Bor karbür orijinli bor triklorür gazından ır lazer ile sürekli akış altında fosgen giderilmesi
Removal of phosgene from boron carbide originated boron trichloride gas by ir laser under continuous flow
Yazar: DUYGU BOZKURT
Danışman: PROF.DR. İSMAİL DUMAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Bor karbür = Boron carbide ; Gaz üretimi = Gas production ; Kızılötesi = Infrared ; Lazer ışını = Laser beam

Özet:
Bu çalışmada, bor karbür tozundan bor triklorür üretim simülasyonu yapılmış olup, bor triklorür gazının IR lazer ışınlarından kaynaklanan uyarma ve moleküler düzeyde ısıl parçalanma etkisi yardımıyla fosgen gazından arındırılmasını sürekli akış altında gerçekleştirmek için, saf halde ve çelik dış gövdeli tüpler içinde temin edilmiş gazlardan elde edilen değişik oranlardaki gaz karışımları kullanılmıştır. Bor triklorür ve fosgen gaz karışımlarının 60 W gücündeki CO2 lazere maruz kalması ile elde edilen fosgen parçalanma verimleri, gaz karışımının fosgen miktarına ve gaz karışımını dekompozisyon kamarasına besleme debisine bağlı olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, farklı konsantrasyonlardaki bor triklorür ve fosgen gaz karışımları (% 1.315 COCl2 ve % 98.685 BCl3; % 5.745 COCl2 ve % 94.255 BCl3; % 11.276 COCl2 ve % 88.724 BCl3), 50 ml/dk ve 100 ml/dk olmak üzere iki farklı debide dekompozisyon kamarasına beslenmiş ve CO2 lazer ışınına maruz bırakılmıştır. 50 ml/dk besleme debisinde elde edilen fosgen parçalanma verimleri daha yüksek olup, dekompozisyon kamarasında kapiler etki ile toplam basınç arttırıldığı için, 100 ml/dk debi ile elde edilen verimlerin iki katı kadar değildir. Gaz karışımı içindeki fosgen miktarının belli bir miktar artması parçalanma verimini arttırmaktadır. Karışım içinde, molekül içi enerji transferini engellemeyecek kadar fosgen bulunması gerektiği sonucuna varılmıştır. Deneysel çalışmalar, GCMS cihazı ve AgNO3 çözeltisi ile gravimetrik analiz yöntemleri kullanılarak yorumlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Bor Triklorür, IR Lazer, FosgenBilim Dalı Sayısal Kodu: 604.02.07

Abstract:
In this study, the production simulation of boron trichloride from boron carbide powder is done. Boron trichloride gas is decomposed from phosgene gas by the excitation and the molecular level thermal decomposition by the IR laser beams. In order to make this process in continuous flow, different ratio of gas mixtures is provided from the gases stored in pure, steel cylinders. Phosgene decomposition efficiencies which are obtained by the exposure of boron trichloride and phosgene gas mixtures to 60 W CO2 laser, are examined with the amount of phosgene in the gas mixture and feeding flow of the gas mixture to the decomposition cabin. In experimental studies, different concentrations of boron trichloride and phosgene gas mixtures (% 1.315 COCl2 and % 98.685 BCl3; % 5.745 COCl2 and % 94.255 BCl3; % 11.276 COCl2 and % 88.724 BCl3), are feeded to the decomposition cabin 50 ml/min. and 100 ml/min by two different flow rates, and exposed to CO2 laser beam. Phosgene decomposition efficiency at 50 ml/min. feeding flow is higher, the efficiencies of 100 ml/min is not twice of the other, because the total pressure of the decomposition cabin is increased by capillary effect. The increase of phosgene in the gas mixture increases the efficiency of decomposition. It is concluded that, in the mixture, a limited level of phosgene must exist in order not to prevent the molecular energy transfer. Experimental studies are interpreted with GCMS instrument and the gravimetric analysis methods by AgNO3 solution.Keywords: Boron Trichloride, IR Laser, PhosgeneScience Code: 604.02.07