژناسیون در حضور کاتالیستهای اکسید مولیبدم  نیکل یا اکسید مولیبدم  کبالت صورت می پذیرد و طی یک سری واکنشهای شیمیایی،ترکیبات آلی گوگرد دار به گاز سولفید هیدروژن تبدیل می گردند.


برچسب‌ها: هیدروژن, روش های تولید هیدروژن

تاريخ : جمعه سوم مهر ۱۳۹۴ | 21:41 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
با توجه به اهميت و پيچيدگي هاي توليد هيدرو‍ژن و نيتروژن در شركت هاي توليد شيشه فلوت و نقش بسيار مهم اين دو گاز در حمام قلع  جهت خنثي نگاه داشتن اتمسفر حمام قلع و جلوگيري از ورود اكسيژن به حمام قلع و جلوگيري از اكسيداسيون قلع مداب كه درنهايت منجر به پديدار شدن عيوبي در سطح شيشه خواهد گشت خالي از لطف نخواهد بود كه با انواع روش هاي توليد اين گازها آشنا شويم:

هیدروژن یکی از عناصری است که در سطح زمین به وفور یافت می شود. این عنصر در طبیعت بصورت خالص وجود ندارد اما می توان آن را توسط چندین روش مختلف از سایر عناصر بدست آورد .

روشهای تولید و توزیع گازهیدروژن

زیرساخت سوخت هیدروژن را می توان به روشهای گوناگون طراحی نمود . کارشناسان معتقدند که منابع تولید هیدروژن و نحوه انتقال و توزیع آن متناسب با شرایط و مزایای جغرافیایی متفاوت خواهد بود . بعنوان مثال در مناطقی که منابع گاز طبیعی ارزان وجود دارد تولید هیدروژن از منابع گازی به صرفه ترین روش می باشد. در منطقه ای که منابع برق ارزان در دسترس باشد ، از منابع برق و با روش الکترولیز آب ، تولیدهیدروژن توجیه اقتصادی دارد و در مناطقی که سوختهای دیگری مانند اتانول وجود داشته باشد، اتانول بعنوان منبع اولیه هیدروژن مزیت ویژه ای دارد.

روشهای تولید و توزیع هیدروژن عبارتند از:

1. تولید انبوه هیدروژن بصورت متمرکز

  • توزیع بصورت هیدروژن مایع
  • توزیع بصورت گاز فشرده شده
  • (توزیع بصورت جامد )گاز ذخیره شده در هیدریدهای فلزی

2. تولید گاز هیدروژن در جایگاههای سوخت گیری (غیرمتمرکز)

  • از منابع گاز طبیعی به روش رفورمینگ متان و اکسیداسیون جزئی
  • با روش الکترولیز قلیایی آب
  • به روش الکترولیز با غشاء پلیمری

3. تولید گاز هیدروژن بر روی خودرو

  • استفاده از بنزین یا گازوئیل بعنوان سوخت و تبدیل آن به هیدروژن در مبدل موجود در خودرو
  • استفاده از متانول و یا هر سوخت مایع مناسب دیگر بعنوان سوخت و تبدیل آن به هیدورژن در مبدل مناسب نصب شده بر روی خودرو

دسته بندی اطلاعات مربوطبه روشهای تولیدهیدروژن

دورنمای هیدروژن بعنوان یک سوخت در آینده در دو مرحله از زمان حائز اهمیت است:

1. تولیدهیدروژن ازمنابع فسیلی

  • اکسیداسیون جزئی نفت سنگین
  • مبدل گاز طبیعی با پروسه تبدیل گاز توسط بخار (Steam Reformer)
  • مبدل گاز طبیعی  اکسیداسیون جزئی( (Partial Oxidation Reformer

2. تولیدهیدروژن ازمنابع غیرفسیلی (تجدیدپذیرها)

  • فتوالکتروشیمیایی
  • مواد بیولوژیکی
  • بیوشیمیایی
  • ترموشیمیایی
  • ترمولیز آب
  • رادیولیز آب
  • مواد زیست توده
  • الکترولیز آب             ادامه دارد.....

