3000 न्यूटन·मीटर³/घंटा की क्षमता वाला मेथनॉल से हाइड्रोजन उत्पादन हेतु PSA तकनीक आधारित उपकरण
Thread Content
3000 Nm3/घंटा की क्षमता वाला मेथनॉल रूपांतरण-PSA विधि से हाइड्रोजन उत्पादन हेतु उपकरण – संचालन प्रक्रियामेथनॉल विघटन/रूपांतरण प्रक्रिया संबंधी जानकारी
विषय-सूची:
1.0 परिचय ----------------------------------------------------- 2
2.0 कच्चे माल एवं उत्पादों की विशेषताएँ एवं मानक ----------------------- 3
3.0 प्रक्रिया संबंधी जानकारी ------------------------------------------- 5
3.1 प्रक्रिया की विस्तृत जानकारी -------------------------------------- 5
3.2 रासायनिक अभिक्रियाओं के सिद्धांत -------------------------------------- 5
4.0 प्रक्रिया का वर्णन ------------------------------------------------------ 6
5.0 प्रक्रिया संबंधी मुख्य नियंत्रण मानदंड ------------------------ 7
6.0 उपकरण को चालू करने से पहले की तैयारियाँ ---------------------- 9
7.0 संचालन प्रक्रिया -------------------------------------------------- 12
7.1 उपकरण को चालू करने से पहले की आवश्यक तैयारियाँ --------------- 12
7.2 उपकरण को चालू करने हेतु प्रक्रिया -------------------------------------- 12
7.3 सामान्य संचालन प्रक्रिया -------------------------------------------- 14
7.4 उत्प्रेरकों का उपयोग एवं उनकी सुरक्षा ------------------------------------ 16
8.0 पर्यावरण संरक्षण एवं सुरक्षा संबंधी नियम ---------------------- 21
9.0 विश्लेषण संबंधी नियम -------------------------------------------------- 22
10.0 सुरक्षा संबंधी नियम -------------------------------------------------- 30
1.0 परिचय
हाइड्रोजन का उपयोग राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है। विशेष रूप से पिछले कुछ वर्षों में हाइड्रोजन के उपयोगकर्ताओं की संख्या में तेजी से वृद्धि हुई है; इस कारण पारंपरिक हाइड्रोजन उत्पादन विधियाँ अब पर्याप्त नहीं रह गई हैं। मेथनॉल एवं पानी के कैटालिटिक रूपांतरण द्वारा हाइड्रोजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न किया जा सकता है। अवशोषण या रासायनिक विधियों के द्वारा शुद्ध हाइड्रोजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करना आसान है। इलेक्ट्रोलिसिस विधि की तुलना में इस विधि से 90% से अधिक ऊर्जा बचत होती है, एवं लागत में 20–40% की कमी आती है। इस नई प्रक्रिया में कच्चे माल की उपलब्धता आसान है; उपकरण सरल हैं, प्रदूषण नहीं होता, ऊर्जा की बचत होती है एवं लागत भी कम है। इस कारण यह विधि उपयोगकर्ताओं के बीच बहुत लोकप्रिय ह इस उपकरण को संचालित एवं प्रबंधित करने वाले व्यक्तियों को इन संचालन नियमों का अच्छी तरह ज्ञान होना आवश्यक है; केवल परीक्षा में उत्तीर्ण होने के बाद ही वे इस उपकरण को संचाल 2.0 कच्चे माल एवं उत्पादों के गुण एवं मानक
2.1 कच्चे माल एवं उत्पादों के गुण
2.1.1 कच्चे माल के गुण
(1) मेथनॉल के गुण: इसका रासायनिक नाम मेथनॉल है; इसे मिथाइल अल्कोहल, लिग्निन अल्कोहल आदि नामों से भी जाना जाता है। आणविक सूत्र: CH3OH, आणविक द्रव्यमान: 32.04। यह एक रंगहीन, पारदर्शी, ज्वलनशील एवं सरलता से वाष्पित होने वाला तरल है; इसमें इथेनॉल जैसी गंध होती है। घनत्व 0.7915 है। गलनांक – 97.80℃, क्वथनांक – 64.7℃; 20℃ पर वाष्पदाब – 96.3 मिमीएचजी; चिपचिपाहट – 0.5945 सेंटीपास्का; फ्लैश पॉइंट – 11.11℃; स्वयं-दहन बिंदु – 385℃। वायु में इसकी विस्फोट सीमा 6.0–36.5% है। मेथनॉल, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कार्बनिक विलायकों में से एक है; यह पानी एवं कई अन्य कार्बनिक विलायकों के साथ मिश्रित हो सकता है। मेथनॉल विषैला होता है; यह दृष्टि तंत्र पर गंभीर प्रभाव डालता है, एवं गंभीर मामलों में अंधापन भी हो सकता है। (2) कच्चे पदार्थों से प्राप्त जल-मुक्त तरल के गुण (छोड़ दिया गया है)
2.1.2 उत्पाद के गुण
इस उपकरण द्वारा उत्पन्न उत्पाद, मेथनॉल का उत्सेचक-रूपांतरण गैस है; इसके मुख्य घटक हाइड्रोजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड हैं। इनके गुण नीचे दिए गए हैं:
