क्रायोजेनिक ऑक्सीजन प्लांट कैसे काम करता है

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र क्या है?
 

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र एक औद्योगिक सुविधा है जो हवा को द्रवीकृत करने के लिए बेहद कम तापमान का उपयोग करके और फिर आंशिक आसवन लागू करके परिवेशी वायु से ऑक्सीजन (और अक्सर नाइट्रोजन और आर्गन) को अलग करती है। यह प्रक्रिया, जिसे क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण के रूप में जाना जाता है, औद्योगिक, चिकित्सा और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए हवा के मुख्य घटकों के विभिन्न क्वथनांक का लाभ उठाती है।

 

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र कैसे काम करता है?

 

वायु संपीड़न
वायुमंडलीय वायु को अंदर खींचा जाता है और मल्टी{0}}स्टेज कम्प्रेसर के माध्यम से मध्यम दबाव तक संपीड़ित किया जाता है। shengerhk.com+2hitechgas.com+2

शुद्धिकरण
नमी, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन को हटाने के लिए संपीड़ित हवा को आणविक छलनी बेड (या समान शुद्धिकरण इकाइयों) के माध्यम से भेजा जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि क्रायोजेनिक शीतलन से पहले हवा साफ है।

प्री-कूलिंग और हीट एक्सचेंज
साफ की गई हवा एक हीट एक्सचेंजर से होकर गुजरती है जहां इसे बाहर जाने वाली क्रायोजेनिक (ठंडी) गैसों के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करके ठंडा किया जाता है। इससे वायु का तापमान उसके द्रवीकरण बिंदु के निकट कम हो जाता है।

विस्तार/प्रशीतन
ठंडी हवा का एक हिस्सा एक विस्तारक (या जूल-थॉमसन वाल्व के माध्यम से) में विस्तारित होता है, जो इसके दबाव को कम करता है और इसे और ठंडा करता है। यह विस्तार क्रायोजेनिक तापमान तक पहुंचने के लिए आवश्यक प्रशीतन प्रदान करता है।

द्रवण
पर्याप्त शीतलन के बाद, हवा का एक हिस्सा संघनित होकर तरल में बदल जाता है। यह तरल नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से भरपूर है, लेकिन अभी तक शुद्ध घटकों में विभाजित नहीं हुआ है।

 

आंशिक आसवन (संशोधन)
तरल हवा आसवन स्तंभों में प्रवेश करती है (आमतौर पर एक डबल - कॉलम प्रणाली):

मेंउच्च-दबाव स्तंभ, तरल का हिस्सा समृद्ध नाइट्रोजन वाष्प (ऊपर) और ऑक्सीजन समृद्ध तरल (नीचे) में अलग हो जाता है

मेंनिम्न -दबाव स्तंभ, ऑक्सीजन युक्त तरल को और अधिक शुद्ध किया जाता है। नाइट्रोजन - जो कम तापमान - पर उबलती है, उबल जाती है, जबकि ऑक्सीजन अपने उच्च क्वथनांक के कारण तरल अवस्था में केंद्रित हो जाती है।

उत्पाद पुनर्प्राप्ति

ऑक्सीजन: मांग के आधार पर शुद्ध ऑक्सीजन को ठंडे तरल (एलओएक्स) के रूप में या वाष्पीकृत करके गैस में बदल दिया जाता है। Hitechgas.com

नाइट्रोजन: नाइट्रोजन को आसवन स्तंभ के शीर्ष से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है; कुछ पौधों में, इसे गैस या तरलीकृत के रूप में वितरित किया जाता है। वाईजी मशीनरी

यदि आवश्यक हो तो अतिरिक्त गैसों (जैसे आर्गन) को साइड-कॉलम के माध्यम से अलग किया जा सकता है।

ताप पुनर्प्राप्ति एवं दक्षता
बाहर जाने वाले उत्पाद और अपशिष्ट धाराओं (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन) का उपयोग हीट एक्सचेंजर्स में आने वाली हवा को विपरीत प्रवाह में ठंडा करने के लिए किया जाता है, जिससे ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।

 

इंसुलेटेड कोल्ड बॉक्स
थर्मल नुकसान को कम करने के लिए क्रायोजेनिक आसवन उपकरण (हीट एक्सचेंजर्स और कॉलम) को एक अच्छी तरह से इंसुलेटेड बाड़े (कोल्ड बॉक्स) में रखा गया है।

 

