তরল নাইট্রোজেন, যার রাসায়নিক সূত্র N₂, একটি বর্ণহীন, গন্ধহীন এবং অ-বিষাক্ত তরল যা গভীর শীতলীকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নাইট্রোজেনকে তরলীকরণ করে প্রাপ্ত হয়। অত্যন্ত কম তাপমাত্রা এবং বিভিন্ন প্রয়োগের কারণে এটি বৈজ্ঞানিক গবেষণা, চিকিৎসা, শিল্প এবং খাদ্য হিমায়নে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তাহলে, তরল নাইট্রোজেন কীভাবে তৈরি হয়? এই নিবন্ধটি বিভিন্ন দিক থেকে এই প্রশ্নের বিস্তারিত উত্তর প্রদান করবে: নাইট্রোজেন নিষ্কাশন, গভীর শীতলীকরণ বায়ু পৃথকীকরণ পদ্ধতি, তরল নাইট্রোজেন উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ।
নাইট্রোজেন নিষ্কাশন
তরল নাইট্রোজেন উৎপাদনের জন্য বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন প্রাপ্তির প্রথম ধাপ প্রয়োজন। নাইট্রোজেন পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের প্রধান উপাদান, যা বায়ুর আয়তনের ৭৮%। নাইট্রোজেন নিষ্কাশন সাধারণত গভীর ঠান্ডা বায়ু পৃথকীকরণ প্রযুক্তি বা চাপ সুইং শোষণ (PSA) পদ্ধতি ব্যবহার করে করা হয়। গভীর ঠান্ডা বায়ু পৃথকীকরণ সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত শিল্প পদ্ধতি। বায়ুকে সংকুচিত এবং ঠান্ডা করে, এটি বিভিন্ন তাপমাত্রায় অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য গ্যাস উপাদানগুলিকে পৃথক করে। চাপ সুইং শোষণ পদ্ধতি বিভিন্ন গ্যাসের জন্য শোষণকারীর বিভিন্ন শোষণ বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে, শোষণ এবং শোষণের একটি চক্রের মাধ্যমে উচ্চ-বিশুদ্ধতা নাইট্রোজেন অর্জন করে। এই পদ্ধতিগুলি তরল নাইট্রোজেন উৎপাদন প্রক্রিয়ার কাঁচামাল হিসাবে নাইট্রোজেনের বিশুদ্ধতা এবং গুণমান নিশ্চিত করে।
গভীর ঠান্ডা বাতাস পৃথকীকরণ পদ্ধতি
গভীর ঠান্ডা বায়ু পৃথকীকরণ পদ্ধতি হল তরল নাইট্রোজেন উৎপাদনের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। এই পদ্ধতিতে নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং অন্যান্য গ্যাস উপাদানগুলিকে তরলীকৃত এবং ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত করার জন্য বাতাসে গ্যাসের বিভিন্ন স্ফুটনাঙ্ক ব্যবহার করা হয়। নাইট্রোজেনের স্ফুটনাঙ্ক -১৯৫.৮℃, যেখানে অক্সিজেনের স্ফুটনাঙ্ক -১৮৩℃। ধীরে ধীরে তাপমাত্রা কমিয়ে, অক্সিজেনকে প্রথমে তরলীকৃত করা হয় এবং অন্যান্য গ্যাস থেকে আলাদা করা হয়, বাকি অংশটি উচ্চ-বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন হিসাবে ছেড়ে দেওয়া হয়। পরবর্তীকালে, এই নাইট্রোজেনকে তার স্ফুটনাঙ্কের নীচে আরও ঠান্ডা করে তরল নাইট্রোজেনে রূপান্তর করা হয়, যা তরল নাইট্রোজেন গঠনের মূল নীতি।
তরল নাইট্রোজেন উৎপাদনের প্রক্রিয়া
তরল নাইট্রোজেন উৎপাদনের প্রক্রিয়ায় বেশ কয়েকটি প্রধান ধাপ জড়িত: প্রথমত, জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের মতো অমেধ্য অপসারণের জন্য বায়ু সংকুচিত এবং বিশুদ্ধ করা হয়; তারপর, বায়ুকে প্রাক-ঠান্ডা করা হয়, সাধারণত -100℃ তাপমাত্রায় পৃথকীকরণ দক্ষতা উন্নত করার জন্য; এরপর, গভীর ঠান্ডা পৃথকীকরণ করা হয়, তরল নাইট্রোজেন গ্যাস প্রাপ্ত করার জন্য গ্যাসকে ধীরে ধীরে নাইট্রোজেনের তরলীকরণ তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয়। এই প্রক্রিয়ায়, তাপ বিনিময়কারী এবং ভগ্নাংশন টাওয়ার উপযুক্ত তাপমাত্রায় বিভিন্ন উপাদানের কার্যকর পৃথকীকরণ নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অবশেষে, তরল নাইট্রোজেন গ্যাসকে বিশেষভাবে ডিজাইন করা অন্তরক পাত্রে সংরক্ষণ করা হয় যাতে এর অত্যন্ত কম তাপমাত্রা বজায় থাকে এবং বাষ্পীভবন ক্ষতি রোধ করা যায়।