(1) हाइड्रोजन के गुण: आणविक सूत्र H2, आणविक भार 2.0158; यह रंहीन एवं गंधहीन गैस है। यह बिल्कुल विषरहित एवं क्षाररहित है। गैस का घनत्व 0.0899 किलोग्राम/मी³ है। इसका गलनांक -259.14℃ है, जबकि स्व-दहन बिंदु 400℃ है। यह पानी, अल्कोहल, ईथर एवं अन्य तरल पदार्थों में बहुत ही कम मात्रा में ही घुलती है। सामान्य तापमान पर यह स्थिर रहती है; लेकिन उच्च तापमान पर, उत्प्रेरक की उपस्थिति में यह बहुत ही सक्रिय हो जाती है। यह आसानी से जल सकती है, विस्फोट हो सकती है, एवं कई अधातुओं एवं अजैविक पदार्थों के साथ भी अभिक्रिया कर सकती है। (2) कार्बन डाइऑक्साइड के गुण: इसका रासायनिक नाम कार्बन डाइऑक्साइड है; इसके अन्य नाम हैं – कार्बोनिक एनहाइड्राइड, कार्बन एनहाइड्राइड, कार्बोनिक गैस। आणविक सूत्र: CO2; आणविक भार: 44.01। यह रंगहीन एवं गंधरहित गैस है। इसमें खट्टा स्वाद होता है; गैस का घनत्व 1.977 किलोग्राम/मी³ है। इसका गलनांक -56.6℃ एवं उबलनांक -78.5℃ है (अपचयन की प्रक्रिया)। यह पानी में आसानी से घुलकर कार्बोनिक एसिड बनाता है; इथेनॉल, मेथनॉल, प्रोपेन, क्लोरोफॉर्म, टेट्राक्लोरोकार्बन एवं बेंजीन में भी यह घुल जाता है। यह अग्निरोधी गैस है, इसका उपयोग अग्निशामक के रूप में भी किया जा सकता है। 2.2 कच्चे माल एवं उत्पादों के मानक
2.2.1 कच्चे माल के मानक: मेथनॉल – यह राष्ट्रीय मानक GB338-2004 के “प्रथम श्रेणी” के मानकों के अनुरूप है। सलाह दी जाती है कि मेथनॉल उत्पादन हेतु 30Kt/वर्ष से अधिक क्षमता वाले संयंत्रों का ही उपयोग किया जाए; ऐसे संयंत्रों से उत्पन्न उत्पादों के परिवहन के दौरान ; पुनर्चक्रित मेथनॉल का उपयोग करना सख्ती से वर्ज विलयन-मुक्त जल: यह राष्ट्रीय मानक GB12145-89P (डीसी भट्टियाँ) की आवश्यकताओं के अनुरूप है; साथ ही, इसमें क्लोराइड आयनों की मात्रा 3 पीपीएम या उससे कम है। 2.2.2 उत्पाद की विशेषताएँ
(1) रूपांतरित गैस की संरचना:
H2 – 73–74.5%, CO2 – 23–24.5%, CO – <0.9%, CH3OH – 300 पीपीएम, H2O – संतृप्त अवस्था में।
(2) दबाव: 1.30 मेगापास्कल।
(3) तापमान: <40°C।
3.0 प्रक्रिया का वर्णन
मेथनॉल के उत्प्रेरक-सहायता से रूपांतरण की प्रक्रिया को चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है – कच्चे तरल का पूर्व-तापन, वाष्पीकरण, अतितापन, रूपांतरण अभिक्रिया, एवं उत्पाद गैस का शीतलन/अवक्षेपण एवं शुद्धीकरण। 3.1 प्रक्रिया विधि
3.1.1 कच्चे तरल पदार्थों का पूर्व-तापन, वाष्पीकरण एवं अतितापन
मेथनॉल एवं डिस्टिल्ड जल को निर्धारित अनुपात में मिलाया जाता है; इस मिश्रण को पंप की सहायता से प्रणाली में भेजा जाता है, जहाँ इसका पूर्व-तापन, वाष्पीकरण एवं अतितापन किया जाता है, ताकि यह अभिक्रिया हेतु उपयुक्त तापमान पर पहुँच जाए। इसका कार्य क्षेत्र है – मेथनॉल मापन टैंक V101, परिसंचरण तरल पदार्थों के भंडारण टैंक V103, कच्चे पदार्थों को आपूर्ति करने वाले पंप P101A/B, ऊष्मा आदान-प्रदान हेतु उपकरण E102, वाष्पीकरण टॉवर T101, ओवरहीटर E101 आदि उपकरण, साथ ही इन उपकरणों से संबंधित गेज एवं वाल्व। 3.1.2 उत्प्रेरक-आधारित रूपांतरण प्रक्रिया: निर्धारित तापमान एवं दबाव की स्थितियों में, कच्ची सामग्री की भाप, R101 नामक रूपांतरण भट्टी में गैस-ठोस चरणों में उत्प्रेरक-आधारित रूपांतरण प्रक्रिया से गुजरती है। कार्य का दायरा है: ट्रांसफॉर्मेशन फर्नेस R101 नामक उपकरण, एवं इससे जुड़े सभी मापन उपकरणों एवं वाल्वों की मरम्मत/देखभाल। इस प्रक्रिया का उद्देश्य, रासायनिक अभिक्रिया को पूरा करके हाइड्रोजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड से बने गैसों को प्राप्त करना है। 3.1.3 रूपांतरित गैस को ठंडा करने/घनीकृत करने की प्रक्रिया – रूपांतरण भट्टी के निचले हिस्से से निकलने वाली उच्च तापमान वाली रूपांतरित गैस को 40°C से कम तापमान तक ठंडा करने/घनीकृत करने की प्रक्रिया। इसका कार्य क्षेत्र है – एक्सचेंजर E102, कूलर E103, तथा इन दोनों उपकरणों से जुड़े सभी मापन उपकरण एवं वाल्व। 3.1.4 रूपांतरित गैसों का शुद्धीकरण प्रक्रिया: हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, तथा सीमित मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड, मेथनॉल एवं पानी युक्त निम्न तापमान वाली रूपांतरित गैसें, वॉश टावर T102 में जाती हैं; वहाँ अभिक्रिया न करने वाले मेथनॉल को विलयनीय पानी द्वारा अवशोषित किया जाता है। इसका कार्य क्षेत्र है – वॉश टावर T102, डिस्टिल्ड वॉटर मध्यवर्ती टैंक V105, गैस बफर टैंक V104, डिस्टिल्ड वॉटर इनलेट पंप P102A/B, तथा पाँच उपकरणों से संबंधित सभी उपकरण एवं वाल्व। 3.2 रासायनिक अभिक्रिया के सिद्धांत
