हांग्झोऊ नुझुओ टेक्नोलॉजी ग्रुप कंपनी लिमिटेड

औद्योगिक मांग में निरंतर वृद्धि के साथ, डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन तकनीक औद्योगिक गैस उत्पादन के क्षेत्र में प्रमुख तकनीकों में से एक बन गई है। डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन यूनिट वायु को डीप क्रायोजेनिक उपचार के माध्यम से संसाधित करती है, जिससे वायु में मौजूद विभिन्न घटकों को अलग किया जाता है, जिनमें मुख्य रूप से तरल ऑक्सीजन (एलओएक्स), तरल नाइट्रोजन (एलआईएन) और तरल आर्गन (एलएआर) शामिल हैं। इन गैसों में से, तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की सबसे अधिक मांग है और इनका व्यापक रूप से धातु विज्ञान, रासायनिक अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा और खाद्य जैसे उद्योगों में उपयोग किया जाता है। यह लेख डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन प्रक्रिया में तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन का तुलनात्मक विश्लेषण करेगा और उत्पादन पर विभिन्न कारकों के प्रभाव का पता लगाएगा।

I. क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण प्रौद्योगिकी का अवलोकन

क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण तकनीक एक ऐसी विधि है जिसमें हवा को अत्यंत कम तापमान (लगभग -150°C से नीचे) तक ठंडा करके द्रवीकृत किया जाता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से, हवा में मौजूद विभिन्न गैसीय घटक (जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, आर्गन आदि) अलग-अलग तापमान पर अपने अलग-अलग क्वथनांक के कारण पृथक हो जाते हैं, जिससे पृथक्करण प्राप्त होता है। क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण इकाई का कार्य सिद्धांत हवा को ठंडा करना और गैस पृथक्करण के लिए एक अंशशोधन टावर का उपयोग करना है। ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का द्रवीकरण तापमान क्रमशः -183°C और -196°C है। द्रवीकृत ऑक्सीजन और द्रवीकृत नाइट्रोजन का उत्पादन आमतौर पर वायु प्रवाह दर, शीतलन दक्षता और अंशशोधन टावर की परिचालन स्थितियों पर निर्भर करता है।

II. द्रव ऑक्सीजन और द्रव नाइट्रोजन के उत्पादन में अंतर

तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन में अंतर मुख्य रूप से कई कारकों द्वारा निर्धारित होता है: वायु संरचना, परिचालन मापदंड, पृथक्करण टावर की संरचना और उत्पादन पैमाना। क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण इकाइयों में, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का उत्पादन आमतौर पर एक निश्चित अनुपात में होता है। सामान्यतः, तरल ऑक्सीजन का उत्पादन तरल नाइट्रोजन की तुलना में अपेक्षाकृत कम होता है, लेकिन तरल ऑक्सीजन की मांग भी लगातार बढ़ रही है, विशेष रूप से चिकित्सा, इस्पात गलाने और रासायनिक उद्योगों में।

तरल ऑक्सीजन की मांग मुख्य रूप से ऑक्सीजन की सांद्रता और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों में ऑक्सीजन की मांग से प्रभावित होती है। कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों में, ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि सीधे तरल ऑक्सीजन की मांग में वृद्धि का कारण बनती है। उदाहरण के लिए, इस्पात उद्योग में ऑक्सीजन संवर्धन प्रौद्योगिकियां, कांच निर्माण में उच्च-ऑक्सीजन दहन प्रक्रियाएं आदि, इन सभी के लिए तरल ऑक्सीजन की अपेक्षाकृत पर्याप्त आपूर्ति आवश्यक होती है। तरल नाइट्रोजन का अनुप्रयोग अधिक व्यापक है, जो चिकित्सा, इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस और अन्य उद्योगों को कवर करता है। इन उद्योगों में, तरल नाइट्रोजन का व्यापक रूप से शीतलन, भंडारण और तरल नाइट्रोजन गैसों के द्रवीकरण के लिए उपयोग किया जाता है।

III. तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन को प्रभावित करने वाले कारक

तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन का उत्पादन न केवल बाजार की मांग से प्रभावित होता है, बल्कि क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण इकाई की परिचालन दक्षता, वायु प्रवाह दर और शीतलन तकनीक जैसे कई कारकों से भी सीमित होता है। सबसे पहले, वायु प्रवाह दर तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। वायु प्रवाह दर जितनी अधिक होगी, उत्पादित तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की कुल मात्रा उतनी ही अधिक होगी। दूसरे, उत्पादन के लिए अंशशोधन टावर की दक्षता भी बहुत महत्वपूर्ण है। अंशशोधन टावर की ऊंचाई, परिचालन तापमान और गैस प्रतिप्रवाह अनुपात जैसे कारक ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के पृथक्करण की दक्षता को प्रभावित करते हैं, जिससे अंतिम उत्पादन पर असर पड़ता है।