برچسب‌ها: روش هاي توليد گاز هيدرو‍ژن, گاز هيدرو‍ژن

تاريخ : یکشنبه بیست و یکم تیر ۱۳۹۴ | 20:25 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
اگر نقشه شما درست عمل نمی کند،ان را عوض نمایید نه هدفتان را



تاريخ : پنجشنبه هجدهم تیر ۱۳۹۴ | 21:11 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو



تاريخ : چهارشنبه پنجم مهر ۱۳۹۱ | 13:14 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

سدیم کربنات در آب محلول است. اما به طور طبیعی در بخش های خشک، به خصوص در رسوب های معدنی شکل گرفته از تبخیر آب دریاچه ها یافت می شود. رسوبات معدنی نمک های قلیایی طبیعی، ترکیبی از سدیم کربنات و سدیم بی کربنات است که از کف دریاچه های خشک شده موجود در مصر از زمان های گذشته استخراج می شده است تا در تهیه مومیایی و نیز ساخت ابتدایی شیشه استفاده شوند. سدیم کربنات به سه صورت ترکیب هیدراته شناخته شده است: سدیم کربنات 2 آبه، سدیم کربنات 7 آبه و سدیم کربنات تک آبه.

Trona یعنی سدیم بی کربنات کربنات 2 آبه، در مناطق مختلفی از ایالات متحده استخراج می شود و تمام سدیم کربنات نیاز داخل را تامین می کند. رسوبات عظیم و طبیعی از آن در سال 1938 در نزدیکی Green River یافت شد و استخراج معادن در آمریکای شمالی بیشتر با توجه به جنبه اقتصادی و نه تولید صنعتی صورت گرفت. این ماده از دریاچه های قلیایی نیز به دست می آید، همچون دریاچه ی Magadi در کنیا که البته با استفاده از فرایند لاروبی از روش های ابتدایی به دست می آید و به طور طبیعی تجدید می شود و بنابراین هیچ گاه این منبع طبیعی پایان نمی پذیرد. Barilla & Kelp بسیاری از انواع گیاهانی که در آب های شور زیست می کنند و در مقابل آب شور مقاومند می توانند انواع ناخالص سدیم کربنات را به ما بدهند و این منابع شکل رایج و کنونی مورد استفاده در اروپا و سایر مناطق تا قرن 19 بود. گیاهان خشکی زی مانند درخت اشنا و نیز علف شوره یا خزه و جلبک های دریایی ابتذا جمع آوری شده و پس از خشک کردن سوزانده می شدند. خاکستر حاصل با آب شسته می شد تا محلول قلیایی تشکیل شود. این محلول پی از جوشانده شدن و خشک شدن محصول نهایی را به ما می دهد که Soda Ash نامیده می شود. این نام قدیمی برگرفته از منبع اولیه ی گیاهی آن است که یک بوته یک ساله به نام Salsola soda (barilla plant) است. غلظت سدیم کربنات موجود در Soda Ash بازه گسترده ای دارد، از 3-2% موجود در “kelp” که خزه و جلبک به دست می آید تا تا 30% موجود در بهترین “barilla” که از گیاهان علف شوره موجود در اسپانیا به دست می آید. منابع گیاهی و جلبک مورد استفاده برای Soda Ash، و نیز برای پتاس های قلیایی مرتبط، به طور افزاینده ای تا پایان قرن 18 ناکافی به نظر می رسیدند. و جستجو برای یافتن راه های تجاری و پایدار برای ساخت و سنتز این ماده از نمک ها و سایر مواد شیمیایی روز به روز گسترش می یافت.

در سال 1791، شیمیدان فرانسوی نیکلاس لبلنک روشی نوین را برای تولید سدیم کربنات از نمک، سولفوریک اسید، و ذغال سنگ به ثبت رساند. نخست نمک دریایی(سدیم کلرید) در سولفوریک اسید جوشانده می شد تا سدیم سولفور و گاز هیدروژن کلرید تولید شود. همچنان که در واکنش زیر مشاهده می کنید. 2nacl+… سپس، مخلوط سدیم سولفور با سنگ آهک خرد شده( کلسیم کربنات) و ذغال حرارت داده می شد تا سدیم کربنات به همراه کربن دی اکسید و کلسیم سولفور حاصل شود.

سدیم کربنات از عصاره گیری خاکستر و آب به دست می آمد، و با تبخیر آب موجود، جمع آوری می شد. هیدروکلریک اسید حاصل از فرایند لبلنک، یکی از منابع اصلی آلودگی هوا است و کلسیم سولفید که به عنوان یک محصول جانبی تلقی می شود یک فرآورده بیهوده می باشد. البته با این توصیفات، روش اصلی تولید سدیم کربنات تا اواخر دهه ی 1880 همین روش فوق الذکر بود.