मेथनॉल एवं जलवाष्प के मिश्रण को रूपांतरण भट्टी में दबाव एवं उत्प्रेरकों की सहायता से रूपांतरित किया जाता है; इस अभिक्रिया में हाइड्रोजन एवं कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होते हैं। अभिक्रियाओं के समीकरण निम्नलिखित हैं:
**मुख्य अभिक्रिया:** CH3OH + H2O → CO2 + 3H2 + 49.5 KJ/mol
**गौण अभिक्रियाएँ:**
CH3OH → CO + 2H2 + 90.7 KJ/mol
2CH3OH → CH3OCH3 + H2O – 24.9 KJ/mol
CO + 3H2 → CH4 + H2O – 206.3 KJ/mol
मुख्य अभिक्रिया ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रिया है; इसलिए इसके लिए ऊष्मा-संचालित तेल का उपयोग किया जाता है। रूपांतरित गैस को ठंडा करके एवं संघनित करके वॉश टावर में भेजा जाता है। टावर के नीचे वह मेथनॉल एवं पानी एकत्र होता है, जिसका उपयोग पुनः चक्रीय प्रक्रिया में किया जाता है। टावर के ऊपर से प्राप्त रूपांतरित गैस को बफर टैंक के माध्यम से हाइड्रोजन अलग करने हेतु वैल्यू एडसॉर्प्शन उपकरण में 4.0 प्रक्रिया-विवरण: मेथनॉल को हाइड्रोजन में रूपांतरित करने संबंधी प्रक्रिया के बारे में जानकारी हेतु, “मेथनॉल विघटन द्वारा हाइड्रोजन उत्पादन” संबंधी प्रक्रिया-आरेख (चित्र-संख्या: 0769-32-101) देखें। बाहर से आने वाला विलयनीय जल, V1093 वाल्व के माध्यम से V105 नामक मध्यवर्ती टैंक में जाता है। वहाँ P102A/B पंपों की सहायता से इस विलयन को मापकर इसे वॉशिंग टॉवर T102 में भेजा जाता है; जहाँ अविलयित मेथनॉल को अवशोषित किया जाता है। अवशोषित विलयन, टॉवर के नीचे से सर्कुलेशन टैंक V103 में जाता है। मिश्रण में मौजूद थोड़ी मात्रा में डाइऑक्साइड ऑफ कार्बन एवं डाइमीथाइल ईथर को सर्कुलेशन टैंक से बाहर निकाल दिया जाता है। मेथनॉल भंडारण टैंक से मेथनॉल को पंपों की मदद से मेथनॉल मध्यवर्ती टैंक V101 में भेजा जाता है। V101 से निकलने वाले मेथनॉल को FV-101 की मदद से नियंत्रित किया जाता है, एवं FIC101 की मदद से इसकी मात्रा मापी जाती है। इसके बाद इसे सर्कुलेशन लिक्विड भंडारण टैंक V103 से आने वाले सर्कुलेशन लिक्विड के साथ मिलाया जाता है। मिश्रण को प्रेशर देने हेतु फीड पंप P101A/B का उपयोग किया जाता है; इसके बाद यह मिश्रण एक्सचेंजर E102 में जाकर उच्च तापमान वाली गैसों के संपर्क में आकर पहले से ही गर्म हो जाता है। इसके बाद यह वाष्पीकरण टॉवर T101 में जाकर वाष्पित हो जाता है, एवं एक्सचेंजर E101 में जाकर अभिक्रिया तापमान तक गर्म हो जाता है। इसके बाद यह कन्वर्शन फर्नेस R101 में जाकर वहाँ उत्प्रेरकीय अभिक्रिया होती है। अभिक्रिया के बाद उत्पन्न होने वाली उच्च तापमान वाली गैसें एक्सचेंजर E102 में जाकर कूल हो जाती हैं। इसके बाद ये गैसें कूलर E103 में जाकर ठंडी होकर घनी हो जाती हैं, एवं फिर वॉशिंग टॉवर T102 में जाती हैं। घनी हुई गैसें एवं अवशोषक तरल, LV-102 वॉल्यूम नियंत्रण वाल्व की मदद से दबाव में कमी करके पुनः सर्कुलेशन लिक्विड भंडारण टैंक V103 में भेजी जाती हैं, ताकि उनका पुनः उपयोग किया जा सके। कन्वर्टेड गैसों की मात्रा को FIQ103 फ्लो मीटर की मदद से मापा जाता है, एवं PV-101 की मदद से इनका दबाव नियंत्रित किया जाता है। इसके बाद ये गैसें बफर टैंक V104 में जाती हैं, एवं वहाँ से वे वॉल्यूम एडसॉर्प्शन सिस्टम में भेजी जाती हैं, ताकि उनका शुद्धीकरण किया जा सके। उत्प्रेरक का उपयोग करने से पहले इसे अवक्षयित करना आवश्यक है अपचयन प्रक्रिया में, हाइड्रोजन को अपचयकारी गैस के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि नाइट्रोजन प्रक्रिया में नाइट्रोजन, सिस्टम में चक्रीय रूप से प्रव रिड्यूसिंग गैस, रोटरी पंप के माध्यम से हीट एक्सचेंजर E102 में पहुँचती है; वहाँ यह R101 फर्नेस से निकलने वाली गर्म रिड्यूसिंग गैस के साथ ऊष्मा-आदान-प्रदान करती है। इसके बाद यह हीट एक्सचेंजर E101 से होकर रिड्यूसन तापमान तक गर्म हो जाती है, और फिर R101 फर्नेस में जाकर कैटालिस्ट के द्वारा रिड्यूसन प्रक्रिया में भाग लेती है। रिड्यूसिंग गैस, हीट एक्सचेंजर E102 से होकर फिर कूलर E103 में जाती है; वहाँ यह ठंडी होकर घनीभूत हो जाती है। इसके बाद यह रिड्यूसिंग गैस पुनः रोटरी पंप के माध्यम से प्रणाली में वापस आ जाती है। घनीभूत पानी, ऊँचाई-अंतर के कारण टॉवर T102 में जाता है, एवं वहाँ से वेस्टवाटर वाल्व के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है। 5.0 प्रक्रिया संबंधी मुख्य नियंत्रण मापदंड
5.1 कच्चे माल की वाष्पीकरण ऊष्मा
5.1.1 कच्चे माल, अर्थात् मेथनॉल का प्रवाह दर – लगभग 1427 किग्रा/घंटा