তরল নাইট্রোজেন গঠনে প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ
তরল নাইট্রোজেন গঠনের জন্য বেশ কয়েকটি প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ অতিক্রম করতে হয়। প্রথমটি হল নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশ বজায় রাখা, কারণ তরল নাইট্রোজেনের স্ফুটনাঙ্ক অত্যন্ত কম। তরলীকরণ প্রক্রিয়ার সময়, -১৯৫.৮℃ এর নিচে তাপমাত্রা বজায় রাখা প্রয়োজন, যার জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন রেফ্রিজারেশন সরঞ্জাম এবং অন্তরক উপকরণ প্রয়োজন। দ্বিতীয়ত, গভীর ঠান্ডা প্রক্রিয়ার সময়, অক্সিজেনের অত্যধিক ঘনীভবন এড়িয়ে চলতে হবে কারণ তরল অক্সিজেনের শক্তিশালী জারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং সম্ভাব্য সুরক্ষা ঝুঁকি তৈরি করে। অতএব, নকশা প্রক্রিয়ার সময়, নাইট্রোজেন-অক্সিজেন পৃথকীকরণ প্রক্রিয়াটি অবশ্যই সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে এবং সিস্টেমের সুরক্ষা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য উপযুক্ত উপকরণ ব্যবহার করতে হবে। অতিরিক্তভাবে, তরল নাইট্রোজেন পরিবহন এবং সংরক্ষণের জন্য তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং তরল নাইট্রোজেন বাষ্পীভবন ক্ষতি রোধ করার জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা দেওয়ার ফ্লাস্কের প্রয়োজন।
তরল নাইট্রোজেনের প্রকৃত প্রয়োগ
তরল নাইট্রোজেনের নিম্ন-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যের কারণে এটি বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে প্রযোজ্য। চিকিৎসাশাস্ত্রে, তরল নাইট্রোজেন ক্রায়োসার্জারি এবং টিস্যু সংরক্ষণে ব্যবহৃত হয়, যেমন ত্বকের ক্ষত জমা করা এবং জৈবিক নমুনা সংরক্ষণ করা। খাদ্য শিল্পে, তরল নাইট্রোজেন খাদ্য দ্রুত জমাট বাঁধার জন্য ব্যবহৃত হয়, কারণ এর অতি-নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশ খাদ্যকে দ্রুত জমাট বাঁধতে পারে, কোষের কাঠামোর ক্ষতি হ্রাস করে এবং এইভাবে খাদ্যের মূল স্বাদ এবং পুষ্টি বজায় রাখে। গবেষণা ক্ষেত্রে, তরল নাইট্রোজেন সুপারকন্ডাক্টিভিটি গবেষণা, নিম্ন-তাপমাত্রার পদার্থবিদ্যা পরীক্ষা ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা অত্যন্ত নিম্ন-তাপমাত্রার পরীক্ষামূলক পরিবেশ প্রদান করে। অতিরিক্তভাবে, শিল্প উৎপাদনে, তরল নাইট্রোজেন ধাতু প্রক্রিয়াকরণ, তাপ চিকিত্সা এবং কিছু রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটতে বাধা দেওয়ার জন্য একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উপসংহার
তরল নাইট্রোজেন গঠনের প্রক্রিয়া একটি জটিল ভৌত প্রক্রিয়া, যা মূলত গভীর ঠান্ডা বায়ু পৃথকীকরণ পদ্ধতি এবং তরলীকরণ প্রযুক্তির মাধ্যমে অর্জন করা হয়। তরল নাইট্রোজেনের নিম্ন-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য এটিকে শিল্প, চিকিৎসা এবং গবেষণার মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নাইট্রোজেন গ্যাস নিষ্কাশন থেকে শুরু করে গভীর ঠান্ডা তরলীকরণ এবং অবশেষে এর প্রয়োগ পর্যন্ত, প্রতিটি পদক্ষেপ উন্নত হিমায়ন এবং পৃথকীকরণ প্রযুক্তির শক্তি প্রদর্শন করে। ব্যবহারিক ক্রিয়াকলাপে, প্রযুক্তিবিদদের শক্তি খরচ কমাতে এবং তরল নাইট্রোজেন উৎপাদনের দক্ষতা উন্নত করার জন্য উৎপাদন প্রক্রিয়াটি ক্রমাগত অপ্টিমাইজ করতে হবে।
আমরা বায়ু বিচ্ছেদ ইউনিটের প্রস্তুতকারক এবং রপ্তানিকারক। আপনি যদি আমাদের সম্পর্কে আরও জানতে চান:
যোগাযোগ ব্যক্তি: আনা
টেলিফোন/হোয়াটসঅ্যাপ/ওয়েচ্যাট:+৮৬-১৮৭৫৮৫৮৯৭২৩
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-০১-২০২৫