در سال 1861، یکی از شیمیدانان صنایع بلژیک، ارنست سولوای، روشی را معرفی کرد که سدیم کلرید با استفاده از آمونیاک به سدیم کربنات تبدیل می شود. این فرایند در یک برج بزرگ میان تهی صورت می گیرد و در انتهای این برج کلسیم کربنات (سنگ آهک) حرارت داده می شود تا کربن دی اکسید به دست آید:

و از قسمت بالای برج، محلول غلیظی از سدیم کلرید و آمونیک وارد آن می شود. به محض این که در میان آن کربن دی اکسید بجوشد، سدیم بی کربنات تهنشین می شود:

سپس سدیم بی کربنات با حرارت دادن در شکل سدیم کربنات ظاهر می شود و آب و کربن دی اکسید سایر فراورده ها را تشکیل می دهند. ضمناً، آمونیاک از فراورده جانبی آمونیوم کلرید مجدداً تولید می شود و این زمانی رخ می دهد که در مجاورت آهک (کلسیم هیدروکسید) باقیمانده از واکنش تولید کربن دی کسید قرار گیرد.

به این دلیل که فرایند سولوای آمونیاک مصرف شده را باز می گرداند و تنها آب شور و آهک طی آن به مصرف می رسد و تنها فراورده ی اضافی آن کلسیم کلرید است، اساساً از نظر اقتصادی نسبت به فرایند لبلنک برتری دارد و به سرعت در تولیدات سدیم کربنات به عنوان روشی اصلی و کارامد مطرح شد. تا سال 1900، 90% سدیم کربنات تحت این فرایند تولید شد و آخرین پایگاه تولید سدیم کربنات که با استفاده از روش قبلی یعنی روش لبلنک فعالیت می کرد، در آغاز دهه ی 1920 بسته شد.

توسط شیمی دان چینی به نام Hou Debang در دهه ی 1930 معرفی شد. این فرایند در مراحل اولیه مشابه فرایند سولوای است. اما به جای واکنش دادن محلول باقیمانده با آهک، کربن دی اکسید و آمونیاک یک محلول تشکیل می دهند و سدیم کلرید هنگامی که دما به حد 40 درجه سانتیگراد رسید به محلول اضافه می شود. سپس محلول تا 10 درجه سانتیگراد سرد می شود. آمونیوم کلرید تهنشین شده و با فیلترگذاری جدا می شود. و در ادامه محلول مجدداً برای تولید سدیم بی کربنات به کار گرفته می شود. این روش مشکل تولید کلسیم کلرید را حل کرده و از محصول جانبی آمونیوم کلریدnh4cl) نیز جهت کود دهی استفاده می شود. این روش، روش روز تولید سدیم کربنات در صنایع کنونی جهان است.


برچسب‌ها: درمورد کربنات سدیم

تاريخ : یکشنبه بیست و ششم شهریور ۱۳۹۱ | 21:5 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
بحث روز -كارخانه كربنات سديم كليد توسعه صنعت شيشه

صنعت شيشه در ايران داراي پتانسيل بالايي است و سيليس و ساير مواد اين صنعت در دل زمين و كوه ها در همه مناطق ايران به وفور يافت ميشود ولي  تنها كربنات سديم است كه به عنوان يك ماده شيميايي بايستي در يك فرايند پتروشيمي توليد گردد.ماده اوليه ان نمك و اهك است كه به مقدار فراوان در اكثر نقاط ايران است .قيمت يك كارخانه كربنات سديم تقريبا برابر با يك خط شيشه فلوت است و كمبود شديد ان در ايران احساس... 


برچسب‌ها: بحث روز, كارخانه كربنات سديم كليد توسعه صنعت شيشه

تاريخ : شنبه دوازدهم آذر ۱۳۹۰ | 10:43 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو
 

Soda ash dense

 

Item

Standard

Result

Sodium Carbonate(Na2CO3):

99. 2% MIN

99.3

Chlorides(NaCl):

0. 70% max

0.68

Iron(Fe):

0. 004%max

0.002

Insoluble Esubstance:

0. 04% max

0.03

Loss on Dry:

0. 8% max

0.42



ادامه مطلب
تاريخ : سه شنبه بیست و ششم مهر ۱۳۹۰ | 11:28 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

طرح کربنات سدیم فیروزآباد فارس، بزرگترین طرح کربنات سدیم کشور است

طرح کربنات سدیم فیروزآباد استان فارس بزرگترین طرح کربنات سدیم کشور است که 30 درصد پیشرفت فیزیکی دارد.

این طرح با ظرفیت تولید 300 هزار تن کربنات سدیم در سال با سرمایه گذاری یک هزار و 347 میلیارد ریال (در حدود 135 میلیارد تومان) توسط بخش خصوصی در شهرستان فیروزآباد در حال ساخت است.

