আধুনিক শিল্পে উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন উৎপাদনের জন্য ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তি একটি গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি। ধাতুবিদ্যা, রাসায়নিক প্রকৌশল এবং চিকিৎসার মতো বিভিন্ন শিল্পে এই প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই নিবন্ধে ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ কীভাবে উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন উৎপাদন করে, সেইসাথে এই প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত মূল পদক্ষেপ এবং সরঞ্জামগুলি গভীরভাবে অন্বেষণ করা হবে।
১. ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণের মৌলিক নীতি
ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা তাপমাত্রা কমিয়ে বাতাসের প্রধান উপাদানগুলিকে পৃথক করে। বায়ুতে মূলত নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং অল্প পরিমাণে আর্গন থাকে। অত্যন্ত কম তাপমাত্রায় বায়ুকে সংকুচিত এবং ঠান্ডা করে, বায়ু তরলীকৃত হয় এবং তারপরে প্রতিটি গ্যাসের বিভিন্ন স্ফুটনাঙ্ক নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনকে পৃথক করার জন্য পাতন করার জন্য ব্যবহার করা হয়। নাইট্রোজেনের স্ফুটনাঙ্ক -১৯৫.৮℃ এবং অক্সিজেনের স্ফুটনাঙ্ক -১৮৩℃, তাই পর্যায়ক্রমে পাতনের মাধ্যমে এগুলিকে আলাদাভাবে বিশুদ্ধ করা যেতে পারে।
২. প্রাক-চিকিৎসা পর্যায়: বায়ু পরিশোধন
ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ায়, বায়ু প্রাক-চিকিৎসা একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রথম পদক্ষেপ। বাতাসে ধুলো, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং আর্দ্রতার মতো অমেধ্য থাকে, যা নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশে জমাট বাঁধে, যার ফলে সরঞ্জামগুলিতে বাধা সৃষ্টি হয়। অতএব, অমেধ্য এবং আর্দ্রতা অপসারণের জন্য প্রথমে বায়ু পরিস্রাবণ, সংকোচন এবং শুকানোর পদক্ষেপ নেওয়া হয়। সাধারণত, ড্রায়ার এবং আণবিক চালনী শোষণকারী হল গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম যা বায়ু থেকে অমেধ্য অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যা পরবর্তী ক্রায়োজেনিক পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার স্থিতিশীলতা এবং দক্ষতা নিশ্চিত করে।
3. বায়ু সংকোচন এবং শীতলকরণ
বিশুদ্ধ বায়ু সংকুচিত করতে হয়, সাধারণত একাধিক কম্প্রেসারের মাধ্যমে যাতে বাতাসের চাপ ৫-৬ মেগাপাস্কেল পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। এরপর সংকুচিত বায়ু তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে কম তাপমাত্রায় ফিরে আসা গ্যাসের মাধ্যমে ঠান্ডা করা হয়, ধীরে ধীরে তরলীকরণ বিন্দুর কাছে পৌঁছানোর জন্য তাপমাত্রা কমিয়ে দেয়। এই প্রক্রিয়ায়, তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, কারণ তারা কার্যকরভাবে শক্তি খরচ কমাতে এবং শীতলীকরণ দক্ষতা উন্নত করতে পারে, নিশ্চিত করে যে নিম্ন-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে বায়ু তরলীকৃত হতে পারে, পরবর্তী পাতন পৃথকীকরণের জন্য শর্ত প্রদান করে।
৪. বায়ু তরলীকরণ এবং পাতন
ক্রায়োজেনিক বিচ্ছেদ টাওয়ারে, সংকুচিত এবং ঠান্ডা বাতাসকে তরল অবস্থায় আরও ঠান্ডা করা হয়। তরলীকৃত বাতাসকে পৃথকীকরণের জন্য পাতন টাওয়ারে পাঠানো হয়। পাতন টাওয়ারটি দুটি ভাগে বিভক্ত: উচ্চ-চাপ টাওয়ার এবং নিম্ন-চাপ টাওয়ার। উচ্চ-চাপ টাওয়ারে, বায়ুকে অপরিশোধিত অক্সিজেন এবং অপরিশোধিত নাইট্রোজেনে বিভক্ত করা হয়, এবং তারপরে উচ্চ-বিশুদ্ধতা অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন প্রাপ্ত করার জন্য অপরিশোধিত অক্সিজেন এবং অপরিশোধিত নাইট্রোজেনকে নিম্ন-চাপ টাওয়ারে আরও পাতন করা হয়। নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের বিচ্ছেদ মূলত তাদের বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্যের স্ফুটনাঙ্ক ব্যবহার করে, তাই পাতন টাওয়ারে দক্ষ পৃথকীকরণ অর্জন করা যেতে পারে।
