نام پژوهشگر: علی کسرایی

غنی سازی اکسیژن موجود در هوا به وسیله گرادیان میدان مغناطیسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده علوم 1389
  علی کسرایی   بهرام خوشنویسان

در این کار از اثر جداسازی گرادیان میدان مغناطیسی روی مولکول های اکسیژن برای تحقق غنی سازی اکسیژن استفاده می شود. در سال های اخیر ابداعات و نظریه های زیادی در مورد تجهیزات غنی سازی اکسیژن به وسیله جداسازی مغناطیسی ارائه شده اما بیشتر آنها در مرحله تئوری باقی ماندند و تحقیقات آزمایشگاهی عملی برای آنها انجام نشد. در بیشتر آنها یک گرادیان میدان مغناطیسی روی جریان گاز اعمال می شد و جداسازی اکسیژن از نیتروژن با استفاده از نیروهای مغناطیسی مخالف عمل کننده روی مولکول های اکسیژن پارا مغناطیس ونیتروژن دیامغناطیس برای تغییر مسیرشان تحقق یافت. بدلیل اینکه پذیرفتاری مغناطیسی اکسیژن مثبت می باشد نیرویی در جهت گرادیان میدان مغناطیسی به آن وارد می شود ولی پذیرفتاری مغناطیسی منفی نیتروژن باعث می شود نیرویی در خلاف جهت گرادیان میدان مغناطیسی به آن وارد شود. برای ایجاد گرادیان میدان مغناطیسی نسبتاً قوی در این کار از دو آهنربای الکتریکی غیر مشابه که میدان مغناطیسی یکی قویتر می باشد استفاده شد.این دو آهنربا به گونه ای روبروی هم قرار می گیرند که آهنربای قویتر که دارای منفذی در وسط آن به منظور خروج هوای گذرنده از فضای مغناطیسی می باشد در پایین و دیگری در بالا قرار می گیرد. فاصله این دو آهنربا 2mm می-باشد. در فاصله این دو آهنربا میدان مغناطیسی غیر یکنواختی ایجاد می شود که حداکثر مقدار آن به 1.4 t می رسد، هرچه ازسمت لبه های آهنربا به سمت مرکز آهنربا پیش رویم و همچنین در نزدیکی هر یک از قطب های آهنربا میدان قویتر می باشد، بنابراین دو نوع گرادیان که یکی در جهت شعاعی و به سمت مرکز آهنربا ها و دیگری در راستای عمود بر آهنرباها است وجود دارد. حرکت نهایی مولکول های اکسیژن در جهت برآیند این دو گرادیان خواهد بود. در این کار برآیند دو نیرو به راستای عمود نزدیکتر بود بنابراین مولکول های اکسیژن در فضای بین دو آهنربا محصور می شوند و غلظت اکسیژن هوای خروجی کمتر می شود. تغییرات غلظت اکسیژن بدست آمده در این روش در شرایط بهینه حداکثر به 1.2% رسید که این مقدار با بالا رفتن دمای آهنرباهای الکتریکی به 0.5% کاهش می یابد.