 

 هم اکنون مراحل آماده سازی سایت این طرح به پایان رسیده و مراحل ساخت وساز   نیز درحال انجام است، 

 

طرح کربنات سدیم فیروزآباد فارس یکی از طرح های بزرگ صنعتی درحال اجرا ی استان فارس است که در زمینی به  مساحت 280 هکتار (با احتساب احداث لاگون های پساب) در حال اجرا است. 

 

 در استان فارس نیز وجود ذخایر عظیم سنگ آهک ونمک (گنبدهای نمکی) به عنوان مواد اولیه مورد نیاز کربنات سدیم وهمچنین نزدیکی به بنادر جنوبی کشور شرایطی را به وجود آورده است که تمایل به سرمایه گذاری برای احداث وراه اندازی این واحد را افزایش داده است.

  آب مورد نیاز این طرح از طریق سد هایقر تامین می شود.

 

 با بهره برداری از این واحد که بزرگترین واحد تولید کربنات سدیم کشور است بیش از 50 درصد از نیاز کشور به این محصول تامین می شود.

 

 میزان تولید کربنات سدیم در کشور 506 هزار تن در سال می باشد این در حالی است که میزان مصرف این مواد 750 هزار تن در سال است.

 

 با راه اندازی این واحد در استان علاوه بر ایجاد اشتغال برای افراد محلی وبومی وتوسعه اقتصادی، بی نیازی کشور به واردات کربنات سدیم ( میزان واردات 200تا250 هزارتن ) و نیز قابلیت صادرات این محصول به بازارهای جهانی مرتفع می شود.

 


کربنات سدیم با نام تجاری soda ash از جمله مواد معدنی حد واسط می باشد که به دو شکل طبیعی ( در طبیعت) ومصنوعی ( در واحدهای صنعتی) تولید می شود وعمده مصرف این مواد به ویژه در صنایع شیشه و بلور، صنایع بهداشتی و شوینده، صنایع نساجی و دباغی، صنایع غذایی، صنایع کاغذ و صنایع شیمیایی می باشد.



تاريخ : سه شنبه ششم اردیبهشت ۱۳۹۰ | 23:55 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو


Solvay process


Solvay process Solvay process

An industrial process, also known as the ammonia-soda process, for the manufacture of sodium carbonate (see sodium). Sodium chloride (common salt), ammonia, carbon dioxide, and water react to give precipitated sodium bicarbonate, which on heating gives sodium carbonate and carbon dioxide for recycling. It was invented by the Belgian chemist Ernest Solvay (1838–1922) and patented by him 1861. By 1913 the process was producing a large part of the world's sodium carbonate.


The importance of sodium chloride

The Solvay process is the most widely used process for the manufacture of sodium carbonate. Because of its many uses, millions of tons of sodium carbonate are produced every year. It is in great demand by the glass industry, and it is important in the manufacture of textiles, soaps and detergents, numerous chemicals, paper, and iron and steel. It is also used as a water softener (household washing soda is a well-known form of sodium carbonate) and in the refining of petroleum.


Why the Solvay process?

Often there are many ways by which a particular chemical can be manufactured. Different raw materials and different reactions may be used to get the same end product. From the many available methods, the chemical industry chooses the most economical one. A good process uses the cheapest and most easily obtainable starting materials, which undergo a series of reactions. It may be that the by-products can be used again in the process or have value in other branches of the chemical industry. Methods which produce large quantities of useless by-products are rejected.

Sodium carbonate can be made in many ways but for reasons of economy most of it is now manufactured by the Solvay process. It has as its stating materials common salt (sodium chloride) and limestone (calcium carbonate), both of which are cheap and readily available. Ammonia is used in the process but it can be used over and over again so only a small quantity of it is needed to replenish that which is lost. The Solvay process consists of a continuous series of reactions from which the end product, sodium carbonate, results.


The chemistry of the Solvay process


تاريخ : چهارشنبه سوم فروردین ۱۳۹۰ | 20:45 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

Solvay process

Sodium carbonate is generally prepared by a process called the ammonia – soda process or solvay process as described below:

 
Principle

When carbon dioxide gas is bubbled through a brine solution saturated with ammonia, it results in the formation of sodium hydrogen carbonate.

NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3

 NaCI + NH4HCO3 → NaHCO3 + NH4CI        

            

Sodium hydrogen carbonate so formed precipitates out because of the common ion effect caused due to the presence of excess of NaCl. The precipitated NaHCO3 is filtered off and then ignited to get Na2CO3.

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

       

 
Plant Process

The various parts for the manufacture of Na2CO3 by solvay process have been illustrated in figure below.

