डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन टेक्नॉलॉजी ही एक पद्धत आहे जी कमी तापमानात हवेतील मुख्य घटक (नायट्रोजन, ऑक्सिजन आणि आर्गॉन) वेगळे करते. स्टील, केमिकल, फार्मास्युटिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक्स सारख्या उद्योगांमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. वायूंच्या वाढत्या मागणीसह, डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन टेक्नॉलॉजीचा वापर देखील अधिकाधिक व्यापक होत आहे. या लेखात डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशनच्या उत्पादन प्रक्रियेची सखोल चर्चा केली जाईल, ज्यामध्ये त्याचे कार्य तत्व, मुख्य उपकरणे, ऑपरेशन टप्पे आणि विविध उद्योगांमध्ये त्याचा वापर यांचा समावेश आहे.

 १

क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञानाचा आढावा

क्रायोजेनिक एअर सेपरेशनचे मूलभूत तत्व म्हणजे हवेला अत्यंत कमी तापमानात (सामान्यत: -१५०°C पेक्षा कमी) थंड करणे, जेणेकरून हवेतील घटक त्यांच्या वेगवेगळ्या उकळत्या बिंदूंनुसार वेगळे करता येतील. सहसा, क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन युनिट हवेचा कच्चा माल म्हणून वापर करते आणि कॉम्प्रेशन, कूलिंग आणि एक्सपेंशन सारख्या प्रक्रियांमधून जाते, शेवटी नायट्रोजन, ऑक्सिजन आणि आर्गॉन हवेपासून वेगळे करते. हे तंत्रज्ञान उच्च-शुद्धता वायू तयार करू शकते आणि प्रक्रिया पॅरामीटर्सचे अचूक नियमन करून, वेगवेगळ्या औद्योगिक क्षेत्रात वायू गुणवत्तेसाठी कठोर आवश्यकता पूर्ण करू शकते.

क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन युनिट तीन मुख्य भागांमध्ये विभागलेले आहे: एअर कॉम्प्रेसर, एअर प्री-कूलर आणि कोल्ड बॉक्स. एअर कॉम्प्रेसरचा वापर हवा उच्च दाबापर्यंत (सामान्यतः 5-6 MPa) दाबण्यासाठी केला जातो, प्री-कूलर कूलिंगद्वारे हवेचे तापमान कमी करतो आणि कोल्ड बॉक्स हा संपूर्ण क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन प्रक्रियेचा मुख्य भाग आहे, ज्यामध्ये फ्रॅक्शनेशन टॉवरचा समावेश आहे, जो गॅस सेपरेशन साध्य करण्यासाठी वापरला जातो.

हवेचे कॉम्प्रेशन आणि कूलिंग

क्रायोजेनिक एअर सेपरेशनमधील एअर कॉम्प्रेशन ही पहिली पायरी आहे, ज्याचा उद्देश प्रामुख्याने वातावरणाच्या दाबाने हवेला जास्त दाबाने (सामान्यतः 5-6 MPa) दाबणे आहे. कॉम्प्रेसरद्वारे हवा सिस्टममध्ये प्रवेश केल्यानंतर, कॉम्प्रेशन प्रक्रियेमुळे त्याचे तापमान लक्षणीयरीत्या वाढेल. म्हणून, कॉम्प्रेस्ड एअरचे तापमान कमी करण्यासाठी कूलिंग चरणांची मालिका पार पाडणे आवश्यक आहे. सामान्य कूलिंग पद्धतींमध्ये वॉटर कूलिंग आणि एअर कूलिंग यांचा समावेश आहे आणि चांगला कूलिंग इफेक्ट हे सुनिश्चित करू शकतो की कॉम्प्रेस्ड एअर नंतरच्या प्रक्रियेदरम्यान उपकरणांवर अनावश्यक भार टाकणार नाही.

हवा प्राथमिकरित्या थंड झाल्यानंतर, ती प्री-कूलिंगच्या पुढील टप्प्यात प्रवेश करते. प्री-कूलिंग टप्प्यात सामान्यतः नायट्रोजन किंवा द्रव नायट्रोजनचा वापर थंड माध्यम म्हणून केला जातो आणि उष्णता विनिमय उपकरणांद्वारे, संकुचित हवेचे तापमान आणखी कमी केले जाते, ज्यामुळे त्यानंतरच्या क्रायोजेनिक प्रक्रियेची तयारी होते. प्री-कूलिंगद्वारे, हवेचे तापमान द्रवीकरण तापमानाच्या जवळ कमी केले जाऊ शकते, ज्यामुळे हवेतील घटक वेगळे करण्यासाठी आवश्यक परिस्थिती निर्माण होते.

कमी-तापमानाचा विस्तार आणि वायू पृथक्करण

हवा संकुचित झाल्यानंतर आणि पूर्व-थंड झाल्यानंतर, पुढील महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे कमी-तापमानाचा विस्तार आणि वायू पृथक्करण. विस्तार झडपाद्वारे संकुचित हवेचा सामान्य दाबापर्यंत जलद विस्तार करून कमी-तापमानाचा विस्तार साध्य केला जातो. विस्तार प्रक्रियेदरम्यान, हवेचे तापमान लक्षणीयरीत्या कमी होईल, द्रवीकरण तापमानापर्यंत पोहोचेल. हवेतील नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन त्यांच्या उकळत्या बिंदूतील फरकांमुळे वेगवेगळ्या तापमानांवर द्रवरूप होण्यास सुरुवात करतील.