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्रों के प्रमुख लाभ

●High purity: Capable of producing very pure oxygen (>95% या अधिक), औद्योगिक या चिकित्सा अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त।

● बड़े पैमाने पर उत्पादन: निरंतर संचालन और बड़ी क्षमता के कारण उच्च {{2} मांग वाले वातावरण के लिए उपयुक्त। shengerhk.com

●बहु-उत्पाद क्षमता: एक पौधा अक्सर तरल और गैस दोनों रूपों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और यहां तक ​​कि आर्गन भी पैदा कर सकता है। क्रायोमेड.कॉम

●ऊर्जा पुनर्प्राप्ति: कुशल ताप एकीकरण और विस्तार चक्र प्रक्रिया को अन्यथा अपेक्षा से अधिक ऊर्जा कुशल बनाते हैं।

 

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्रों के अनुप्रयोग

●औद्योगिक विनिर्माण: इस्पात निर्माण, वेल्डिंग, कांच उत्पादन और पेट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं के लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति करना।

●चिकित्सा एवं स्वास्थ्य सेवा: अस्पतालों, क्लीनिकों और आपातकालीन सेवाओं के लिए उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन प्रदान करना।

●वैज्ञानिक अनुसंधान: उन प्रयोगशालाओं का समर्थन करना जिन्हें क्रायोजेनिक प्रयोगों के लिए तरल ऑक्सीजन या अक्रिय गैसों की आवश्यकता होती है।

●ऊर्जा एवं पर्यावरण: गैसीकरण संयंत्रों, दहन प्रणालियों में, या कार्बन के हिस्से के रूप में {{0}अवसंरचना पर कब्जा करें।

 

निष्कर्ष

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र हवा को उच्च शुद्धता वाली गैसों में अलग करने के लिए कम तापमान भौतिकी और आंशिक आसवन का लाभ उठाते हैं। शुद्धिकरण, ताप विनिमय, विस्तार और आसवन का संयोजन इन पौधों को उच्च शुद्धता और दक्षता के साथ बड़े पैमाने पर ऑक्सीजन और अन्य गैसों को वितरित करने की अनुमति देता है। उनका मजबूत डिज़ाइन और लचीलापन उन्हें आधुनिक औद्योगिक गैस बुनियादी ढांचे का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है।

क्रेता के अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (6 सामान्य प्रश्न)

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र द्वारा उत्पादित ऑक्सीजन की विशिष्ट शुद्धता क्या है?
Cryogenic plants commonly produce oxygen with purities greater than 95%, and some designs reach >99% ऑक्सीजन, अंशांकन प्रणाली पर निर्भर करता है।

 

क्रायोजेनिक पृथक्करण कितना ऊर्जा-गहन है?
इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से वायु संपीड़न और प्रशीतन चक्र के लिए। हालाँकि, कुशल ताप पुनर्प्राप्ति और विस्तार टर्बाइन शुद्ध ऊर्जा खपत को कम करने में मदद करते हैं। biosng.com+1

 

क्या एक ही पौधा ऑक्सीजन और नाइट्रोजन दोनों पैदा कर सकता है?
हाँ। क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण संयंत्र आमतौर पर एक साथ ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का उत्पादन करता है। यदि इसे अतिरिक्त आसवन स्तंभ के साथ कॉन्फ़िगर किया जाए तो यह आर्गन का उत्पादन भी कर सकता है।

 

कोल्ड बॉक्स क्यों आवश्यक है?
कोल्ड बॉक्स में बहुत कम तापमान बनाए रखने और गर्मी के प्रवेश को सीमित करने के लिए एक इंसुलेटेड बाड़े में आसवन कॉलम और हीट एक्सचेंजर्स होते हैं, जो दक्षता के लिए महत्वपूर्ण है।

 

क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र को किस प्रकार के रखरखाव की आवश्यकता होती है?
रखरखाव में विश्वसनीय संचालन और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कंप्रेसर, आणविक छलनी बेड, विस्तार मशीनरी, इन्सुलेशन अखंडता और शुद्धिकरण प्रणालियों का नियमित निरीक्षण शामिल है।

 

क्या क्रायोजेनिक ऑक्सीजन संयंत्र छोटे पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए किफायती है?
क्रायोजेनिक पौधे बड़े पैमाने (उच्च ऑक्सीजन मांग) पर सबसे किफायती हो जाते हैं, क्योंकि छोटी प्रौद्योगिकियां (जैसे पीएसए) कम लागत के लिए अधिक लागत प्रभावी हो सकती हैं।