 1594_Plant Process.JPG

Alt text: Plant used for the manufacture of washing soda

 
(i)     Ammonia absorber

A 30% solution of brine is saturated with ammonia (from recovery tower) is introduced into absorber tower. Various impurities like calcium and magnesium salts present in the commercial NaCl precipitate out as corresponding insoluble carbonates. (which comes along with ammonia from the ammonia recovery plant)

2NH3 + H2O + CO2 → (NH4)2 CO3               

 CaCI2 + (NH4)2 CO3 → CaCO3 ↓ + 2NH4CI              

MgCI2 + (NH4)2 CO3 → MgCO3 ↓ + 2NH4CI               

The ammoniated brine is filtered to remove the precipitated calcium and magnesium carbonate.

 
(ii)    carbonation Tower

 It is high tower fitted with perforated plates. Ammoniated brine solution is made to trickle down from the top of the tower while CO2 gas from the lime kiln is admitted from the base of the tower. CO2 rises through the small perforations and its interaction with ammoniated brine results in the formation of insoluble sodium hydrogen carbonate.

NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3               

 NaCI + NH4HCO3 → NaHCO3 ↓ + NH4CI              

 
(iii) Filtration

The solution containing crystals of NaHCO3 is drawn off from the base of the carbonation tower and filtered to get NaHCO3.

 

(iv)   The NaHCO3 obtained from the above step is heated strongly in kiln to covert it into sodium carbonate (Na2CO3)

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O               

The carbon dioxide produced here is sent to carbonation tower.

 
(v)    Ammonia recovery tower

The filtrate, after removal of NaHCO3 contains ammonium salts such as NH4HCO3 and NH4Cl.

The filtrate is mixed with Ca(OH)2 and is heated with steam in ammonia recovery tower.

NH4HCO3 → NH3 + H2O + CO2               

2NH4CI + Ca (OH)2 → 2NH3 + 2H2O + CaCI2              

The mixture of ammonia and CO2 gases is obtained which is used for saturation of brine while calcium chloride is obtained as a by – product.

 
(vi)   Lime kiln

Here limestone is heated at about 1300 K to obtained CO2 and calcium oxide

CaCO3 → CaO + CO2               

The CO2 gas goes to the carbonation tower while lime is slaked with water in tank known as slakes to form ca(OH)2.

The overall reaction taking place in solvay process is

2NaCI + CaCO3 → NaCO3 + CaCi2               

Flow sheet diagram of Solvay process

194_Lime kiln.JPG

Alt text: Solvay process to manufacture Sodium carbonate

 

Properties

(i) The aqueous solution absorbs CO2 yielding sparingly soluble sodium bicarbonate.

Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO­3

(ii) It dissolves in acids with an effervescence of carbondioxide and is causticised by lime to give caustic soda.

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2

Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3

(iii)    Fusion with silica, sodium carbonate yields sodium silicate.

Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO­2

(iv)   Hydrolysis – being a salt of a strong base (NaOH) and weak acid (H2CO3), when dissolved in water sodium carbonate. Undergoes hydrolysis to form an alkaline solution

Na2CO3 + 2H2O→ H2CO3 + 2NaOH

 
Uses

(i)     It is used for softening hard water.

(ii)    A mixture of sodium carbonate and potassium carbonate is used as fusion mixture.

(iii)    As an important laboratory reagent both in qualitative and quantitative analysis.

(iv)   It is used in paper, paints and textile industries.

(v)    It is used for washing purposes in laundry.

(vi)   It is used in the manufacture of glass, borax, soap and caustic soda.

 
Potassium carbonate (K2CO3)

It is also known as pearl ash. It is made by passing CO2 into a conc. solution of the chloride, containing hydrated mangesium carbonate in suspension at 20°C when an insoluble potassium hydrogen magnesium carbonate is precipitated.

2KCl + 3(MgCO3. 3H2O) + CO2 2(MgCO3. KHCO3×4H2O) + MgCl2

 

The precipitate is separated by filtration, and then decomposed either by heating with water under pressure at 140°C or by the action of magnesium oxide below 20°C. 

2(MgCO3. KHCO3. 4H2O) 2MgCO3 + K2CO­3 + 9H2O + CO2

2(MgCO3. KHCO3. 4H2O) + MgO 3(MgCO3. 3H2O) + K2CO3

 
Properties

(i)     It is white, deliquescent solid

(ii)    K2CO3 resembles Na2CO3 in properties, but is more alkaline and more soluble than Na2CO3.

