गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रविधि भनेको कम तापक्रममा हावामा रहेका मुख्य घटकहरू (नाइट्रोजन, अक्सिजन र आर्गन) लाई अलग गर्ने विधि हो। यो स्टील, रसायन, औषधि र इलेक्ट्रोनिक्स जस्ता उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ग्यासहरूको बढ्दो मागसँगै, गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रविधिको प्रयोग पनि बढ्दो रूपमा व्यापक हुँदै गइरहेको छ। यस लेखले गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजनको उत्पादन प्रक्रिया, यसको कार्य सिद्धान्त, मुख्य उपकरण, सञ्चालन चरणहरू र विभिन्न उद्योगहरूमा यसको प्रयोग सहित विस्तृत रूपमा छलफल गर्नेछ।
क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन टेक्नोलोजीको सिंहावलोकन
क्रायोजेनिक वायु विभाजनको आधारभूत सिद्धान्त भनेको हावालाई अत्यन्तै कम तापक्रममा (सामान्यतया -१५० डिग्री सेल्सियसभन्दा कम) चिसो पार्नु हो, ताकि हावामा रहेका घटकहरूलाई तिनीहरूको फरक उम्लने बिन्दु अनुसार अलग गर्न सकियोस्। सामान्यतया, क्रायोजेनिक वायु विभाजन इकाईले हावालाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्दछ र कम्प्रेसन, शीतलन र विस्तार जस्ता प्रक्रियाहरू मार्फत जान्छ, अन्ततः नाइट्रोजन, अक्सिजन र आर्गनलाई हावाबाट अलग गर्दछ। यो प्रविधिले उच्च-शुद्धता ग्यासहरू उत्पादन गर्न सक्छ र, प्रक्रिया प्यारामिटरहरूलाई सटीक रूपमा नियमन गरेर, विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरूमा ग्यास गुणस्तरको लागि कडा आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
क्रायोजेनिक एयर सेपरेसन युनिटलाई तीन मुख्य भागमा विभाजन गरिएको छ: एयर कम्प्रेसर, एयर प्रि-कूलर र कोल्ड बक्स। एयर कम्प्रेसर हावालाई उच्च चाप (सामान्यतया ५-६ MPa) मा कम्प्रेस गर्न प्रयोग गरिन्छ, प्रि-कूलरले चिसो पारेर हावाको तापक्रम घटाउँछ, र कोल्ड बक्स सम्पूर्ण क्रायोजेनिक एयर सेपरेसन प्रक्रियाको मुख्य भाग हो, जसमा फ्र्याक्शनेशन टावर पनि समावेश छ, जुन ग्यास सेपरेसन प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ।
हावा सङ्कुचन र शीतलन
हावा कम्प्रेसन क्रायोजेनिक हावा पृथकीकरणको पहिलो चरण हो, जसको उद्देश्य मुख्यतया वायुमण्डलीय चापमा हावालाई उच्च चाप (सामान्यतया ५-६ MPa) मा कम्प्रेस गर्नु हो। कम्प्रेसर मार्फत हावा प्रणालीमा प्रवेश गरेपछि, कम्प्रेसर प्रक्रियाको कारणले यसको तापक्रम उल्लेखनीय रूपमा बढ्नेछ। त्यसकारण, कम्प्रेस गरिएको हावाको तापक्रम कम गर्न शीतलन चरणहरूको श्रृंखला पूरा गर्नुपर्छ। सामान्य शीतलन विधिहरूमा पानी शीतलन र हावा शीतलन समावेश छ, र राम्रो शीतलन प्रभावले पछिको प्रशोधनको क्रममा संकुचित हावाले उपकरणमा अनावश्यक बोझ नपार्ने कुरा सुनिश्चित गर्न सक्छ।
हावा प्रारम्भिक रूपमा चिसो भएपछि, यो प्रि-कुलिङको अर्को चरणमा प्रवेश गर्छ। प्रि-कुलिङ चरणमा सामान्यतया नाइट्रोजन वा तरल नाइट्रोजनलाई शीतलन माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र ताप विनिमय उपकरण मार्फत, संकुचित हावाको तापक्रमलाई थप घटाइन्छ, जसले पछिको क्रायोजेनिक प्रक्रियाको लागि तयारी गर्दछ। प्रि-कुलिङ मार्फत, हावाको तापक्रमलाई तरलीकरण तापक्रमको नजिक घटाउन सकिन्छ, जसले हावामा घटकहरूको विभाजनको लागि आवश्यक अवस्थाहरू प्रदान गर्दछ।
कम-तापमान विस्तार र ग्यास पृथकीकरण
हावा संकुचित र पूर्व-चिसो भएपछि, अर्को प्रमुख चरण कम-तापमान विस्तार र ग्यास पृथकीकरण हो। विस्तार भल्भ मार्फत संकुचित हावालाई सामान्य चापमा द्रुत रूपमा विस्तार गरेर कम-तापमान विस्तार प्राप्त गरिन्छ। विस्तार प्रक्रियाको क्रममा, हावाको तापक्रम उल्लेखनीय रूपमा घट्नेछ, तरलीकरण तापक्रममा पुग्नेछ। हावामा नाइट्रोजन र अक्सिजन तिनीहरूको उम्लने बिन्दु भिन्नताका कारण फरक-फरक तापक्रममा तरल हुन थाल्नेछ।
क्रायोजेनिक हावा विभाजन उपकरणमा, तरल हावा चिसो बक्समा प्रवेश गर्छ, जहाँ फ्र्याक्सनेशन टावर ग्यास विभाजनको लागि प्रमुख भाग हो। फ्र्याक्सनेशन टावरको मुख्य सिद्धान्त भनेको हावामा रहेका विभिन्न घटकहरूको उम्लने बिन्दु भिन्नताहरूलाई प्रयोग गरेर, चिसो बक्समा ग्यासको उदय र पतन मार्फत, ग्यास विभाजन प्राप्त गर्नु हो। नाइट्रोजनको उम्लने बिन्दु -१९५.८°C, अक्सिजनको -१८३°C र आर्गनको -१८५.७°C हो। टावरमा तापक्रम र दबाब समायोजन गरेर, कुशल ग्यास विभाजन प्राप्त गर्न सकिन्छ।