5.1.2 कच्चे माल के तरल रूप का प्रवाह दर – लगभग 3186 किग्रा/घंटा
5.1.3 वाष्पीकरण टॉवर में आने वाले मिश्रण का तापमान – लगभग 165°C
5.1.4 वाष्पीकरण टॉवर में दबाव (गेज दबाव) – 1.30 मेगापास्कल
5.2 रूपांतरण अभिक्रिया
5.2.1 इनपुट मिश्रण का तापमान – 200–260°C
5.2.2 अभिक्रिया का तापमान – 220–280°C
5.2.3 थर्मल ऑयल का तापमान – 235–290°C
5.2.4 हीट एक्सचेंजर से निकलने वाली गैस का तापमान – 110–140°C
5.2.5 शीतलन के बाद निकलने वाली गैस का तापमान – <40°C
5.2.6 अभिक्रिया का दबाव (गेज दबाव) – लगभग 1.30 मेगापास्कल
5.3 जल-अशुद्धिकरण प्रक्रिया
5.3.1 टॉवर में जाने वाले पानी की मात्रा – 820 किग्रा/घंटा
5.3.2 टॉवर से निकलने वाले तरल मिश्रण की मात्रा – लगभग 1764 किग्रा/घंटा; इस मिश्रण में मेथनॉल की मात्रा – 0–25%
5.3.3 टॉवर से निकलने वाली गैस की मात्रा – लगभग 3968 न्यूमीट्रिक मीटर³/घंटा; इस गैस में हाइड्रोजन की मात्रा – 73–74.5%, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा – 23–4.5%, कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा – लगभग 0.9%, मेथनॉल की मात्रा – 0.03%, मीथेन की मात्रा – 0.20%
5.4 उत्प्रेरक का अपचयन
5.4.1 अपचयन हेतु उपयोग होने वाली गैस की मात्रा – लगभग 3000 न्यूमीट्रिक मीटर³/घंटा
5.4.2 अपचयन गैस में हाइड्रोजन की मात्रा – 0.5–10%
5.4.3 अपचयन का तापमान – 110–230°C
5.4.4 अपचयन का दबाव – लगभग 0.05 मेगापास्कल
5.5 अन्य
5.5.1 प्रक्रिया खंड में जाने वाले ठंडे पानी का दबाव – 0.3 मेगापास्कल
5.5.2 प्रक्रिया खंड में जाने वाली वायु का दबाव – 0.4–0.60 मेगापास्कल
5.5.3 थर्मल ऑयल का प्रवाह दर – लगभग 240 घन मीटर/घंटा
6.0 संचालन से पूर्व की क्रियाएँ
संयंत्र के स्थापना के बाद एवं संचालन से पहले किए जाने वाले सभी कार्यों को “संचालन से पूर्व की क्रियाएँ” कहा जाता है। गाड़ी को सुचारू रूप से चलाने हेतु, नीचे दिए गए सभी कार्यों को ध्यानपूर्वक पूरा करना आवश्यक है। 6.1 स्थल की सफाई एवं निरीक्षण: स्थापना पूरी होने के बाद, सबसे पहले स्थल की सफाई करनी आवश्यक है; स्थापना से संबंधित न होने वाली सभी चीजों को हटा देना चाहिए। विशेष रूप से आयात-निर्यात मार्गों पर, सुरक्षा एवं अग्निशमन हेतु आवश्यक मार्ग हमेशा खुले रहने चाहिए। डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुसार, चित्रों की तुलना करते हुए पूरी प्रणाली की जाँच की जाती है; ताकि यह पता लग सके कि उपकरण, पाइपलाइनें, वाल्व, उपकरण, विद्युत संबंधी तत्व एवं निर्माण संबंधी तत्व आदि डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुरूप हैं या नहीं। ; जाँचें कि जोड़ने वाले इंटरफेसों में कोई त्रुटि तो नहीं है; यदि कोई त्रुटि है, तो उसे तुरंत ठीक कर देन विशेष ध्यान देकर यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सुरक्षा से संबंधित सभी उपकरण सुरक्षा मानकों के अनुरूप हैं, एवं वे ठीक-ठाक हालत में हैं। इनमें अग्निशमन यंत्र, फायर एक्सटिंग्विशर, सुरक्षा वाल्व, फायर डिवाइस, रिलीफ पाइप, एवं विद्युत संबंधी सुरक्षा उपकरण आदि शामिल हैं। स्थल की सफाई करते समय, डिज़ाइन एवं निर्माण संबंधी विभिन्न तकनीकी दस्तावेज़ों, चित्रों, फाइलों, स्थल पर किए गए डिज़ाइन में परिवर्तनों, विभिन्न उपयोग-निर्देशों, उत्पादों के नमूनों आदि को भी व्यवस्थित करके अभिलेखीकृत करना आवश्यक है। 6.2 सिस्टम की सफाई: सफाई का उद्देश्य, उपकरणों एवं पाइपलाइनों में मौजूद अवांछित पदार्थों, या स्थापना के दौरान वहाँ जमे हुए कचरे को हटाना है। ऐसा करने से उत्पादन की गुणवत्ता बनी रहती है, एवं वाल्वों, पाइपलाइनों एवं उपकरणों में रुकावटें नहीं आतीं; जिससे सामान्य उत्पादन प्रक्रिया प्रभावित नहीं होती, और कोई सुरक्षा संबंधी दुर्घटना भी नहीं होती। पंपिंग से पहले, उन वाल्वों, उपकरणों, रोटर फ्लो मीटरों, लेवल मीटरों एवं व्यू मिररों को हटा देना चाहिए, जिन्हें पंपिंग की आवश्यकता नहीं है या जिन्हें पंपिंग नहीं किया जा सकता। पंपिंग पूरी होने के बाद ही इन्हें फिर से लगा देना चाहिए। उन पाइपलाइन उपकरणों में, जिनसे हवा बाहर निकालने की आवश्यकता नहीं है, ब्लाइंड वाल्व लगाने आवश्यक है; फूंकने की प्रक्रिया के दौरान, वेल्डिंग स्थलों पर छोटे हथौड़े से वार करना आवश्यक है; ताकि वेल्डिंग के अवशेष पूरी इस उपकरण को चरण-दर-चरण मापन हेतु उपयोग में आने वाली हवा से साफ किया जाना चाहिए। साफ करने हेतु उपयोग में आने वाले दबाव को, वायु-रोधकता परीक्षण में उपयोग में आने वाले दबाव से अधिक नहीं होना चाहिए; लेकिन साफ करने हेतु उपयोग में आने वाली हवा की ग वेंटिलेशन प्रणाली की जाँच हेतु, सफ़ेद कपड़े या सफ़ेद कागज़ लगे हुए लकड़ी के बोर्ड को वेंटिलेशन छिद्र के सामने 3–5 मिनट तक रखा जाता है। यदि बोर्ड पर कोई दाग नहीं दिखता, तो वह वेंटिलेशन प्रणाली उपयुक्त मानी जाती है। 