 
Illustration:

Sodium carbonate, which is one of the most important products of the chemical industry, is prepared by the Solvay process based on the interaction of sodium chloride with ammonia and carbon dioxide. The reaction yields

        (A)    NH4HCO3                    (B)    NH4Cl

        (C)    NaHCO3                     (D)    (NH4)2CO3



تاريخ : جمعه بیست و ششم آذر ۱۳۸۹ | 20:39 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو


تصاوير زيباسازی ، كد موسيقی ، قالب وبلاگ ، خدمات وبلاگ نويسان ، تصاوير ياهو ، پيچك دات نت www.pichak.net

 



تاريخ : سه شنبه بیست و سوم آذر ۱۳۸۹ | 1:20 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

The Ammonia Soda Process

The reactions involved in the ammonia soda process were discovered by H. G. Dyar and J. Hemming, about 1838, but owing to the mechanical difficulties, its practical success was not thoroughly established until 1873. In 1863, Ernest Solvay, a Belgian, constructed an apparatus which has led to an enormous development of the industry, by which one-half of the world's supply of soda is now made. Its advantages lie in the strength and purity of its products and the absence of troublesome by-products, such as "tank waste." But it does not yield chlorine nor hydrochloric acid, all the former going to waste as calcium chloride.
The ammonia soda process depends upon the fact that sodium bicarbonate is but slightly soluble in a cold ammoniacal solution of common salt. The technical success of the process depends chiefly on the proper regulation of the temperature during the precipitation, and on the capacity of the works to handle large quantities of gases and liquids. As far as possible, manual labor must be avoided, and the products moved and treated in solution or in suspension. The reactions are as follows: -

1) NaCl +NH3 +H20 +CO2= NH4Cl +NaHC03•
2) 2 NHlJl +Ca(OH)2 = CaC12+2 H20 +2 NH3'

The first equation is the chief one; the second represents the recovery of the ammonia, and is essential to the commercial success of the. process.
The salt is used as a very concentrated brine, which has been purified from iron, silica, magnesia, etc.; it is then saturated with ammonia gas, obtained from gas liquors, or by the recovery process according to equation (2). The carbon dioxide is obtained partly from lime kilns and partly from the calcination of the bicarbonate to form the normal carbonate. It must contain at least 10per cent of CO2, and is prepared in special forms of continuous limekilns. The lime resulting is used in the recovery of the ammonia (reaction 2), and for making caustic soda; the limekiln gases are cooled, and the sulphur dioxide removed, by washing in water before they pass into the carbonating towers. (See below.) The brine is contained in a tank, under the perforated bottom of which the ammonia gas is introduced, and rising through the liquor, is rapidly absorbed.
The heat evolved by the absorption is taken up by cold water circulating in coils. When saturated, the ammoniacal brine is pumped into a receiving and settling tank, from which it is delivered to the" carbonating tower" (Fig. 42).* This is from 50 to 65 feet high, built of cast-iron rings or segments (A, A), each about 3.5 feet high and 6 feet in diameter. At the bottom of each segment is a flat plate having a large hole in the centre. Above each plate is a dome-shaped diaphragm (D) perforated with a great number of small holes. In modern works a system of pipes passes through each segment, as shown at (B, B); in these, cold water is kept flowing, thus counteracting the heat generated by the chemical action. The ammoniacal brine is forced under pressure through the pipe (P), entering a little above the middle of the tower, which is nearly filled with brine. By this arrangement, any free ammonia in the brine, which would be swept away by the stream of gases passing up through the tower, is taken up by the carbon dioxide in the upper part of the tower. The carbon dioxide, having been previously well cooled, is forced through the pipe (C), entering under the lowest dome, and rising in small bubbles through the perforations in each dome, comes into intimate contact with the ammoniacal brine. The bicarbonate of sodium thus precipitated gradually works its way down through the tower. A thick, milley liquid, containing the bicarbonate in suspension, and ammonium chloride and comlllon salt in solution, is drawn off through (H) at the bottom.
After a tower has been in use for some days, the holes in the domes become clogged with a deposit of bicarbonate crystals, which prevent the free passage of the gases. Consequently, every ten days or two weeks the liquitl lllUSt be drawn out and the crystals dissolved by filling the towel' with hot water or steam. The tower must be cooled before starting the process anew. As a rule, several towers are employed, so that one may be cleaned and coolec1without interrupting the operation.
The gases escaping from the top of the tower, consisting principally of nitrogen, carbon dioxide, and some ammonia, are passed through scrubbers , one of which contains brine, which afterwards goes to the ammonia saturating tank; in the other is dilute sulphuric acid, to absorb the small amount of ammonia which would otherwise be lost. The carbon dioxide and nitrogen are allowed to escape. The towers are run with the view to the utilization of all the ammonia possible, even though there is considerable loss of salt and carbon dioxide; usually about one-fourth of the salt remains undecomposed.
It is now customary to place a smaller carbonating tower in connection with the large one; in the former the brine is first treated with carbon dioxide and the ammonia converted to neutral carbonate (NH4)2C03; then the brine is pumped into the large carbonating tower, where it meets more carbon dioxide, and the bicarbonate is formed, causing the precipitation of the sodium bicarbonate. 11ore heat is liberated in the formation of the neutral carbonate of ammonia than in its conversion to the bicarbonate, hence the temperature of the precipitation is more easily controlled when two towers are used, and less free ammonia escapes with the waste gases. A temperature of about 35° C. is most favorable to the formation of a granular or crystalline precipitate of bicarbonate, and also to the most complete utilization of the ammonia. At higher temperatures, too much bicarbonate remains dissolved in the liquor; at lower temperatures there is a tendency to the crystallization of ammonium acid carbonate and ammonium chloride, while the bicarbonate separates as a very fine precipitate, which is difficult to filter from the liquor.
The milky liquor from the bottom of the tower, containing the sodium bicarbonate in suspension, is filtered on sand filters connected with a vacuum pump; or better, it is run into centrifugal machines, which afford 1IIore rapid and complete separation of the mother-liquor. '£he bicarbonate is then washed with water, to remove as much of the sodium and ammonium chlorides as possible. The mother-liquors and wash waters go to the ammonia recovery process.
The sodium bicarbonate is then calcined in large covered cast-iron pans or ovens; this converts the acid salt into soda-ash, and drives out any ammonia or moisture still in the mass. The following is the reaction:-

