हांग्जो नुझुओ प्रौद्योगिकी समूह कं, लिमिटेड।

वायु पृथक्करण टावर एक महत्वपूर्ण उपकरण है जिसका उपयोग हवा में मौजूद मुख्य गैस घटकों को नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य दुर्लभ गैसों में अलग करने के लिए किया जाता है। इसकी प्रक्रिया में मुख्य रूप से वायु संपीड़न, पूर्व-शीतलन, शुद्धिकरण, शीतलन और आसवन जैसे चरण शामिल होते हैं। अंतिम गैस उत्पादों की शुद्धता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक चरण का सटीक नियंत्रण महत्वपूर्ण है। यह लेख वायु पृथक्करण टावर की प्रक्रिया का विस्तृत परिचय प्रदान करेगा।

1. वायु संपीड़न और पूर्व-शीतलन

वायु पृथक्करण टावर प्रक्रिया का पहला चरण वायुमंडलीय वायु को संपीड़ित करना है। वायु संपीडकों के कई चरणों के माध्यम से, वायु को 5-7 बार के दाब तक संपीड़ित किया जाता है। संपीड़न प्रक्रिया के दौरान, संपीड़ित वायु का तापमान भी बढ़ता है, इसलिए वायु का तापमान कम करने के लिए मध्यवर्ती कूलर और पोस्ट-कूलर का उपयोग किया जाता है। वायु में अशुद्धियों से संपीडक को क्षतिग्रस्त होने से बचाने के लिए, वायु में उपस्थित कणों को फिल्टर के माध्यम से हटा दिया जाता है। फिर संपीड़ित वायु को आगे शीतलन के लिए पूर्व-शीतलन प्रणाली में भेजा जाता है, जहाँ आमतौर पर शीतलन जल या फ्रीऑन जैसे रेफ्रिजरेंट का उपयोग करके वायु को लगभग 5°C तक ठंडा किया जाता है।

2. वायु शोधन और निर्जलीकरण

पूर्व-शीतलन के बाद, हवा में थोड़ी मात्रा में नमी और कार्बन डाइऑक्साइड होती है। ये अशुद्धियाँ कम तापमान पर बर्फ का रूप ले सकती हैं और उपकरणों को अवरुद्ध कर सकती हैं। इसलिए, हवा को शुद्ध और निर्जलित करने की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर आणविक छलनी अधिशोषण टावरों का उपयोग किया जाता है, जो आवधिक अधिशोषण और पुनर्जनन प्रक्रियाओं के माध्यम से जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन आदि को हटाते हैं, ताकि बाद की निम्न-तापमान प्रक्रियाओं का सुचारू संचालन सुनिश्चित हो सके। शुद्ध हवा स्वच्छ और शुष्क होती है, जो बाद की शीतलन और पृथक्करण प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त होती है।

3. मुख्य हीट एक्सचेंजर हवा को ठंडा करता है

शुद्ध हवा को मुख्य ताप विनिमायक में गहन शीतलन द्वारा ठंडा किया जाता है। वायु पृथक्करण टावर प्रक्रिया में मुख्य ताप विनिमायक सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है। मुख्य ताप विनिमायक में हवा, पृथक्कृत ठंडी नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के साथ ताप विनिमय करती है, जिससे उसका तापमान द्रवीकरण तापमान के करीब पहुँच जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान ताप विनिमय दक्षता, वायु पृथक्करण टावर के अंतिम उत्पाद की ऊर्जा खपत और शुद्धता को सीधे प्रभावित करती है। आमतौर पर, ताप विनिमय दक्षता में सुधार के लिए कुशल एल्युमीनियम प्लेट फिन ताप विनिमायक का उपयोग किया जाता है।

4. आसवन टॉवर में पृथक्करण प्रक्रिया

ठंडी हवा को हवा में मौजूद विभिन्न घटकों के क्वथनांकों के अंतर का उपयोग करके पृथक्करण के लिए आसवन टॉवर में भेजा जाता है। कम तापमान पर हवा धीरे-धीरे द्रवीभूत होकर द्रव हवा बनाती है। यह द्रव हवा गैस और द्रव अवस्थाओं के बीच कई अंतःक्रियाओं के लिए आसवन टॉवर में प्रवेश करती है। आसवन टॉवर में, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन जैसी दुर्लभ गैसों को अलग किया जाता है। टॉवर के निचले भाग में ऑक्सीजन की सांद्रता धीरे-धीरे बढ़ती है, जबकि नाइट्रोजन को ऊपर से अलग किया जाता है। आसवन द्वारा, उच्च शुद्धता के साथ शुद्ध ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्राप्त किया जा सकता है।

5. ऑक्सीजन और नाइट्रोजन उत्पादों का निष्कर्षण

ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का निष्कर्षण वायु पृथक्करण टावर का अंतिम चरण है। द्रव ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को आसवन टावर से अलग किया जाता है और वांछित गैसीय अवस्था प्राप्त करने के लिए ऊष्मा विनिमायकों के माध्यम से कमरे के तापमान पर वापस गर्म किया जाता है। इन गैसीय उत्पादों को आगे भंडारण टैंकों में भेजा जाता है या सीधे उपयोगकर्ताओं को आपूर्ति की जाती है। प्रक्रिया दक्षता और उत्पाद शुद्धता में सुधार के लिए, कभी-कभी औद्योगिक उपयोग के लिए ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से आर्गन को अलग करने के लिए एक डबल-टावर संरचना तैयार की जाती है।

6. नियंत्रण और अनुकूलन

संपूर्ण वायु पृथक्करण टावर प्रक्रिया में एक जटिल नियंत्रण प्रणाली शामिल होती है, जिसके लिए अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने हेतु संपीड़न, शीतलन, ऊष्मा विनिमय और पृथक्करण प्रक्रियाओं की वास्तविक समय निगरानी और समायोजन की आवश्यकता होती है। आधुनिक वायु पृथक्करण टावर आमतौर पर स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों से सुसज्जित होते हैं, जो उत्पादन प्रक्रिया की ऊर्जा खपत और गैस उत्पाद की शुद्धता को अनुकूलित करने के लिए तापमान, दबाव और प्रवाह जैसे मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए सेंसर और नियंत्रण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते हैं।

वायु पृथक्करण टावर की प्रक्रिया प्रवाह में वायु संपीड़न, पूर्व-शीतलन, शुद्धिकरण, गहन शीतलन और आसवन जैसे कई चरण शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं के माध्यम से, हवा में मौजूद ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और दुर्लभ गैसों को प्रभावी ढंग से पृथक किया जा सकता है। आधुनिक वायु पृथक्करण टावर प्रौद्योगिकी के विकास ने पृथक्करण प्रक्रिया को अधिक कुशल और कम ऊर्जा खपत वाला बना दिया है, जो औद्योगिक गैसों के अनुप्रयोग के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

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