Ek cihazlar ve destek

L40 BUHAR - Su buharı

Termal analizde su buharı ölçümleri

Açıklama

Sadede gelelim

Termal analizde su buharı ve bağıl nem arasındaki fark

Su kaynama noktasına veya üzerine kadar ısıtıldığında, fiziksel durumunu sıvıdan gaza dönüştürür. Daha sonra (su) buharı olarak bulunur. Bu buhar bir reaksiyon odasına veya bir cihaza verilirse, su buharı uygulaması olarak adlandırılır.

Buna karşılık, her gaz belirli bir sıcaklıkta belirli miktarda su taşıyabilir ve içerebilir. Bu nem olarak bilinir. Havayı bir örnek olarak kullanarak, suyun kaynama noktasının altında bile, havada her zaman belirli miktarda su bulunduğu belirlenebilir, bu da nem derecesi veya bağıl nem bağıl nem olarak adlandırılır.

Bağıl nemin aksine, deniz seviyesinde 100°C olan basınca bağlı kaynama noktasının üzerindeki su, sadece gaz fazında, su buharı şeklinde bulunur. Bir su buharı jeneratöründe üretilen su buharının hava, nitrojen veya helyum gibi bir taşıyıcı gazla karıştırılmasıyla, numune gazdaki su buharı konsantrasyonu (hacim, ağırlık veya ppm cinsinden) analizörlerimizde değişken bir şekilde ayarlanabilir.

Buna ek olarak, cihazdaki gaz atmosferi uygulamaya bağlı olarak statik veya dinamik olabilir. Dinamik su buharı atmosferleri için tipik testler, bir numunenin izotermal ısıtılmasını ve ardından bir reaksiyon başlatmak için tanımlanmış bir su buharı konsantrasyonunun dozajlanmasını içerir. Bu, örneğin adsorpsiyon, desorpsiyon, indirgeme, oksidasyon veya dönüşüm ölçümlerini içerebilir.

Termal analizde, su buharı jeneratörleri genellikle TGA gibi termobalanslarla birlikte kullanılır ve STA (yüksek basınç aralığında) ve dilatometreler kullanılır.

Su buharı atmosferinde basınca bağlı ölçümler

Konsantrasyon ve sıcaklığa ek olarak, deney üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğu için atmosferin basınç seviyesi de kontrol edilebilir. Yüksek basınç seviyesi, yüksek basınçlı STA analizörlerimizle incelenebilen kömür veya biyokütle gazlaştırma gibi reaksiyonların denge koşullarını değiştirmek için özellikle ilgi çekicidir.

Ancak basınç seviyesi arttıkça yeni sınır koşullarının da dikkate alınması gerekir. Örneğin, kaynama noktası, kritik nokta olarak adlandırılan noktaya ulaşana kadar basınç seviyesi arttıkça daha yüksek sıcaklıklara kayar.

Öte yandan, gaz halindeki suyun maksimum basınç seviyesi doygunluk buhar basıncı eğrisi ile tanımlanır. Basınç çok yükselirse, su yoğunlaşır. Daha yüksek sıcaklıklarda veya basınçlarda, kritik noktanın üzerinde, sıvı suyun yoğunluğu gaz halindeki suyun yoğunluğu kadar yüksektir, böylece artık yoğunlaşamaz. Buna süperkritik durum denir, örneğin aşırı ısıtılmış su buharı.

Fırında 100 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda H2Oatmosferi oluşturmak için sistemlerimizle birlikte bir su buharı jeneratörü kullanılmalıdır. Jeneratör, kalan su buharı diğer temizleme gazlarıyla karışmak zorunda kalmadan suyu buharlaştırır, bu da numune üzerinde %100 H2O atmosferi sağlar. Bununla birlikte, MFC’ler kullanılarak kuru gazlar eklenerek de seyreltilebilir. Karışım, kuru bir taşıyıcı gaz içinde değişken bir su buharı konsantrasyonu (vol%, wt% veya ppm olarak) olarak belirtilir.

Sorularınız mı var? Sadece bizi arayın!

+49 (0) 9287/880 0

Servisimiz Pazartesi’den
Perşembe’ye kadar sabah 8’den akşam 4’e kadar
ve Cuma günleri sabah 8’den akşam 12’ye kadar hizmet vermektedir.

Sizin için buradayız!

Uygulamalar

Kömür ve biyokütle gazlaştırma testleri, yüksek sıcaklık ve basınçlarda su buharı uygulamalarının tipik bir örneğidir. Verilen örnek tipik bir odun kömürü gazlaştırma deneyini göstermektedir. Odun kömürü örneği, 50 bar basınçta (yüksek basınçlı TGA – termobalans) azot atmosferi altında izotermal bir platoya kadar ısıtılmıştır. Kütle sinyali, 20 ila 40 dakika arasında uçucu bileşenlerin kaybını göstermektedir. Su buharının eklenmesinden sonra kömür gazlaştırılmış ve 150 dakika sonra neredeyse tamamen tüketilerek kırmızı kütle kaybı eğrisinde gösterildiği gibi H2, CO, CH3OHve diğer faydalı reaktif gazlar üretilmiştir. Tüm süreç aşağıdaki gibi tanımlanabilir: Karbon, karbon monoksit ve hidrojen karışımı oluşturmak için su buharı ile reaksiyona girer. Ortaya çıkan karbon monoksit, karbon dioksit ve ilave hidrojen oluşturmak için ikinci bir su molekülü ile reaksiyona girebilir ve son olarak ortaya çıkan hidrojen, karbon monoksitten metan ve diğer hidrokarbonları oluşturabilir.

İyi bilgilendirilmiş

İndirmeler

Bir bakışta her şey

L40 BUHAR - Su buharı

Termal analizde su buharı ölçümleri