शीतलन उपकरणों की डिज़ाइन और संचालन क्षमता क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण इकाई की परिचालन लागत और उत्पादन क्षमता को सीधे प्रभावित करती है। यदि शीतलन प्रणाली की दक्षता कम है, तो वायु के द्रवीकरण की क्षमता में भारी कमी आएगी, जिससे तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन पर असर पड़ेगा। इसलिए, उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए उन्नत शीतलन प्रौद्योगिकियां और उपकरण अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

IV. तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन के लिए अनुकूलन उपाय

तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन को बढ़ाने के लिए, कई उद्यम अधिक कुशल उत्पादन प्राप्त करने के लिए क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण इकाई के परिचालन मापदंडों को अनुकूलित करते हैं। एक ओर, वायु प्रवाह दर बढ़ाने से समग्र गैस उत्पादन मात्रा में वृद्धि हो सकती है; दूसरी ओर, पृथक्करण टावर की परिचालन दक्षता में सुधार, टावर के भीतर तापमान और दबाव के वितरण को अनुकूलित करने से भी तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की पृथक्करण दक्षता में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है। इसके अलावा, हाल के वर्षों में, तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन उत्पादन उपकरणों ने बहु-स्तरीय शीतलन प्रणालियों जैसी अधिक उन्नत शीतलन तकनीकों को अपनाया है, जिससे द्रवीकरण दक्षता में और सुधार होता है और इस प्रकार तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन का उत्पादन बढ़ता है।

V. क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण से प्राप्त तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की बाजार मांग

तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की बाजार मांग में अंतर उत्पादन तुलना के लिए महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। तरल ऑक्सीजन की मांग आमतौर पर विशिष्ट उद्योगों से काफी प्रभावित होती है, विशेष रूप से इस्पात गलाने, चिकित्सा आपातकालीन सेवाओं और इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण उद्योगों में, जहां तरल ऑक्सीजन की मांग स्थिर है और साल दर साल बढ़ रही है। उदाहरण के लिए, चिकित्सा उद्योग के निरंतर विकास के साथ, आपातकालीन उपचार, चिकित्सा और शल्य चिकित्सा में तरल ऑक्सीजन का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है, जिससे तरल ऑक्सीजन बाजार की मांग में वृद्धि हो रही है। साथ ही, जमे हुए खाद्य पदार्थों, तरल गैस परिवहन आदि में तरल नाइट्रोजन के व्यापक उपयोग ने भी तरल नाइट्रोजन की मांग में निरंतर वृद्धि को बढ़ावा दिया है।

तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की आपूर्ति क्षमता उत्पादन उद्यमों के उपकरण के आकार और परिचालन दक्षता से सीधे तौर पर जुड़ी होती है। बड़े पैमाने पर स्थापित डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन यूनिट्स की उत्पादन क्षमता आमतौर पर अधिक होती है, लेकिन इनमें ऊर्जा की खपत भी अधिक होती है और उपकरणों के रखरखाव की भी अधिक आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, छोटे पैमाने के उपकरण लचीलेपन और लागत नियंत्रण के मामले में बेहतर होते हैं और कुछ छोटे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए समय पर आपूर्ति प्रदान कर सकते हैं।

उपरोक्त तुलनात्मक विश्लेषण से यह स्पष्ट है कि डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन प्रक्रिया में तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन का उत्पादन वायु प्रवाह दर, फ्रैक्शनेशन टावर की परिचालन दक्षता और शीतलन प्रणाली के तकनीकी स्तर सहित विभिन्न कारकों से प्रभावित होता है। हालांकि तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के उत्पादन में आमतौर पर एक निश्चित आनुपातिक संबंध दिखाई देता है, फिर भी बाजार की मांग, उत्पादन क्षमता और उपकरण प्रौद्योगिकी में निरंतर सुधार इन दोनों गैसों के उत्पादन को अनुकूलित करने के लिए व्यापक संभावनाएं प्रदान करते हैं।

उद्योग के विकास और तकनीकी प्रगति के साथ, भविष्य में डीप क्रायोजेनिक एयर सेपरेशन तकनीक से उत्पादन क्षमता में वृद्धि और ऊर्जा खपत में कमी आने की उम्मीद है। दो महत्वपूर्ण औद्योगिक गैसों के रूप में, तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन के बाजार की संभावनाएं व्यापक हैं। निरंतर तकनीकी सुधार और उत्पादन क्षमता में वृद्धि के माध्यम से, तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन की उत्पादन क्षमता बाजार की मांग के अनुरूप होगी, जिससे सभी उद्योगों के लिए अधिक स्थिर और कुशल गैस आपूर्ति सुनिश्चित होगी।

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