ઔદ્યોગિક માંગમાં સતત વધારા સાથે, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી ઔદ્યોગિક ગેસ ઉત્પાદનના ક્ષેત્રમાં મુખ્ય તકનીકોમાંની એક બની ગઈ છે. ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટ ડીપ ક્રાયોજેનિક ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા હવાને પ્રક્રિયા કરે છે, હવામાં રહેલા વિવિધ ઘટકોને અલગ કરે છે, જેમાં મુખ્યત્વે લિક્વિડ ઓક્સિજન (LOX), લિક્વિડ નાઇટ્રોજન (LIN) અને લિક્વિડ આર્ગોન (LAR)નો સમાવેશ થાય છે. આ વાયુઓમાં, લિક્વિડ ઓક્સિજન અને લિક્વિડ નાઇટ્રોજન સૌથી વધુ માંગમાં છે, અને ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઇજનેરી, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, દવા અને ખોરાક જેવા ઉદ્યોગોમાં તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ લેખ ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન પ્રક્રિયામાં લિક્વિડ ઓક્સિજન અને લિક્વિડ નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદનનું તુલનાત્મક વિશ્લેષણ કરશે, અને ઉત્પાદન પર વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવનું અન્વેષણ કરશે.

૧

I. ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીનો ઝાંખી

ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી એ એક પદ્ધતિ છે જે હવાને અત્યંત નીચા તાપમાને (લગભગ -150°C થી નીચે) ઠંડુ કરીને તેને પ્રવાહી બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા દ્વારા, હવામાં રહેલા વિવિધ ગેસ ઘટકો (જેમ કે ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, આર્ગોન, વગેરે) અલગ અલગ તાપમાને તેમના અલગ અલગ ઉત્કલન બિંદુઓને કારણે અલગ પડે છે, આમ અલગતા પ્રાપ્ત થાય છે. ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત હવાને ઠંડુ કરવાનો અને ગેસ સેપરેશન માટે ફ્રેક્શનેશન ટાવરનો ઉપયોગ કરવાનો છે. ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનું લિક્વિફેક્શન તાપમાન અનુક્રમે -183°C અને -196°C છે. પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે ફ્રેક્શનેશન ટાવરની હવાના પ્રવાહ દર, ઠંડક કાર્યક્ષમતા અને ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત હોય છે.

II. પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદનમાં તફાવત

પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદનમાં તફાવત મુખ્યત્વે ઘણા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: હવાની રચના, કાર્યકારી પરિમાણો, ફ્રેક્શનેશન ટાવરની રચના અને ઉત્પાદન સ્કેલ. ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટ્સમાં, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે ચોક્કસ ગુણોત્તરમાં ઉત્પન્ન થાય છે. સામાન્ય રીતે, પ્રવાહી ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન પ્રવાહી નાઇટ્રોજન કરતા પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે, પરંતુ પ્રવાહી ઓક્સિજનની માંગ પણ સતત વધી રહી છે, ખાસ કરીને તબીબી, સ્ટીલ સ્મેલ્ટિંગ અને રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં.

પ્રવાહી ઓક્સિજનની માંગ મુખ્યત્વે ઓક્સિજન સાંદ્રતા અને ચોક્કસ ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં ઓક્સિજનની માંગથી પ્રભાવિત થાય છે. કેટલાક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં, ઓક્સિજન સાંદ્રતામાં વધારો સીધા પ્રવાહી ઓક્સિજનની માંગમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં ઓક્સિજન સંવર્ધન તકનીકો, કાચ ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ-ઓક્સિજન દહન પ્રક્રિયાઓ, વગેરે, બધાને પ્રવાહી ઓક્સિજનના પ્રમાણમાં પૂરતા પુરવઠાની જરૂર પડે છે. પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ વધુ વ્યાપક છે, જે તબીબી, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, એરોસ્પેસ અને અન્ય ઉદ્યોગોને આવરી લે છે. આ ઉદ્યોગોમાં, પ્રવાહી નાઇટ્રોજન વાયુઓના ઠંડક, સંગ્રહ અને પ્રવાહીકરણ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

III. પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદનને અસર કરતા પરિબળો

પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન ફક્ત બજારની માંગથી જ પ્રભાવિત થતું નથી, પરંતુ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટની કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા, હવા પ્રવાહ દર અને ઠંડક ટેકનોલોજી, અન્ય પરિબળો દ્વારા પણ મર્યાદિત હોય છે. પ્રથમ, હવા પ્રવાહ દર એ પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદનને અસર કરતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાંનું એક છે. હવા પ્રવાહ દર જેટલો વધારે હશે, તેટલો પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું કુલ પ્રમાણ વધારે હશે. બીજું, ફ્રેક્શનેશન ટાવરની કાર્યક્ષમતા પણ ઉત્પાદન માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ફ્રેક્શનેશન ટાવરની ઊંચાઈ, ઓપરેટિંગ તાપમાન અને ગેસ રિફ્લક્સ રેશિયો જેવા પરિબળો ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનની વિભાજન કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે, જેનાથી અંતિમ ઉત્પાદન પર અસર પડે છે.

