હાંગઝોઉ નુઝહુઓ ટેકનોલોજી ગ્રુપ કંપની, લિ.

ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી એ એક પદ્ધતિ છે જે હવામાં રહેલા મુખ્ય ઘટકો (નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન અને આર્ગોન) ને નીચા તાપમાને અલગ કરે છે. તેનો ઉપયોગ સ્ટીલ, રાસાયણિક, ફાર્માસ્યુટિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. વાયુઓની વધતી માંગ સાથે, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ પણ વધુને વધુ વ્યાપક બની રહ્યો છે. આ લેખ ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશનની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની સંપૂર્ણ ચર્ચા કરશે, જેમાં તેના કાર્યકારી સિદ્ધાંત, મુખ્ય સાધનો, કામગીરીના પગલાં અને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેનો ઉપયોગ શામેલ છે.

ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીનો ઝાંખી

ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશનનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત હવાને અત્યંત નીચા તાપમાને (સામાન્ય રીતે -150°C થી નીચે) ઠંડુ કરવાનો છે, જેથી હવામાં રહેલા ઘટકોને તેમના વિવિધ ઉત્કલન બિંદુઓ અનુસાર અલગ કરી શકાય. સામાન્ય રીતે, ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટ હવાનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે કરે છે અને સંકોચન, ઠંડક અને વિસ્તરણ જેવી પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે, અંતે નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન અને આર્ગોનને હવાથી અલગ કરે છે. આ ટેકનોલોજી ઉચ્ચ-શુદ્ધતા વાયુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે અને, પ્રક્રિયા પરિમાણોને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરીને, વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં ગેસ ગુણવત્તા માટેની કડક આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકે છે.

ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન યુનિટને ત્રણ મુખ્ય ભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે: એર કોમ્પ્રેસર, એર પ્રી-કૂલર અને કોલ્ડ બોક્સ. એર કોમ્પ્રેસરનો ઉપયોગ હવાને ઉચ્ચ દબાણ (સામાન્ય રીતે 5-6 MPa) સુધી સંકુચિત કરવા માટે થાય છે, પ્રી-કૂલર ઠંડક દ્વારા હવાનું તાપમાન ઘટાડે છે, અને કોલ્ડ બોક્સ એ સમગ્ર ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન પ્રક્રિયાનો મુખ્ય ભાગ છે, જેમાં ફ્રેક્શનેશન ટાવરનો સમાવેશ થાય છે, જેનો ઉપયોગ ગેસ સેપરેશન પ્રાપ્ત કરવા માટે થાય છે.

હવાનું સંકોચન અને ઠંડક

એર કમ્પ્રેશન એ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશનનું પહેલું પગલું છે, જેનો હેતુ મુખ્યત્વે વાતાવરણીય દબાણ પર હવાને ઉચ્ચ દબાણ (સામાન્ય રીતે 5-6 MPa) સુધી સંકુચિત કરવાનો છે. કોમ્પ્રેસર દ્વારા હવા સિસ્ટમમાં પ્રવેશ્યા પછી, કમ્પ્રેશન પ્રક્રિયાને કારણે તેનું તાપમાન નોંધપાત્ર રીતે વધશે. તેથી, કોમ્પ્રેસ્ડ એરનું તાપમાન ઘટાડવા માટે શ્રેણીબદ્ધ ઠંડક પગલાં હાથ ધરવા આવશ્યક છે. સામાન્ય ઠંડક પદ્ધતિઓમાં પાણીનું ઠંડક અને હવાનું ઠંડક શામેલ છે, અને સારી ઠંડક અસર ખાતરી કરી શકે છે કે કોમ્પ્રેસ્ડ એર અનુગામી પ્રક્રિયા દરમિયાન સાધનો પર બિનજરૂરી બોજ ન નાખે.

હવાને પ્રાથમિક રીતે ઠંડુ કર્યા પછી, તે પ્રી-કૂલિંગના આગલા તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે. પ્રી-કૂલિંગ તબક્કામાં સામાન્ય રીતે નાઇટ્રોજન અથવા પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ ઠંડક માધ્યમ તરીકે થાય છે, અને ગરમી વિનિમય સાધનો દ્વારા, સંકુચિત હવાનું તાપમાન વધુ ઘટાડવામાં આવે છે, જે અનુગામી ક્રાયોજેનિક પ્રક્રિયા માટે તૈયાર થાય છે. પ્રી-કૂલિંગ દ્વારા, હવાનું તાપમાન લિક્વિફેક્શન તાપમાનની નજીક ઘટાડી શકાય છે, જે હવામાં ઘટકોને અલગ કરવા માટે જરૂરી પરિસ્થિતિઓ પૂરી પાડે છે.

નીચા-તાપમાનનું વિસ્તરણ અને ગેસનું વિભાજન

હવા સંકુચિત અને પૂર્વ-ઠંડી થયા પછી, આગળનું મુખ્ય પગલું નીચા-તાપમાનનું વિસ્તરણ અને ગેસ અલગ કરવાનું છે. વિસ્તરણ વાલ્વ દ્વારા સંકુચિત હવાને સામાન્ય દબાણ સુધી ઝડપથી વિસ્તૃત કરીને નીચા-તાપમાનનું વિસ્તરણ પ્રાપ્ત થાય છે. વિસ્તરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન, હવાનું તાપમાન નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જશે, જે પ્રવાહીકરણ તાપમાન સુધી પહોંચશે. હવામાં નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન તેમના ઉત્કલન બિંદુના તફાવતને કારણે અલગ અલગ તાપમાને પ્રવાહી થવાનું શરૂ કરશે.

ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન સાધનોમાં, લિક્વિફાઇડ એર કોલ્ડ બોક્સમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં ફ્રેક્શનેશન ટાવર ગેસ સેપરેશન માટેનો મુખ્ય ભાગ છે. ફ્રેક્શનેશન ટાવરનો મુખ્ય સિદ્ધાંત એ છે કે ગેસ સેપરેશન પ્રાપ્ત કરવા માટે કોલ્ડ બોક્સમાં ગેસના વધતા અને પડતા હવામાં વિવિધ ઘટકોના ઉત્કલન બિંદુ તફાવતોનો ઉપયોગ કરવો. નાઇટ્રોજનનો ઉત્કલન બિંદુ -195.8°C, ઓક્સિજનનો -183°C અને આર્ગોનનો -185.7°C છે. ટાવરમાં તાપમાન અને દબાણને સમાયોજિત કરીને, કાર્યક્ષમ ગેસ સેપરેશન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

ફ્રેક્શનેશન ટાવરમાં ગેસ અલગ કરવાની પ્રક્રિયા ખૂબ જ સચોટ હોય છે. સામાન્ય રીતે, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન અને આર્ગોન કાઢવા માટે બે-તબક્કાના ફ્રેક્શનેશન ટાવર સિસ્ટમનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રથમ, ફ્રેક્શનેશન ટાવરના ઉપરના ભાગમાં નાઇટ્રોજનને અલગ કરવામાં આવે છે, જ્યારે પ્રવાહી ઓક્સિજન અને આર્ગોન નીચેના ભાગમાં કેન્દ્રિત હોય છે. અલગ કરવાની કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે, ટાવરમાં કુલર અને પુનઃબાષ્પીભવન કરનાર ઉમેરી શકાય છે, જે ગેસ અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને વધુ ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે.

કાઢવામાં આવેલો નાઇટ્રોજન સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ શુદ્ધતા (૯૯.૯૯% થી વધુ) ધરાવતો હોય છે, જેનો ઉપયોગ ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઉદ્યોગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં વ્યાપકપણે થાય છે. ઓક્સિજનનો ઉપયોગ તબીબી, સ્ટીલ ઉદ્યોગ અને અન્ય ઉચ્ચ-ઊર્જા-વપરાશ કરનારા ઉદ્યોગોમાં થાય છે જેને ઓક્સિજનની જરૂર હોય છે. આર્ગોન, એક દુર્લભ ગેસ તરીકે, સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ શુદ્ધતા સાથે ગેસ અલગ કરવાની પ્રક્રિયા દ્વારા કાઢવામાં આવે છે અને વેલ્ડીંગ, સ્મેલ્ટિંગ અને લેસર કટીંગ, અન્ય હાઇ-ટેક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રણાલી વાસ્તવિક જરૂરિયાતો અનુસાર વિવિધ પ્રક્રિયા પરિમાણોને સમાયોજિત કરી શકે છે, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકે છે અને ઊર્જા વપરાશ ઘટાડી શકે છે.

વધુમાં, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન સિસ્ટમના ઑપ્ટિમાઇઝેશનમાં ઉર્જા બચત અને ઉત્સર્જન નિયંત્રણ તકનીકોનો પણ સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિસ્ટમમાં નીચા-તાપમાન ઊર્જાને પુનઃપ્રાપ્ત કરીને, ઉર્જા કચરો ઘટાડી શકાય છે અને એકંદર ઉર્જા ઉપયોગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકાય છે. વધુમાં, વધુને વધુ કડક પર્યાવરણીય નિયમો સાથે, આધુનિક ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન સાધનો હાનિકારક ગેસ ઉત્સર્જન ઘટાડવા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની પર્યાવરણીય મિત્રતા વધારવા પર પણ વધુ ધ્યાન આપી રહ્યા છે.

ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશનના ઉપયોગો

ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ માત્ર ઔદ્યોગિક વાયુઓના ઉત્પાદનમાં જ મહત્વપૂર્ણ નથી, પરંતુ તે અનેક ક્ષેત્રોમાં પણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સ્ટીલ, ખાતર અને પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન જેવા ઉચ્ચ-શુદ્ધતા વાયુઓ પૂરા પાડવા માટે થાય છે, જે કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને સુનિશ્ચિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં વાતાવરણ નિયંત્રણ માટે થાય છે. તબીબી ઉદ્યોગમાં, દર્દીઓના શ્વસન સહાય માટે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ઓક્સિજન મહત્વપૂર્ણ છે.

વધુમાં, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી પણ પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજનના સંગ્રહ અને પરિવહનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં ઉચ્ચ-દબાણવાળા વાયુઓનું પરિવહન કરી શકાતું નથી, પ્રવાહી ઓક્સિજન અને પ્રવાહી નાઇટ્રોજન અસરકારક રીતે વોલ્યુમ ઘટાડી શકે છે અને પરિવહન ખર્ચ ઘટાડી શકે છે.

નિષ્કર્ષ

ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજી, તેની કાર્યક્ષમ અને ચોક્કસ ગેસ સેપરેશન ક્ષમતાઓ સાથે, વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન પ્રક્રિયા વધુ બુદ્ધિશાળી અને ઉર્જા-કાર્યક્ષમ બનશે, જ્યારે ગેસ સેપરેશન અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાની શુદ્ધતામાં વધારો થશે. ભવિષ્યમાં, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિના સંદર્ભમાં ડીપ ક્રાયોજેનિક એર સેપરેશન ટેકનોલોજીની નવીનતા પણ ઉદ્યોગ વિકાસ માટે એક મુખ્ય દિશા બનશે.

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

Email :anna.chou@hznuzhuo.com