6.3 वायुरोधकता परीक्षण – वायुरोधकता परीक्षण का उद्देश्य, उपकरणों, वाल्वों, पाइपलाइनों, मापन उपकरणों, कनेक्शन फ्लैंजों एवं वेल्डिंगों की सीलिंग की जाँच करना है; ताकि पता चल सके कि कहीं कोई लीकेज तो नहीं है। वायुरोधकता परीक्षण हेतु संपीडित वायु का उपयोग किया जाता है, एवं परीक्षण हेतु आवश्यक दबाव, आमतौर पर सर्वोच्च संचालन दबाव का 1.15 गुना होता है। दबाव मापने के बाद, इसे 1 घंटे तक ऐसे ही रखा जाता है; यदि दबाव में कोई कमी नहीं आती, तो यह स्वीकार्य माना जाता है। चूँकि इस उपकरण में प्रयोग होने वाली मुख्य सामग्रियाँ, अर्थात् मेथनॉल एवं हाइड्रोजन, आग लगने एवं विस्फोट होने की संभावना वाली, साथ ही विषाक्त भी हैं; इसलिए वायुरोधकता परीक्षण में रिसाव दर को भी मापना आवश्यक है। लीकेज दर परीक्षण हेतु उपयोग में आने वाला दबाव, डिज़ाइन दबाव ही होता है; परीक्षण की अवधि 24 घंटे होती है। यदि लीकेज दर 0.5% से कम है, तो उत्पाद “अनुमोदित” माना जात लीकेज दर की गणना निम्नलिखित सूत्र से की जाती है: जहाँ, P1, P2 एवं T1, T2 क्रमशः परीक्षण शुरू होने एवं समाप्त होने के समय का निरपेक्ष दबाव एवं निरपेक्ष तापमान (K) है; जबकि t, परीक्षण का समय (घंटों में) है। विभिन्न प्रणालियों के लिए वायुरोधकता परीक्षण हेतु आवश्यक दबाव, एवं लीकेज दर मापने हेतु आवश्यक जानकारी नीचे दी गई है:
**तालिका 1: वायुरोधकता परीक्षण संबंधी आवश्यकताएँ**
| क्रमांक | प्रणाली का नाम | परीक्षण दबाव (MPa) | टिप्पणियाँ |
|——|——|——|——|
| 1 | T101, E101, E102 – मुख्य प्रणालियाँ | R101, E103, T102; V104, P101, P102 | 1.50; लीकेज दर मापना आवश्यक है। |
| 2 | कम दबाव वाले भाग – V101, V103, V105 | 0.06 | |
| 3 | थर्मल ऑयल प्रणाली | 0.69 | |
| 4 | कूलिंग वॉटर प्रणाली | 0.50 | |
**6.4 इंडिविजुअल यूनिटों का परीक्षण**
इंडिविजुअल यूनिटों के परीक्षण का उद्देश्य, मुख्य उपकरणों के प्रदर्शन एवं उनकी गुणवत्ता की जाँच करना है। इसके लिए डिज़ाइन संबंधी निर्देशों, उपयोग के निर्देशों आदि का उपयोग किया जा सकता है। इसमें निम्नलिखित बातें शामिल हैं:
6.4.1 विभिन्न पंपों का संचालन प्रदर्शन, उनकी आपूर्ति क्षमता, एवं निकास दबाव। ; 6.4.2 उपकरणों की स्थापना एवं संकेतन/नियंत्रण प्रणाली से संबंधित मामलों में, आवश्यकता पड़ने पर स्केलों का सत्यापन अवश्य किया जाना चाहिए। ; 6.4.3 विभिन्न नियंत्रण प्रणालियों की स्थापना की गुणवत्ता, नियंत्रण क्षमता, समायोजन क्षमता, निरीक्षण क्षमता एवं समायोजन संबंधी विशेषताएँ। ; 6.4.4 कच्चे माल को संग्रहीत करने वाले टैंकों, मध्यवर्ती मापन टैंकों, तथा गैस/तरल पदार्थों को संग्रहीत करने वाले टैंकों की आयतन मात्रा ज्ञात की जानी चाहिए। तरल पदार्थों को संग्रहीत करने वाले टैंकों में, तरल स्तर को दर्शाने वाले सूचकों पर दर ; 6.4.5 फ्लो मीटर के स्केल पर दर्शाए गए मानों के अनुरूप वास्तविक प्रवाह दर को मापकर उसे चिह्नित करें। ; 6.4.6 क्या प्रत्येक अग्निशमन यंत्र/ऑक्सीजन सिलेंडर का उपयोग आसान एवं सुविधाजनक तरीके से किया जा सकता है? 6.5 पाइपों, उपकरणों की सफाई: पाइपों, उपकरणों, वाल्वों आदि पर निर्माण प्रक्रिया के दौरान काफी मात्रा में तेल एवं अन्य अशुद्धियाँ जम जाती हैं। केवल हवा से फूँककर इन्हें साफ नहीं किया जा सकता। ऐसी अशुद्धियाँ उत्पादन प्रक्रिया में कैटालिस्ट तक पहुँचकर उसे हानि पहुँचा सकती हैं; जबकि उत्पाद में मौजूद ऐसी अशुद्धियाँ उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं। जब अतिरिक्त कचरा बहुत अधिक हो जाता है, तो इससे पाइप, वाल्व एवं मीटर आदि बंद हो सकते हैं; इसलिए इस कचरे को जरूर हटाना आवश्यक है। आम तौर पर, इसे साफ पानी से धोया जा सकता है। पानी से धोने की प्रक्रिया लगातार जारी रहनी चाहिए, एवं पानी की गति 1.5 मीटर/सेकंड से कम नहीं होनी चाहिए। जब निकलने वाले पानी का रंग एवं पारदर्शिता, इनपुट बिंदु पर देखे गए मानों के बराबर हो जाती है, तब ही यह स्वीकार्य माना जाता है। यदि तेल का दाग बहुत गंभीर हो, तो पहले इसे 2% से कम सांद्रता वाले क्षारीय घोल से साफ करना आवश्यक है; उसके बाद ही इसे साफ पानी से धोना चाहिए। 6.6 इन्सुलेशन, पेंटिंग