ઠંડક ઉપકરણોની ડિઝાઇન અને કામગીરી કાર્યક્ષમતા ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટના સંચાલન ખર્ચ અને ઉત્પાદન ક્ષમતાને સીધી અસર કરે છે. જો ઠંડક પ્રણાલીની કાર્યક્ષમતા ઓછી હોય, તો હવાની પ્રવાહીકરણ કાર્યક્ષમતામાં ઘણો ઘટાડો થશે, જેનાથી પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદન પર અસર થશે. તેથી, ઉત્પાદન ક્ષમતા સુધારવા માટે અદ્યતન ઠંડક તકનીકો અને સાધનો ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.

IV. પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના ઉત્પાદન માટે ઑપ્ટિમાઇઝેશન પગલાં

પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન વધારવા માટે, ઘણા સાહસો વધુ કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવા માટે ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટના ઓપરેટિંગ પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરે છે. એક તરફ, હવાના પ્રવાહ દરમાં વધારો કરવાથી એકંદર ગેસ ઉત્પાદન વોલ્યુમમાં વધારો થઈ શકે છે; બીજી તરફ, ફ્રેક્શનેશન ટાવરની કાર્યકારી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરીને, ટાવરની અંદર તાપમાન અને દબાણના વિતરણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની અલગ કાર્યક્ષમતામાં પણ અસરકારક રીતે સુધારો કરી શકાય છે. વધુમાં, તાજેતરના વર્ષોમાં, પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજન ઉત્પાદન સાધનોએ વધુ અદ્યતન ઠંડક તકનીકો અપનાવી છે, જેમ કે મલ્ટી-સ્ટેજ કૂલિંગ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ, જે લિક્વિફેક્શન કાર્યક્ષમતામાં વધુ સુધારો કરી શકે છે અને તેના દ્વારા પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન વધારી શકે છે.

V. ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશનમાંથી પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની બજારમાં માંગ

પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની બજાર માંગમાં તફાવત એ ઉત્પાદન સરખામણી માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. પ્રવાહી ઓક્સિજનની માંગ સામાન્ય રીતે ચોક્કસ ઉદ્યોગો દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે, ખાસ કરીને સ્ટીલ સ્મેલ્ટિંગ, તબીબી કટોકટી અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્પાદન ઉદ્યોગોમાં, જ્યાં પ્રવાહી ઓક્સિજનની માંગ સ્થિર છે અને વર્ષ-દર-વર્ષે વધી રહી છે. ઉદાહરણ તરીકે, તબીબી ઉદ્યોગના સતત વિકાસ સાથે, કટોકટી સારવાર, ઉપચાર અને શસ્ત્રક્રિયાઓમાં પ્રવાહી ઓક્સિજનનો ઉપયોગ વધુને વધુ વ્યાપક બની રહ્યો છે, જે પ્રવાહી ઓક્સિજન બજારની માંગમાં વૃદ્ધિ તરફ દોરી રહ્યો છે. તે જ સમયે, સ્થિર ખોરાક, પ્રવાહી ગેસ પરિવહન, વગેરેમાં પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનો વ્યાપક ઉપયોગ પણ પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની માંગમાં સતત વૃદ્ધિ તરફ દોરી ગયો છે.

પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની સપ્લાય ક્ષમતા ઉત્પાદન સાહસોના સાધનોના સ્કેલ અને કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. મોટા પાયે ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટ્સ સામાન્ય રીતે વધુ ઉત્પાદન ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, પરંતુ તેમને વધુ ઉર્જા વપરાશ અને વધુ સખત સાધનો જાળવણીની પણ જરૂર પડે છે. બીજી બાજુ, નાના પાયે સાધનોમાં લવચીકતા અને ખર્ચ નિયંત્રણમાં ફાયદા છે, અને કેટલાક નાના પાયે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે સમયસર પુરવઠો પૂરો પાડી શકે છે.

 ૨

ઉપરોક્ત તુલનાત્મક વિશ્લેષણ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે ઊંડા ક્રાયોજેનિક હવા વિભાજન પ્રક્રિયામાં પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન વિવિધ પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે, જેમાં હવાના પ્રવાહ દર, ફ્રેક્શનેશન ટાવરની કાર્યકારી કાર્યક્ષમતા અને ઠંડક પ્રણાલીનું તકનીકી સ્તર શામેલ છે. જોકે પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે ચોક્કસ પ્રમાણસર સંબંધ દર્શાવે છે, બજારની માંગ, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને સાધનસામગ્રી ટેકનોલોજીમાં સતત સુધારો હજુ પણ આ બે વાયુઓના ઉત્પાદનના ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે વ્યાપક અવકાશ પૂરો પાડે છે.

ઉદ્યોગના વિકાસ અને તકનીકી પ્રગતિ સાથે, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી ભવિષ્યમાં વધુ ઉત્પાદન ક્ષમતા અને ઓછી ઉર્જા વપરાશ પ્રાપ્ત કરશે તેવી અપેક્ષા છે. બે મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક વાયુઓ તરીકે, પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની બજાર સંભાવનાઓ વ્યાપક રહે છે. સતત તકનીકી સુધારણા અને વધેલી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા દ્વારા, પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનની ઉત્પાદન ક્ષમતા બજારની માંગ સાથે વધુ સુસંગત રહેશે, જે તમામ ઉદ્યોગો માટે વધુ સ્થિર અને કાર્યક્ષમ ગેસ પુરવઠો પૂરો પાડશે.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-21-2025