Purification of magnesium-lead alloy by molten salt electrolysis
Erimiş tuz elektrolizi yöntemi ile magnezyum-kurşun alaşımının saflaştırılması
- Tez No: 76047
- Danışmanlar: PROF. DR. İSHAK KARAKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Magnezyum, Rafinasyon, Magnezyum Klorür, Erimiş Tuz Elektolizi, Alaşımlar, Elektroliz yöntemi, Kurşun, Tuz, Magnesium, Refining, Magnesium Chloride, Molten Salt Electrolysis, Alloys, Electrolysis method, Lead, Salt
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ERİMİŞ TUZ ELEKTROLİZİ YÖNTEMİ İLE MAGNEZYUM-KURŞUN ALAŞIMININ SAFLAŞTIRILMASI ÇITAK, Kadir Yüksek Lisans, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İshak KARAKAYA Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ahmet GEVECİ Aralık 1998, 63 sayfa Magnezyumun, erimiş tuzlar elektrolizi yöntemiyle üretilme sürecindeki yüksek enerji tüketiminin başlıca sebebi, magnezyum ile klor gazının electrodlar arasında yeniden birleşmesidir (geri reaksiyon). Endüstriyel tekniklerde, geri reaksiyon miktarını azaltmak için elektrodlar arası mesafenin geniş tutulması, elektrolitin geçirgenliğine bağlı olarak meydana gelen gerilim kayıplarını artırır. Daha küçük electrodlar arası mesafeyi ve elektrod ürünlerinin kolayca ayrılmasını mümkün kılan laboratuvar boyutunda bir hücre [1,2], elektrolitik magnezyum üretiminde kullanıldı. Üstten daldırılan grafit bir anot ve hücrenin tabanına yerleştirilen bir katot, Mg-Pb alaşımı, electrolitik hücrenin başlıca özellikleridir. Bu hücre tasarımı sayesinde daha küçük elektrodlar arası mesafeyle elektroliz gerçekleştirilebilmiştir. Böylecemagnezyum üretimi için gerekli kilogram başına düşen enerji tüketimi azaltılmıştır. Yukardaki sonuçların mevcut endüstriyel uygulamalarla karşılaştırılabilmesi için Mg- Pb alaşımının rafinasyon verilerine ihtiyaç vardır. Mg-Pb alaşımının rafinasyonu, rafinasyon hücresinde Mg-Pb alaşımı anot yapılarak gerçekleştirildi. Bu nedenle, bu çalışmada, Mg-Pb alaşımının rafinasyonunu çalışmak için daha önceki çalışmalarda kullanılan hücre düzeneğinin kutuplan değiştirildi. Hücrenin akım verimliliği ve enerji tüketimi, 700°C de %20 MgCfe, %39.5 NaCl, %39.5 KC1 ve %1 NaF içeren bir elektrolit kullanılarak belirlendi. Hücre geometrisinin, akım yoğunluğunun ve elektrodlar arası mesafenin hücre işlevine olan etkilerini çalışmak için deneyler yapıldı. Sonuçlar 90° katot uç açısının, mümkün olan en küçük anot-katot mesafesinin ve 1 amp/cm2 akım yoğunluğunun rafinasyon hücresi için en uygun parametreler olduğunu gösterdi. 1 amp/cm2 akım yoğunluğunda, katot uç açısı 90° ve anot-katot mesafesi 1 cm olduğunda hücre voltajı 1.264 volttur. Bu değer 3.59 kWh/kg-Mg'lik bir enerji tüketimine karşılık gelir. Mg-Pb alaşımının üretimindeki enerji tüketim değerlerine bu sayı eklendiğinde yaklaşık 12.5 ile 15.5 k\Vh/kg-Mg enerji tüketimi bulundu. Bu sonuçlar endüstriyel magnezyum hücrelerinin kullandığı 18-20 kWh/kg-Mg enerji tüketimine göre daha düşüktür; dolayısıyla bu Çalışmada enerji daha verimli kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PURIFICATION OF MAGNESIUM-LEAD ALLOY BY MOLTEN SALT ELECTROLYSIS ÇITAK, Kadir M. S., Department of Metallurgical and Materials Engineering Supervisor: Prof. Dr. İshak KARAKAYA Co-Supervisor: Prof.Dr. Ahmet GEVECİ December 1998, 63 pages High energy consumption in the production of magnesium by molten salt electrolysis is mainly due to recombination of magnesium and chlorine in the interelectrode region (back reaction). Large interelectrode distance used, in conventional techniques, to reduce extent of back reaction results in increase of IR drop. A laboratory cell [1, 2] that enables the operation with smaller interelectrode distance and easy separation of electrode products had been used to study electrolytic magnesium production. The electrolytic cell featured a top inserted graphite anode and a cathode, Mg-Pb alloy, placed at the bottom of the cell. By this cell design, electrolysis could be performed with smaller interelectrode distance. Hence lower energy consumption per kilogram of magnesium was achieved. In order to compareabove results with the present industrial applications, data for the refining of Mg-Pb alloy were required. Refining of Mg-Pb alloy was accomplished by making Mg-Pb alloy anode in a refining cell.' Therefore, in this study, polarities of the cell assembly used in the previous studies were reversed to study refining of Mg-Pb alloy. Current efficiency and power consumption of the cell were determined at 700°C using an electrolyte containing 20% MgCl2, 39.5% NaCl, 39.5% KC1 and 1% NaF. Experiments were performed to study the effect of cell geometry, current density and anode-cathode distance on cell operation. Results indicated that 90° cathode tip angle, rninimum possible anode-cathode distance and 1 amp/cm2 current density were the optimum parameters for the refining cell. When cathode tip angle was 90° with anode-cathode distance of 1 cm at 1 amp/cm2 current density, the cell voltage was 1.264 volts. This corresponds to an energy consumption of 3.59 kWh/kg-Mg. By adding this value to previous energy consumption values for production of Mg-Pb alloy, about 12.5 to 15.5 kWh/kg-Mg was found. This is lower when compared to 18 to 20 kWh/kg-Mg energy consumption in conventional magnesium cells, so energy is used more efficiently in this work.
Benzer Tezler
- Doğalgaz borularının katodik korumasında dış akım kaynağı olarak şebeke elektriği ile güneş pillerinin karşılaştırılması
The comparison of solar batteries mains electrical as power supply in cathodic protection of the natural gas pipes
ZEKİ M. BARUTÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÖZÇELEBİ
- Sığır karaciğer alkali fosfatazının kısmen saflaştırılması, fizikokimyasal ve kinetik özelliklerinin araştırılması
Purification and isolation of bovine liver alkaline phosphatase and studying the physicochemical and kinetic properties
SULTAN TUNCAY
- Etil alkol su karışımlarında ekstraktif distilasyonun tuz etkisi
Başlık çevirisi yok
GÜLNUR MERTOĞLU (ELMAS)
Doktora
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiOrman Ürünleri Kimyası Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ALİ ŞAŞMAZ
- İçel ili sahil yerleşim bölgesinde içme ve kullanma suyunda kirlilik parametrelerinin incelenmesi ve model bir çalışma
Başlık çevirisi yok
MUTLU YALVAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HALİL KUMBUR
- Isırgan otu yaprak ve tohumlarının besleyici özellikleri ve antitümörel etkileri
Assessment of the nutritional properties and antitumoural activity of the common nettle grown in Turkey
HURİYE WETHERİLT
Doktora
Türkçe
1989
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BAYSAL