हांग्झोऊ नुझुओ टेक्नोलॉजी ग्रुप कंपनी लिमिटेड

उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन का उपयोग चिकित्सा, औद्योगिक और वैज्ञानिक अनुसंधान क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। इसके उत्पादन प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के कारण ऑक्सीजन की शुद्धता और उत्पादन क्षमता के लिए उच्चतर आवश्यकताएँ उत्पन्न हुई हैं। यह लेख उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन के उत्पादन की कई सामान्य विधियों का परिचय देगा, साथ ही उनके कार्य सिद्धांतों, लाभों और हानियों तथा अनुप्रयोग परिदृश्यों का विश्लेषण करेगा।

1. वायु पृथक्करण विधि

उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए वायु पृथक्करण विधि सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक है। इसका मूल सिद्धांत क्रायोजेनिक शीतलन तकनीक के माध्यम से हवा में मौजूद विभिन्न घटकों को अलग करना है, जिनके क्वथनांक अलग-अलग होते हैं।

1.1 गहरी ठंडी हवा पृथक्करण विधि

डीप कोल्ड एयर सेपरेशन विधि औद्योगिक ऑक्सीजन उत्पादन की एक परिपक्व तकनीक है। यह विधि विभिन्न दबावों और तापमानों पर हवा में मौजूद विभिन्न घटकों के क्वथनांकों में अंतर का उपयोग करती है। संपीड़न, शीतलन और द्रवीकरण के कई चरणों के माध्यम से ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों को हवा से अलग किया जाता है। डीप कोल्ड एयर सेपरेशन उपकरण में बहु-चरणीय आसवन टावरों का उपयोग किया जाता है, जिससे अंततः 99.5% से अधिक शुद्धता वाली उच्च-शुद्धता वाली ऑक्सीजन प्राप्त होती है।

डीप कोल्ड एयर सेपरेशन विधि के लाभ यह हैं कि इससे उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन का बड़े पैमाने पर और निरंतर उत्पादन किया जा सकता है, और यह इस्पात गलाने और रासायनिक प्रक्रियाओं जैसे उच्च ऑक्सीजन मांग वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसके नुकसान यह हैं कि प्रारंभिक निवेश अधिक होता है, ऊर्जा की खपत अधिक होती है, और उपकरण के रखरखाव और संचालन की आवश्यकताएं भी अधिक होती हैं।

1.2 संपीडन-विस्तार पृथक्करण विधि

संपीडन-विस्तार पृथक्करण विधि, गहरी ठंडी वायु पृथक्करण विधि का उन्नत रूप है। वायु को संपीड़ित और तीव्र रूप से विस्तारित करके, वायु को ठंडा किया जाता है और ऑक्सीजन तथा अन्य घटकों को अलग किया जाता है। यह विधि उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन भी प्राप्त कर सकती है, लेकिन पारंपरिक गहरी ठंडी वायु पृथक्करण विधि की तुलना में, इसके उपकरण का आकार छोटा होता है और यह छोटे पैमाने पर ऑक्सीजन उत्पादन की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।

2. प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन विधि (पीएसए)

प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन (पीएसए) उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन के औद्योगिक उत्पादन के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। पीएसए का सिद्धांत वायु में मौजूद नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के लिए एडसॉर्बेंट्स (जैसे कि ज़ियोलाइट मॉलिक्यूलर सीव्स) के चयनात्मक एडसॉर्प्शन गुणों का उपयोग करना है। विभिन्न दबावों के तहत, नाइट्रोजन क्रमशः एडसॉर्ब और डिसॉर्ब होती है, जिससे उच्च शुद्धता वाली ऑक्सीजन प्राप्त होती है।

PSA विधि के लाभ यह हैं कि इसके उपकरण सरल हैं, इसे जल्दी से चालू किया जा सकता है और परिचालन लागत कम है। इसमें जटिल शीतलन प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए इसका उपयोग छोटे पैमाने पर ऑक्सीजन उत्पादन उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है। PSA विधि द्वारा उत्पादित ऑक्सीजन की शुद्धता आमतौर पर 90% से 95% के बीच होती है, लेकिन उचित सुधारों के माध्यम से शुद्धता को 99% से अधिक तक बढ़ाया जा सकता है।

हालांकि, पीएसए विधि की कमियां यह हैं कि ऑक्सीजन उत्पादन और शुद्धता एडसॉर्बेंट के प्रदर्शन द्वारा सीमित होती हैं, और एडसॉर्बेंट के पुराने होने से सिस्टम की दक्षता प्रभावित होती है। इसलिए, यह विधि कम ऑक्सीजन की आवश्यकता वाले उद्यमों या चिकित्सा संस्थानों के लिए अधिक उपयुक्त है।

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