6.6.1 उन उपकरणों/पाइपों आदि के लिए, जिनमें इन्सुलेशन की आवश्यकता है, अवश्य ही इन्सुलेशन किया जाना चाहिए। विस्तारपूर्वक जानकारी हेतु “उपकरणों/पाइपलाइनों के इन्सुलेशन संबंधी तालिका” देखें।
6.6.2 क्षरण-रोधक उपाय: इस उपकरण/प्रणाली में प्रयोग होने वाले उपकरणों एवं पाइपलाइनों की सतहों पर रंग लगाकर क्षर इन्सुलेशन उपकरणों एवं पाइपों पर जंग रोकने हेतु दो परतें एंटी-रस्ट पेंट लगाई जाती हैं। गर्मी संरक्षण न होने वाले उपकरणों एवं पाइपों पर पहले दो परतें जंग-रोधी रंग लगाएं, उसके बाद दो परतें सतही रंग स्टेनलेस स्टील के उपकरणों पर रंग नहीं लगाया ज 6.6.3 रंगना एवं लेबल लगाना – उपकरणों एवं पाइपों की संरक्षणात्मक परतों का रंग, परिस्थितियों के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है। इस उपकरण पर, सामान्य नियमों के अनुसार, स्थिर उपकरणों पर चाँदी-सफ़ेद रंग का पेंट लगाया जाता है, जबकि पंपों आदि पर हल्के हरे रंग का पेंट लगाया ज शीतलन जल एवं अग्निशमन हेतु प्रयोग में आने वाली पाइपों पर हरे रंग का रंग लगाया जाता है; प्रक्रिया संबंधी सामग्रियों हेतु प्रयोग में आने वाली पाइपों पर लाल रंग का रंग लगाया जाता है; जबकि उपकरणों म उपकरणों पर इन्सुलेशन एवं रंगकारी करने के बाद, उनके नाम एवं संख्याओं को दृश्यमान स्थानों पर अंकित करना आवश्यक है। महत्वपूर्ण सामग्री-परिवहन पाइपलाइनों पर तो सामग्री के प्रवाह की दिशा भी दर्शानी आवश 6.7 ठंडी स्थिति में संयुक्त परीक्षण: ठंडी स्थिति में संयुक्त परीक्षण का उद्देश्य, संचालन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों एवं उपकरणों में लगे सेंसरों की स्वचालित नियंत्रण क्षमता का मूल्यांकन करना ठंडी स्थिति में परीक्षण के दौरान, गैसीय पदार्थों की जगह हवा का उपयोग किया जाता है, जबकि तरल पदार्थों की जगह पानी का उप पहले विभिन्न चरणों में आपसी समन्वय के साथ परीक्षण किया जाता है, और अंत में पूरे संयंत्र का ठंडी स्थिति में आपसी समन्वय के स इसे निम्नलिखित चरणों के अनुसार किया जा सकता है 6.7.1 सभी मापन उपकरणों, नियंत्रण उपकरणों एवं ड्राइविंग उपकरणों को सक्रिय करें, एवं उनमें बिजली आपूर्ति करें। ; 6.7.2 सभी इंजेक्शन पंपों को सक्रिय करें, एवं आवश्यक उपकरणों में पानी भेजने हेतु प्रवाह दर को नियंत्रित करें। ; 6.7.3 सामान्य संचालन प्रक्रियाओं के अनुसार, विभिन्न नियंत्रण बिंदुओं को समायोजित किया जाना चाहिए, एवं समय-समय पर रिकॉर्ड भी बनाए जाने चाहिए। इससे संचालन करने वाले कर्मचारीयों को संचालन प्रक्रियाओं का ज्ञान हो जाता है, एवं संभावित आपदाओं से न 6.8 सुखाना: उपरोक्त सभी कार्य पूरे होने के बाद, वाहन चलाने से पहले आवश्यक सभी कार्य लगभग पूरे हो जाते हैं। डिवाइस की पाइपलाइन में स्थित ड्रेन वाल्व को खोलें, ताकि पानी पूरी तरह बाहर निकल जाए। चूँकि अभिक्रिया प्रणाली, अपचयन प्रणाली एवं ऊष्मा संचरण हेतु उपयोग में आने वाली तेल प्रणालियों में पानी की उपस्थिति स्वीकार्य नहीं है, इसलिए वहाँ 6.9 थर्मल ऑयल बॉयलर को संचालित करना: उपरोक्त कार्य पूरे होने के बाद, थर्मल ऑयल बॉयलर को कैटालिस्ट लगाने से पहले एक बार प्रारंभिक रूप से संचालित करके जाँचना आवश्यक है। विस्तृत निर्देश थर्मल ऑयल बॉयलर के उपयोग संबंधी निर्देशों के अनुसार ही दिए जाने चाहिए। थर्मल ऑयल के प्रवाह दर आदि की जाँच करके, संचालन के दौरान आवश्यक ऊष्मा-आपूर्ति सुनिश्चित की जानी चाहिए। 7.0 संचालन प्रक्रिया
7.1 चलाने से पहले की तैयारियाँ
7.1.1 सामान्य तैयारियाँ एवं जाँचें
1. पानी, बिजली, भाप, मृदु जल, गैज एयर, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, ईंधन आदि की आपूर्ति संबंधी जानकारी लें; संबंधित विभागों से संपर्क करके आपूर्ति की मात्रा एवं गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करें। 2. सभी ड्रेनेज वाल्व, सीवेज वाल्व, रिलीफ वाल्व, फीडिंग वाल्व एवं सैंपलिंग वाल्वों को बंद कर दें। कूलिंग वॉटर, मीटर एयर आदि के लिए संबंधित मुख्य वाल्वों को खोलें। 3. थर्मल ऑयल बॉयलर रूम को उपकरण चालू करने हेतु सूचित करें, एवं उपकरण चालू करने के लिए आवश्यक समय, दबाव, तापमान, प्रवाह दर आदि संबंधी जानकारियाँ प्राप्त करें। 4. विश्लेषण कक्ष को उत्पादन नियंत्रण संबंधी विश्लेषण कार्यों हेतु तैयार रहने का निर्देश द 5. पावर उपकरणों की स्थिति की जाँच करें; सभी मीटरों, पावर स्रोतों एवं सिग्नलों के कार्य करने की स्थिति की भी जाँच करें। 