आधुनिक उद्योगमा उच्च-शुद्धता नाइट्रोजन र अक्सिजन उत्पादन गर्ने महत्त्वपूर्ण विधिहरू मध्ये एक क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रविधि हो। यो प्रविधि धातु विज्ञान, रासायनिक इन्जिनियरिङ र औषधि जस्ता विभिन्न उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यस लेखमा क्रायोजेनिक वायु विभाजनले उच्च-शुद्धता नाइट्रोजन र अक्सिजन कसरी उत्पादन गर्छ, साथै प्रक्रियामा संलग्न प्रमुख चरणहरू र उपकरणहरूको गहन अन्वेषण गरिनेछ।

 १२

१. क्रायोजेनिक हावा पृथकीकरणको आधारभूत सिद्धान्त

क्रायोजेनिक वायु विभाजन भनेको तापक्रम घटाएर हावाका मुख्य घटकहरूलाई अलग गर्ने प्रक्रिया हो। हावामा मुख्यतया नाइट्रोजन, अक्सिजन र थोरै मात्रामा आर्गन हुन्छ। हावालाई अत्यन्तै कम तापक्रममा कम्प्रेस र चिसो पारेर, हावा तरल हुन्छ, र त्यसपछि प्रत्येक ग्यासको फरक उम्लने बिन्दुहरू नाइट्रोजन र अक्सिजन छुट्याउन आसवनको लागि प्रयोग गरिन्छ। नाइट्रोजनको उम्लने बिन्दु -१९५.८℃ छ, र अक्सिजनको -१८३℃ छ, त्यसैले तिनीहरूलाई चरणबद्ध आसवन मार्फत छुट्टै शुद्ध गर्न सकिन्छ।

२. पूर्व-उपचार चरण: हावा शुद्धीकरण

क्रायोजेनिक हावा पृथकीकरण प्रक्रियामा, हावा पूर्व-उपचार एक महत्त्वपूर्ण पहिलो चरण हो। हावामा धुलो, कार्बन डाइअक्साइड र आर्द्रता जस्ता अशुद्धताहरू हुन्छन्, जुन कम-तापमान वातावरणमा जम्नेछन्, जसले गर्दा उपकरण अवरोध हुन्छ। त्यसकारण, अशुद्धता र आर्द्रता हटाउन हावालाई पहिले निस्पंदन, कम्प्रेसन र सुकाउने चरणहरूमा राखिन्छ। सामान्यतया, ड्रायर र आणविक चलनी सोख्नेहरू हावाबाट अशुद्धताहरू हटाउन प्रयोग गरिने महत्त्वपूर्ण उपकरणहरू हुन्, जसले पछिको क्रायोजेनिक पृथकीकरण प्रक्रियाको स्थिरता र दक्षता सुनिश्चित गर्दछ।

३. हावा सङ्कुचन र शीतलन

शुद्ध हावालाई संकुचित गर्न आवश्यक छ, सामान्यतया धेरै कम्प्रेसरहरू मार्फत हावाको दबाब ५-६ मेगापास्कलसम्म बढाउन। त्यसपछि संकुचित हावालाई कम तापक्रममा फिर्ता गरिएको ग्यासको साथ ताप एक्सचेन्जरहरू मार्फत चिसो गरिन्छ, बिस्तारै तापक्रम घटाएर तरलीकरण बिन्दुमा पुग्छ। यस प्रक्रियामा, ताप एक्सचेन्जरहरूले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्, किनकि तिनीहरूले प्रभावकारी रूपमा ऊर्जा खपत घटाउन र शीतलन दक्षता सुधार गर्न सक्छन्, हावालाई कम-तापमान अवस्थाहरूमा तरलीकरण गर्न सकिन्छ भनेर सुनिश्चित गर्दै, पछिको आसवन विभाजनको लागि अवस्थाहरू प्रदान गर्दछ।

४. हावाको तरलीकरण र आसवन

क्रायोजेनिक सेपरेसन टावरमा, कम्प्रेस्ड र चिसो हावालाई तरल अवस्थामा थप चिसो पारिन्छ। तरल हावालाई अलग गर्न डिस्टिलेसन टावरमा पठाइन्छ। डिस्टिलेसन टावरलाई दुई भागमा विभाजन गरिएको छ: उच्च-दबाव टावर र कम-दबाव टावर। उच्च-दबाव टावरमा, हावालाई कच्चा अक्सिजन र कच्चा नाइट्रोजनमा छुट्याइन्छ, र त्यसपछि उच्च-शुद्धता अक्सिजन र नाइट्रोजन प्राप्त गर्न कच्चा अक्सिजन र कच्चा नाइट्रोजनलाई कम-दबाव टावरमा थप डिस्टिलेसन गरिन्छ। नाइट्रोजन र अक्सिजनको पृथक्करणले मुख्यतया उम्लने बिन्दुहरूको तिनीहरूको फरक भौतिक गुणहरू प्रयोग गर्दछ, त्यसैले डिस्टिलेसन टावरमा कुशल पृथक्करण प्राप्त गर्न सकिन्छ।