2 N aHC03 = Nal~03 + CO~+ H~O.

The fumes are passed through coolers and scrubbers to remove ammonia; the concentrated carbon dioxide remaining is pumped into the carbonating towers. The ammonia liquors go to the ammonia stills.
A modification of the Thelen pan (Fig. 40) is sometimes used for this calcining. A gas-tight cover is placed over the pan, and the scrapers pass back and forth over the pan bottom, being moved by a connecting rod and crank. The gases and steam pass off through a pipe set in the cover. In practice, it has been found best to leave the mass in this pan only until all the ammonia and about 75 per cent of the carbon dioxide of the bicarbonate have been expelled; the calcination is completed in a reverberatory furnace.
The product of the calcination is called soda-ash; it is often very pure, containing only a trace of salt and a little bicarbonate, and is free from caustic soda, sulphide, and sulphate. But its density is only 0.8, while that of the Leblanc product is 1.2. This is disadvantageous, owing to the larger packages needed for a given weight and to the mechanical loss incurred in operations where the soda-ash is exposed to a strong draught of air. In order to increase the density, it is sometimes subjected to a second heating in a reverberatory (revolving) furnace.
The second reaction, on p. 8G, is that on which the recovery of the ammonia depends. The liquid in which the bicarbonate of soda was suspended contains undecomposed salt, ammonium chloride, and ammonium carbonate. It is passed through an ammonia still, usually a tall colu1lln or dephlegmator. Steam is admitted at the bottom of the apparatus, and bubbling up through the liquid, decomposes the ammonium carbonate into ammonia, carbon dioxide, part of the towel', or the still proper, where it is decomposed by "milk of lime." The ammonia set free is cooled and used to saturate the brine. The calcium chloride formed remains in solution, and together with the excess of salt, goes to waste. (For the various proposals to utilize the waste calcium chloride for the production of hydrochloric acid and chlorine) The damp bicarbonate is dried in an atmosphere of carbon dioxide, at a temperature of about 90° C.; this prevents decomposition of the sodium bicarbonate, while the ammonium bicarbonate is decomposed, the vapors passing to the scrubbers, where the ammonia is recovered. A considerable quantity of the bicarbonate of soda is sold directly to the manufacturers of ,baking powder and the poorer grades to the soda-water makers.
Caustic soda can be made stronger and purer from ammonia soda· ash than from Leblanc ash, and the process is not essentially different, except that no treatment to remove sulphur is necessary; but it cannot be made so cheaply as from the "red liquors" or the "tank liquors" of the Leblanc process. If pure lime is used for causticizing ammonia soda-ash, the product is better than in the case of the Leblanc ash, as it is free from sulphur, alumina, etc. Loewig's process (p. 81) appears especially suited for causticizing ammonia soda-ash, since it requires an ash free from silica. The Parnell and Simpson process * was expected to solve the problem of the Leblanc" alkali waste"; but while it is interesting, it has not justified the hopes of its promoters. It was proposed to combine to a considerable extent the two leading soda processes. The reactions involved are as follows: -