৫. পরিশোধন প্রক্রিয়া
পাতন টাওয়ারে পৃথক করা অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনে এখনও অল্প পরিমাণে অমেধ্য থাকে, তাই শিল্প ও চিকিৎসা মান পূরণের জন্য তাদের আরও পরিশোধন করা প্রয়োজন। হাইড্রোজেন ডিঅক্সিজেনেশন অনুঘটকের মাধ্যমে নাইট্রোজেনের বিশুদ্ধতা উন্নত করা যেতে পারে, যখন অক্সিজেনের বিশুদ্ধতা পুনঃপাতন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। পণ্য গ্যাসের বিশুদ্ধতা উন্নত করার জন্য, নাইট্রোজেন পিউরিফায়ার এবং অক্সিজেন পিউরিফায়ারের মতো সরঞ্জাম সাধারণত ব্যবহার করা হয়, যা শেষ পর্যন্ত উচ্চ-বিশুদ্ধতা অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন পণ্য প্রাপ্ত করে।
৬. নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের প্রয়োগ
ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তি দ্বারা উৎপাদিত উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন রাসায়নিক শিল্পে প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস এবং বাহক গ্যাস হিসেবে, খাদ্য শিল্পে সংরক্ষণ এবং প্যাকেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং চিকিৎসা ও ঢালাই শিল্পে অক্সিজেন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ধাতুবিদ্যা শিল্পে, দহন দক্ষতা উন্নত করতে এবং কার্বন নির্গমন কমাতেও অক্সিজেন ব্যবহার করা হয়। এই প্রয়োগগুলিতে, গ্যাসের বিশুদ্ধতা তার প্রযোজ্যতা নির্ধারণের মূল চাবিকাঠি, এবং ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তি তার দক্ষ পৃথকীকরণ এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা আউটপুটের জন্য ব্যাপক স্বীকৃতি অর্জন করেছে।
৭. ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তির সুবিধা এবং চ্যালেঞ্জ
উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং উচ্চ দক্ষতার কারণে শিল্প খাতে ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তি জনপ্রিয়। তবে, এই প্রযুক্তি কিছু চ্যালেঞ্জেরও মুখোমুখি হয়, যেমন উচ্চ শক্তি খরচ এবং উচ্চ সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ। শক্তি খরচ কমাতে, আধুনিক ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ সরঞ্জামগুলি সাধারণত উন্নত শক্তি-সাশ্রয়ী সিস্টেমের সাথে আসে, যেমন তাপ পুনরুদ্ধার ডিভাইস এবং মাল্টি-স্টেজ কম্প্রেশন কুলিং সিস্টেম। তদুপরি, অটোমেশন নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির প্রয়োগ গভীর ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ ইউনিটগুলির কার্যক্ষম দক্ষতা এবং সুরক্ষা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে। প্রযুক্তিগত অপ্টিমাইজেশন এবং সরঞ্জামের উন্নতির মাধ্যমে, গভীর ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ সিস্টেমগুলির শক্তি দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতা ক্রমাগত উন্নত করা হয়েছে, যা বিভিন্ন শিল্পে তাদের প্রয়োগকে আরও প্রচার করে।
ডিপ ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ বর্তমানে উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন উৎপাদনের সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। এটি কার্যকরভাবে বায়ুর প্রাক-চিকিৎসা, সংকোচন, শীতলকরণ, তরলীকরণ এবং পাতনের মতো একাধিক ধাপের মাধ্যমে বায়ু থেকে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনকে পৃথক এবং বিশুদ্ধ করে। যদিও ডিপ ক্রায়োজেনিক বায়ু পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ায় উচ্চ শক্তি খরচ এবং জটিল সরঞ্জাম রয়েছে, এর দক্ষ পৃথকীকরণ প্রভাব এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা পণ্য আউটপুট এই প্রযুক্তিকে একাধিক শিল্পে অপরিহার্য করে তোলে।
আনা টেলিফোন./হোয়াটসঅ্যাপ/ওয়েচ্যাট:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
পোস্টের সময়: জুলাই-১৪-২০২৫