५. शुद्धीकरण प्रक्रिया

डिस्टिलेसन टावरमा छुट्याइएको अक्सिजन र नाइट्रोजनमा अझै पनि थोरै मात्रामा अशुद्धता हुन्छ, त्यसैले औद्योगिक र चिकित्सा मापदण्डहरू पूरा गर्न तिनीहरूलाई थप शुद्धीकरण गर्न आवश्यक छ। हाइड्रोजन डिअक्सिजनेशन उत्प्रेरकहरू मार्फत नाइट्रोजनको शुद्धता सुधार गर्न सकिन्छ, जबकि अक्सिजनको शुद्धता पुन: आसवन प्रक्रियाहरू मार्फत प्राप्त गर्न सकिन्छ। उत्पादन ग्यासको शुद्धता सुधार गर्न, नाइट्रोजन प्युरिफायर र अक्सिजन प्युरिफायर जस्ता उपकरणहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, अन्ततः उच्च-शुद्धता अक्सिजन र नाइट्रोजन उत्पादनहरू प्राप्त गर्दछ।

६. नाइट्रोजन र अक्सिजनको प्रयोग

क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधिद्वारा उत्पादित उच्च-शुद्धता नाइट्रोजन र अक्सिजन धेरै उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उच्च-शुद्धता नाइट्रोजन रासायनिक उद्योगमा सुरक्षात्मक ग्यास र वाहक ग्यासको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, खाद्य उद्योगमा संरक्षण र प्याकेजिङको लागि, र अक्सिजन चिकित्सा र वेल्डिंग उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। धातुकर्म उद्योगमा, दहन दक्षता सुधार गर्न र कार्बन उत्सर्जन कम गर्न पनि अक्सिजन प्रयोग गरिन्छ। यी अनुप्रयोगहरूमा, ग्यासको शुद्धता यसको प्रयोज्यता निर्धारण गर्ने कुञ्जी हो, र क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधिले यसको कुशल पृथकीकरण र उच्च-शुद्धता उत्पादनको लागि व्यापक मान्यता प्राप्त गरेको छ।

७. क्रायोजेनिक एयर सेपरेसन टेक्नोलोजीका फाइदा र चुनौतीहरू

उच्च शुद्धता र उच्च दक्षताको कारणले औद्योगिक क्षेत्रमा क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रविधिलाई प्राथमिकता दिइन्छ। यद्यपि, यो प्रविधिले उच्च ऊर्जा खपत र उच्च उपकरण मर्मत लागत जस्ता केही चुनौतीहरूको पनि सामना गर्दछ। ऊर्जा खपत कम गर्न, आधुनिक क्रायोजेनिक वायु विभाजन उपकरणहरू सामान्यतया उन्नत ऊर्जा बचत प्रणालीहरूसँग आउँछन्, जस्तै ताप पुन: प्राप्ति उपकरणहरू र बहु-चरण कम्प्रेसन शीतलन प्रणालीहरू। यसबाहेक, स्वचालन नियन्त्रण प्रविधिको प्रयोगले गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन एकाइहरूको परिचालन दक्षता र सुरक्षामा उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि गरेको छ। प्राविधिक अनुकूलन र उपकरण सुधारहरू मार्फत, गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रणालीहरूको ऊर्जा दक्षता र स्थिरता निरन्तर सुधार गरिएको छ, जसले विभिन्न उद्योगहरूमा तिनीहरूको प्रयोगलाई अझ बढावा दिन्छ।

 १३

गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन हाल उच्च-शुद्धता नाइट्रोजन र अक्सिजन उत्पादन गर्ने सबैभन्दा प्रभावकारी विधिहरू मध्ये एक हो। यसले हावाको पूर्व-उपचार, कम्प्रेसन, शीतलन, द्रवीकरण, र आसवन जस्ता धेरै चरणहरू मार्फत हावाबाट अक्सिजन र नाइट्रोजनलाई प्रभावकारी रूपमा अलग र शुद्ध गर्दछ। यद्यपि गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रक्रियामा उच्च ऊर्जा खपत र जटिल उपकरणहरू छन्, यसको कुशल पृथकीकरण प्रभाव र उच्च-शुद्धता उत्पादन उत्पादनले यो प्रविधिलाई धेरै उद्योगहरूमा अपरिहार्य बनाउँछ।

Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 

 


पोस्ट समय: जुलाई-१४-२०२५