1) (NH4)2S+ CO2+ H20 = NH4HC03 + NH4HS.
2) NH4HS + CO2 + H~O=NH4HC03 + H2S.
3) NH4HC03 + NaCl =NaHC03 +NH4Cl.
4) CaS + 2 NH4Cl = (NH4)~S+ CaC12t

A solution containing a mixture of ammonium sulphide and salt is treated with carbon dioxide, as in the ammonia process. Sodium bicarbonate is precipitated and hydrogen sulphide set free; this is burned with air, and the sulphur dioxide sent to the lead chambers of the sulphuric acid process. Or the sulphur may also be recovered in a Claus kiln (p. 85). The ammonium sulphide is obtained by chloride liquors of the ammonia process, or those formed in this (Parnell-Simpson) process. Thus the ammonia is recovered and at the same time the troublesome Leblanc waste is disposed of. When the waste is boiled in the ammonium chloride solution, ammonia gas, together with vapors of ammonium sulphide, is liberated. These are led directly into the brine solution in the saturating tank. The ammoniacal brine is then pumped into the carbonating tower, which is very similar to that described earlier Here the first three reactions take place; * the hydrogen sulphide generated goes to the sulphur recovery, while the ammonium chloride solution, carrying the sodium bicarbonate in suspension, is drawn out and filtered.
The conversion of salt into sodium carbonate by any method involves an endothermic reaction in some part of the process. Thus energy must be expended, necessitating the use of fuel. In the ease of the Leblanc process, this expenditure of fuel is large, and is chiefly used in carrying out the reactions in the salt-cake and the black-ash furnaces. But much of the expended energy of this process reappears in the hydrochloric acid, the principal by-product. In the ammonia process the principal reactions are exothermic, but some fuel is consumed by the calcination of the precipitated bicarbonate and in the preparation of the quicklime used in the ammonia recovery and for generating carbon dioxide. Although less fuel is used than in the Leblanc process, the practical economy of the ammonia process is not so great as would at first appear; for all the chlorine is lost, together with a large part of the original salt used. As a method of producing soda-ash it is far superior to the Leblanc, but until a practical process for the cheap production of chlorine is discovered, the latter will continue to be an extensive industry.

http://www.lenntech.com/index.htm



تاريخ : چهارشنبه سوم آذر ۱۳۸۹ | 13:48 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو


تاريخ : سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۸۹ | 6:9 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو


تاريخ : سه شنبه بیست و ششم مرداد ۱۳۸۹ | 6:4 | نویسنده : علیرضا حسینی - حمید سعادت جو

Sodium Carbonate (Ammonia-Solvay Process)

Introduction
Sodium Carbonate is an important compound. It is manufactured by Ammonia-Solvay Process.


Raw Meterials


The raw materials for the manufacture of sodium carbonate are
1. Brine
2. Ammonia, which is made by Haber's Process
3. CO2, CaOH, which are obtained from limestone.


Ammonia-Solvay Process


The Ammonia-Solvay Process consist of the following steps.

Step I - Ammonation of Brine
In first step, ammonia gas is mixed with brine. This process is carried in Ammonation Tower. The ammonation tower consist of mushroom shaped buffels at short intervals. Brine is introduced from the top and ammonia is introduced from bottom. They both flow towards each other. Buffels control the flow of brine and ensure that they are mixed to the point of saturation with ammonia.

Step II - Carbonation of Ammonated Brine
In this step, ammonated brine is mixed with carbon dioxide brine is mixed with carbon dioxide in a tower called carbonating tower or Sonvai tower. Ammonated Brine is fed from the top where as carbon dioxide ascends from the bottom. When these two substances meet, the following chemical reactions takes place.
2NH3 + CO2 + H2O ----> (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + CO2 + H2O ----> 2NH4HCO3
2NH4HCO3 + NaCl ----> NaHCO3 + NH4Cl
Sodium bicarbonate is relatively insoluble, which is precipitated out from the solution by cooling the lower part of the tower. Sodium bicarbonate is separated from soluble ammonium chloride by vacuum filteration.

Step III - Production of Soda Ash
Sodium bicarbonate is heated in a long iron tube to obtain anhydrous sodium carbonate or Soda Ash.
This carbon dioxide is recycled to the solvay tower. This hydrated sodium carbonate is also called washing soda.


Recovery of Ammonia


Ammonia gas is recovered from the remaining solution by treating it with Calsium Hydroxide.
2NH4Cl + Ca(OH)2 ----> CaCl2 + 2H2O + NH3


http://www.friendsmania.net/forum/2nd-year-chemistry-notes/25795.htm