6. उत्पादों के उपयोगकर्ताओं को चिन्हित करना। चूँकि रूपांतरण उत्प्रेरक के कारण बीच में बार-बार वाहन को रोकना आवश्यक नहीं है, इसलिए यदि उपयोगकर्ता ने आवश्यक तैयारियाँ नहीं की हैं, त 7. जाँच करें कि अग्निशमन एवं सुरक्षा संबंधी उपकरण पूर्ण एवं सुस्थित हैं या नहीं। 8. संचालन करने वाले कर्मचारी, विश्लेषण करने वाले कर्मचारी, प्रबंधन एवं रखरखाव संबंधी कार्य करने वाले कर्मचारियों को तकनीकी प्रशिक्षण दिया जाता है, एवं परीक्षा में उत्तीर्ण होने क 7.2 ड्राइविंग प्रक्रिया: कैटलिस्ट के अपचयन की प्रक्रिया समाप्त होने के बाद ही कच्चे माल को डालकर ड्राइविंग प्रक्रिया शुरू की जानी चाहिए; इसके लिए कोई समय-अंतराल आवश्यक नहीं है। उत्प्रेरक के अपचयन के बारे में 7.4 में विस्तार से बताया गया है। ड्राइविंग का क्रम आमतौर पर इस प्रकार होता है: वॉश टॉवर को सक्रिय करना, वाष्पीकरण टॉवर को सक्रिय करना, कन्वर्शन फर्नेस को सक्रिय करना, एवं सिस्टम में दबाव बढ़ाना। रिड्यूसन प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, रिड्यूसन सिस्टम के वाल्व V1058, V1069, V1046 को बंद कर दें। कन्वर्शन फर्नेस को चालू करें, एवं V104 के बाद स्थित सभी वाल्वों को खोल दें। R101 के सामने स्थित वाल्व V1051 को बंद कर दें; अब सिस्टम को चालू करने की तैयारी हो गई है। 7.2.1 तैयारी: 1. यह सुनिश्चित करें कि आवश्यक उपकरण एवं सुरक्षा उपकरण उपलब्ध हैं, एवं वे सही स्थिति में हैं। 2. यह जाँचें कि पावर उपकरण सही ढंग से काम कर रहे हैं या नहीं। लुब्रिकेशन बिंदुओं पर आवश्यकतानुसार तेल डालें, एवं इंजन को कई बार घुमाएं। 3. जाँचें कि सभी मापन/नियंत्रण उपकरण कार्यरत हैं या नहीं; वे सही एवं ठीक हालत में हैं या नहीं। साथ ही, उपकरणों के बिजली/गैस संबंधी स्विचों को भी चालू करें। 4. मेथनॉल भंडारण स्थल एवं डिस्टिल्ड वॉटर स्टेशन को सूचित करें कि वे इस उपकरण को कच्चा माल आपूर्ति कर मेथनॉल इंटरमीडिएट टैंक V101 एवं डिस्टिल्ड वॉटर इंटरमीडिएट टैंक V105 में तरल पदार्थ का स्तर लगभग 90% तक पहुँचने पर, आपूर्ति बंद कर दें। 5. कैटालिस्ट रिड्यूसियन सिस्टम में प्रयोग होने वाले सभी वाल्वों एवं उपकरणों की स्थिति, उत्पादन प्रक्रिया शुरू होने के समय की ही वैसी ही रहेगी। (विस्तृत जानकारी हेतु 7.4 “कैटालिस्ट का उपयोग एवं संरक्षण” देखें।) 6. थर्मल ऑयल फर्नेस संबंधी प्रक्रियाओं को सूचित करें, ताकि उसे चालू करने हेतु सभी तैयारियाँ 7. ड्राइविंग के दौरान उपयोग होने वाली सामग्री की मात्रा निर्धारित करें, एवं सामग्री की मात्रा एवं विभिन्न पैरामीटरों के 7.2.2 वॉश टावर को संचालित करना:
1. डिस्टिल्ड वॉटर स्टोरेज टैंक V105 के आउटलेट वाल्व, P102A/B के इनलेट वाल्व, एवं बायपास वाल्वों को खोलें। P102A/B पंपों को संचालित करें, ताकि वे सही ढंग से काम कर सकें। 2. पंप P102A/B के आउटलेट वाल्वों को खोलें, एवं P102A/B के बाईपास वाल्वों को बंद करें। 3. जब वॉश टावर T102 के टैंक में तरल पदार्थ का स्तर बढ़ जाता है, तो T102 के टैंक से तरल पदार्थ निकालने हेतु वॉल्व V1080 को खोल दिया जाता है; इससे डिस्टिल्ड वॉटर V103 नामक टैंक में जाता है। इसके बाद वॉल्व V1081 एवं V1082 को खोल दिया जाता है, जबकि V1080 को बंद कर दिया जाता है। LV-102 वॉल्व के द्वारा T102 में तरल पदार्थ का स्तर LIC102 को 30–40% के बीच रखा जाता है। 7.2.3 वाष्पीकरण टॉवर को संचालित करना:
1. मेथनॉल संग्रहण टैंक V101 के निकास वाल्व, FIC102 के आगे/पीछे के वाल्व, FV-101 के आगे/पीछे के वाल्वों को खोलें। सर्कुलेशन तरल पदार्थ संग्रहण टैंक V103 के निकास वाल्व को भी खोलें, ताकि पानी एवं मेथनॉल मिल सकें। पंप P102A/B के इनलेट वाल्वों एवं बायपास वाल्वों को खोलें, ताकि P102A/B पंप संचालित हो सके। प्रवाह दर को ऐसे समायोजित करें कि FIC102 सही ढंग से काम कर सके। 2. P102A/B आउटलेट वाल्वों को खोलें, P102A/B बाईपास वाल्वों को बंद करें। फीड पंप के सेटिंग्स को समायोजित करके सिस्टम में मेथनॉल पहुँचाएं। A102 नामक सैंपलिंग बिंदु पर नमूने लेकर उनका विश्लेषण किया जाता है। FV-101 की मदद से कच्चे मेथनॉल के प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है, ताकि पानी एवं मेथनॉल का अनुपात आवश्यक मान तक पहुँच सके। 