क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन उपकरणांमध्ये, द्रवीभूत हवा कोल्ड बॉक्समध्ये प्रवेश करते, जिथे फ्रॅक्शनेशन टॉवर हा गॅस सेपरेशनचा महत्त्वाचा भाग असतो. फ्रॅक्शनेशन टॉवरचे मुख्य तत्व म्हणजे हवेतील वेगवेगळ्या घटकांच्या उकळत्या बिंदूतील फरकांचा वापर करून, कोल्ड बॉक्समध्ये वायूच्या वरच्या आणि पडण्याच्या माध्यमातून, वायूचे पृथक्करण साध्य करणे. नायट्रोजनचा उत्कलन बिंदू -१९५.८°C, ऑक्सिजनचा -१८३°C आणि आर्गॉनचा -१८५.७°C आहे. टॉवरमधील तापमान आणि दाब समायोजित करून, कार्यक्षम गॅस सेपरेशन साध्य करता येते.

फ्रॅक्शनेशन टॉवरमध्ये गॅस पृथक्करण प्रक्रिया अतिशय अचूक असते. सहसा, नायट्रोजन, ऑक्सिजन आणि आर्गॉन काढण्यासाठी दोन-स्तरीय फ्रॅक्शनेशन टॉवर सिस्टम वापरली जाते. प्रथम, फ्रॅक्शनेशन टॉवरच्या वरच्या भागात नायट्रोजन वेगळे केले जाते, तर द्रव ऑक्सिजन आणि आर्गॉन खालच्या भागात केंद्रित केले जातात. पृथक्करण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, टॉवरमध्ये एक कूलर आणि री-इव्हेपोरेटर जोडला जाऊ शकतो, जो गॅस पृथक्करण प्रक्रियेला अधिक अचूकपणे नियंत्रित करू शकतो.

काढलेला नायट्रोजन सहसा उच्च शुद्धतेचा असतो (९९.९९% पेक्षा जास्त), जो धातूशास्त्र, रासायनिक उद्योग आणि इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. वैद्यकीय, पोलाद उद्योग आणि ऑक्सिजनची आवश्यकता असलेल्या इतर उच्च-ऊर्जा वापरणाऱ्या उद्योगांमध्ये ऑक्सिजनचा वापर केला जातो. एक दुर्मिळ वायू म्हणून, अर्गोन सामान्यतः उच्च शुद्धतेसह वायू पृथक्करण प्रक्रियेद्वारे काढला जातो आणि वेल्डिंग, वितळवणे आणि लेसर कटिंगमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो, इतर उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रांसह. स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली वास्तविक गरजांनुसार विविध प्रक्रिया पॅरामीटर्स समायोजित करू शकते, उत्पादन कार्यक्षमता ऑप्टिमाइझ करू शकते आणि उर्जेचा वापर कमी करू शकते.

याव्यतिरिक्त, डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन सिस्टमच्या ऑप्टिमायझेशनमध्ये ऊर्जा-बचत आणि उत्सर्जन नियंत्रण तंत्रज्ञानाचा देखील समावेश आहे. उदाहरणार्थ, सिस्टममधील कमी-तापमानाची ऊर्जा पुनर्प्राप्त करून, ऊर्जा कचरा कमी केला जाऊ शकतो आणि एकूण ऊर्जा वापर कार्यक्षमता सुधारली जाऊ शकते. शिवाय, वाढत्या कठोर पर्यावरणीय नियमांसह, आधुनिक डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन उपकरणे हानिकारक वायू उत्सर्जन कमी करण्यावर आणि उत्पादन प्रक्रियेची पर्यावरणीय मैत्री वाढवण्यावर अधिक लक्ष देत आहेत.

खोल क्रायोजेनिक हवा वेगळे करण्याचे अनुप्रयोग

डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञानाचा केवळ औद्योगिक वायूंच्या उत्पादनातच महत्त्वाचा उपयोग नाही तर ते अनेक क्षेत्रातही महत्त्वाची भूमिका बजावते. स्टील, खत आणि पेट्रोकेमिकल उद्योगांमध्ये, डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञानाचा वापर ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन सारख्या उच्च-शुद्धता वायू प्रदान करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे कार्यक्षम उत्पादन प्रक्रिया सुनिश्चित होतात. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात, डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशनद्वारे प्रदान केलेला नायट्रोजन सेमीकंडक्टर उत्पादनात वातावरण नियंत्रणासाठी वापरला जातो. वैद्यकीय उद्योगात, रुग्णांच्या श्वसन समर्थनासाठी उच्च-शुद्धता ऑक्सिजन महत्त्वपूर्ण आहे.

याव्यतिरिक्त, द्रव ऑक्सिजन आणि द्रव नायट्रोजनच्या साठवणूक आणि वाहतुकीत डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञान देखील महत्त्वाची भूमिका बजावते. उच्च-दाब वायूंची वाहतूक करता येत नाही अशा परिस्थितीत, द्रव ऑक्सिजन आणि द्रव नायट्रोजन प्रभावीपणे आकारमान कमी करू शकतात आणि वाहतूक खर्च कमी करू शकतात.

 २

निष्कर्ष

डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञान, त्याच्या कार्यक्षम आणि अचूक गॅस सेपरेशन क्षमतेसह, विविध औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन प्रक्रिया अधिक बुद्धिमान आणि ऊर्जा-कार्यक्षम होईल, तसेच गॅस सेपरेशनची शुद्धता आणि उत्पादन कार्यक्षमता वाढवेल. भविष्यात, पर्यावरण संरक्षण आणि संसाधन पुनर्प्राप्तीच्या दृष्टीने डीप क्रायोजेनिक एअर सेपरेशन तंत्रज्ञानाचा नवोपक्रम देखील उद्योग विकासासाठी एक महत्त्वाची दिशा बनेल.

अण्णा दूरध्वनी/Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com 


पोस्ट वेळ: जुलै-२८-२०२५