पेपर ब्लीचिंग के लिए टाइटेनियम ट्यूब बंडल हीटर में 4% सोडियम क्लोरेट समाधान को पहले से गरम करने पर, क्लोरेट अपघटन दर (टाइटेनियम सतह द्वारा उत्प्रेरित) स्थानीय तापमान को कैसे बढ़ाती है और संक्षारण को तेज करती है?
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80 डिग्री पर 4% सोडियम क्लोरेट (NaClO₃) में, टाइटेनियम क्लोरेट अपघटन को उत्प्रेरित करता है: 4NaClO₃ → 3NaClO₄ + NaCl (प्लस ऑक्सीजन)। यह अपघटन ऊष्माक्षेपी होता है। कम प्रवाह वेग पर, टाइटेनियम सतह के पास 5-15 डिग्री का स्थानीय ताप होता है। उच्च स्थानीय तापमान क्लोरेट अपघटन और टाइटेनियम संक्षारण दोनों को तेज करता है, जिससे एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप बनता है।
मात्रात्मक तापमान वृद्धि और संक्षारण त्वरण
80 डिग्री पर 4% NaClO₃ में ग्रेड 2 टाइटेनियम के लिए, थोक तापमान:
| प्रवाह वेग (एम/एस) | स्थानीय तापमान वृद्धि (डिग्री) | क्लोरेट अपघटन दर (g/m²·घंटा) | संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) |
|---|---|---|---|
| 0 (स्थिर) | 10–20 | 2–5 | 0.30–0.60 |
| 0.1 | 5–12 | 1–3 | 0.20–0.40 |
| 0.5 | 2–5 | 0.5–1.5 | 0.12–0.25 |
| 1.0 | 1–2 | 0.2–0.5 | 0.08–0.15 |
| 2.0 | 0–1 | 0.1–0.3 | 0.05–0.10 |
समय के साथ फीडबैक लूप डायनेमिक्स
| समय (घंटे) | सतह का तापमान (डिग्री) | संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) | अपघटन दर (g/m²·घंटा) |
|---|---|---|---|
| 0 | 85 | 0.10 | 0.5 |
| 100 | 90 | 0.15 | 0.8 |
| 200 | 95 | 0.22 | 1.2 |
| 500 | 105 | 0.35 | 2.0 |
| 1,000 | 120 | 0.60 | 3.5 |
प्रवाह वेग और तापमान नियंत्रण गाइड
| वांछित संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) | न्यूनतम प्रवाह वेग (एम/एस) | अपेक्षित स्थानीय तापमान वृद्धि (डिग्री) |
|---|---|---|
| <0.10 | >1.5 | <2 |
| 0.10–0.15 | 1.0–1.5 | 2–4 |
| 0.15–0.25 | 0.5–1.0 | 4–8 |
| >0.25 | <0.5 | >8 |
इंजीनियरिंग सिफ़ारिश
सोडियम क्लोरेट सेवा के लिए, स्थानीय ताप को कम करने और थर्मल पलायन को रोकने के लिए प्रवाह वेग 1.5 मीटर/सेकेंड से ऊपर बनाए रखें। प्रवाह को नियंत्रित करके, इंजीनियर क्लोरेट अपघटन और संक्षारण त्वरण को कम करता है।