फ्र्याक्शनेशन टावरमा ग्यास पृथकीकरण प्रक्रिया धेरै सटीक छ। सामान्यतया, नाइट्रोजन, अक्सिजन र आर्गन निकाल्न दुई-चरणको फ्र्याक्शनेशन टावर प्रणाली प्रयोग गरिन्छ। पहिले, फ्र्याक्शनेशन टावरको माथिल्लो भागमा नाइट्रोजन छुट्याइन्छ, जबकि तरल अक्सिजन र आर्गन तल्लो भागमा केन्द्रित हुन्छन्। पृथकीकरण दक्षता सुधार गर्न, टावरमा कूलर र पुन: बाष्पीकरणकर्ता थप्न सकिन्छ, जसले ग्यास पृथकीकरण प्रक्रियालाई अझ सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्छ।
निकालिएको नाइट्रोजन सामान्यतया उच्च शुद्धता (९९.९९% भन्दा माथि) को हुन्छ, जुन धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग र इलेक्ट्रोनिक्समा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। अक्सिजन चिकित्सा, स्टील उद्योग र अन्य उच्च-ऊर्जा-खपत गर्ने उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ जसलाई अक्सिजन चाहिन्छ। आर्गन, एक दुर्लभ ग्यासको रूपमा, सामान्यतया ग्यास पृथकीकरण प्रक्रिया मार्फत निकालिन्छ, उच्च शुद्धताका साथ र वेल्डिंग, गलाउने, र लेजर काट्ने, अन्य उच्च-प्रविधि क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीले वास्तविक आवश्यकताहरू अनुसार विभिन्न प्रक्रिया प्यारामिटरहरू समायोजन गर्न, उत्पादन दक्षता अनुकूलन गर्न र ऊर्जा खपत कम गर्न सक्छ।
यसको अतिरिक्त, गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रणालीको अनुकूलनमा ऊर्जा बचत र उत्सर्जन नियन्त्रण प्रविधिहरू पनि समावेश छन्। उदाहरणका लागि, प्रणालीमा कम-तापमान ऊर्जा पुन: प्राप्ति गरेर, ऊर्जा फोहोर कम गर्न सकिन्छ र समग्र ऊर्जा उपयोग दक्षता सुधार गर्न सकिन्छ। यसबाहेक, बढ्दो कडा वातावरणीय नियमहरूको साथ, आधुनिक गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण उपकरणहरूले हानिकारक ग्यास उत्सर्जन घटाउन र उत्पादन प्रक्रियाको वातावरणीय मित्रता बढाउनमा पनि बढी ध्यान दिइरहेका छन्।
गहिरो क्रायोजेनिक हावा पृथकीकरणको प्रयोगहरू
गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधिको औद्योगिक ग्यास उत्पादनमा मात्र महत्त्वपूर्ण प्रयोग हुँदैन, तर यसले धेरै क्षेत्रहरूमा पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। स्टील, मल र पेट्रोकेमिकल उद्योगहरूमा, गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधि अक्सिजन र नाइट्रोजन जस्ता उच्च-शुद्धता ग्यासहरू प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा कुशल उत्पादन प्रक्रियाहरू सुनिश्चित हुन्छन्। इलेक्ट्रोनिक्स उद्योगमा, गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरणद्वारा प्रदान गरिएको नाइट्रोजन अर्धचालक निर्माणमा वायुमण्डल नियन्त्रणको लागि प्रयोग गरिन्छ। चिकित्सा उद्योगमा, बिरामीहरूको श्वासप्रश्वास समर्थनको लागि उच्च-शुद्धता अक्सिजन महत्त्वपूर्ण छ।
यसको अतिरिक्त, गहिरो क्रायोजेनिक वायु विभाजन प्रविधिले तरल अक्सिजन र तरल नाइट्रोजनको भण्डारण र ढुवानीमा पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। उच्च-दबाव ग्यासहरू ढुवानी गर्न नसकिने अवस्थामा, तरल अक्सिजन र तरल नाइट्रोजनले प्रभावकारी रूपमा मात्रा घटाउन र ढुवानी लागत कम गर्न सक्छ।
निष्कर्ष
गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधि, यसको कुशल र सटीक ग्याँस पृथकीकरण क्षमताहरू सहित, विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। प्रविधिको प्रगतिसँगै, गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रक्रिया अझ बुद्धिमानी र ऊर्जा-कुशल हुनेछ, जबकि ग्याँस पृथकीकरण र उत्पादन दक्षताको शुद्धता बढ्नेछ। भविष्यमा, वातावरणीय संरक्षण र स्रोत पुन: प्राप्तिको सन्दर्भमा गहिरो क्रायोजेनिक वायु पृथकीकरण प्रविधिको नवीनता पनि उद्योग विकासको लागि एक प्रमुख दिशा बन्नेछ।
Anna Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
पोस्ट समय: जुलाई-२८-२०२५