3. जब वाष्पीकरण टॉवर T101 के तल में मौजूद तरल पदार्थ का स्तर 10% हो जाता है, तो वाष्पीकरण टॉवर के ऊपरी हिस्से में स्थित रिलीफ वाल्व को खोल देना चाहिए। साथ ही, T101 टॉवर के तल में गर्मी संचार हेतु उपयोग होने वाले तेल के आयात वाल्व V1039 को धीरे-धीरे खोलना चाहिए, जबकि V1038 नामक वाल्व को बंद कर देना चाहिए। इस प्रकार वाष्पीकरण टॉवर में जाने वाले गर्मी संचार हेतु उपयोग होने वाले जब टॉवर के शीर्ष से निकलने वाली गैसों की मात्रा स्थिर रहती है, तो वाष्पीकरण टॉवर के शीर्ष पर स्थित वेंट वाल्वों को बंद कर दें। इसके बाद ओवरहीटर E101 के नीचे स्थित ड्रेनेज वाल्व V1048 एवं V1049 को खोल दें। जब कोई तरल पदार्थ बाहर न निकले, तब V1048 एवं V1049 वाल्वों को फिर से बंद कर दें। इसके बाद ही कन्वर्शन फर्नेस को चालू किया जा सकता है। 7.2.4 कन्वर्शन फर्नेस को संचालित करना: 1. कन्वर्शन फर्नेस R101 के इनलेट वाल्व V1051 को खोलें; वाष्पीकरण टॉवर के टॉप पर स्थित रिलीफ वाल्वों को पूरी तरह बंद कर दें। इस प्रकार, कन्वर्शन फर्नेस R101 में मेथनॉल युक्त गैस पहुँच जाती है। 2. थर्मल ऑयल फर्नेस का तापमान 230°C पर स्थिर रखें। उपकरणों, पाइपलाइनों, वाल्वों, मापन उपकरणों आदि के सही ढंग से काम करने की जाँच करें। विभिन्न प्रक्रियात्मक मापदंडों के बीच के संबंधों पर भी ध्यान दें। यदि कोई असामान्यता न हो, तो सिस्टम में दबाव बढ़ाया जा सकता है। 7.2.5 सिस्टम का वोल्टेज बढ़ाना: 1. सिस्टम के दबाव नियंत्रण वाल्व PV-101, एवं उसके आगे-पीछे स्थित वाल्वों को खोलें; बाईपास वाल्व को बंद कर दें। PV-102 वाल्व को धीरे-धीरे बंद करें, ताकि सिस्टम में दबाव बढ़कर 1.30 MPa हो जाए। ध्यान दें: कणिका-गैस को कैटलिस्ट लेयर से उचित मात्रा में ही गुजरना आवश्यक है; इसलिए सिस्टम के वाल्वों को पूरी तरह बंद अवस्था में नहीं रखा जा सकता। 2. सिस्टम के दबाव को संतुलित रखने हेतु, पीवी-101 नामक दबाव नियंत्रण वाल्व का उपयोग किया जाता है; इससे सिस्टम का दबाव एवं रूपांतरित गैस की मात्रा स्थिर रहती है। 3. कच्चे तरल पदार्थ की मात्रा एवं उसमें मिथेनॉल के अनुपात की जाँच करें, ताकि वे आवश्यक मानों के अनुरूप हों। ; रूपांतरित गैस की मात्रा की जाँच करें; LV-101 वाल्व के माध्यम से T101 के निचले हिस्से में पहुँचने वाले थर्मल ऑयल के प्रवाह को नियंत्रित करें, ताकि T101 टॉवर के तरल स्तर को 15–30% के बीच रखा जा सके। 4. FV-101 को समायोजित करके मेथनॉल की मात्रा को स्थिर रखा जाए, ताकि वह आवश्यक मान पर ही रहे। P102 के स्केल को भी समायोजित करके V103 में मौजूद तरल का स्तर LIA103 के अनुसार स्थिर रखा जाए। अब सिस्टम में कच्चे माल को डालने एवं उसे संचालित करने का कार्य पूरा हो चुका पूरे सिस्टम की कार्यप्रणाली पर नज़र रखें; यदि कोई असामान्यता न हो, तो नीचे दिए गए चरणों का अनुसरण करके सिस्टम को सामान्य रूप से कार्य करने वाली स्थिति में लाया जा सकता है। 7.2.6 सिस्टम की स्थिरता: 1. कूलर E103 में पानी की मात्रा की जाँच करें, ताकि वॉश टॉवर T102 में जाने वाली गैस का तापमान ≤40℃ रहे। 2. बफर टैंक के निकास बिंदु पर उत्पन्न होने वाली गैसों की संरचना की जाँच करें; पानी एवं मेथनॉल के अनुपात को समायोजित करें, ताकि निकलने वाली गैसों में कार्बन मोनोऑक्साइड, मेथनॉल, पानी आदि घटकों की मात्रा आवश्यक मानों के अनुरूप हो। 3. जब पूरी प्रणाली स्थिर हो जाती है, तब ही रूपांतरित गैस को अगले चरण में स्थित PSA-H2 उपकरण तक भेजा जा सकता है। 7.3 सामान्य संचालन: पूरी प्रणाली को सक्रिय करने के बाद, धीरे-धीरे इसे सामान्य संचालन मोड में लाया जा सकता है। 7.3.1 सामान्य संचालन अवस्था की स्थापना एवं बनाए रखना
1. कच्चे तरल पदार्थों की मात्रा, रूपांतरित गैस का प्रवाह, पानी एवं मेथनॉल का अनुपात, वाष्पीकरण टॉवर में तरल पदार्थों का स्तर, थर्मल ऑयल का तापमान, रूपांतरित गैस की संरचना, परिसंचरण तरल पदार्थों की संरचना, एवं अन्य नियंत्रण बिंदुओं संबंधी मापदंडों के आधार पर, इन नियंत्रण बिंदुओं पर उचित समायोजन किया जाता है; ताकि सिस्टम सामान्य सीमाओं के भीतर ही कार्य कर सके। 2. आवश्यक रूपांतरित गैस की मात्रा एवं पानी/मेथनॉल के अनुपात के आधार पर मेथनॉल का प्रवाह निर्धारित किया जाता है; इसके लिए FV-101 को स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में शामिल किया जाता है। 3. आवश्यक कच्चे माल के प्रवाह के अनुसार, P-101 के स्केल को समायोजित करें। 4. आवश्यक वॉश टावर में तरल पदार्थ के स्तर के अनुसार, P-102 के प्रवाह को समायोजित करें, ताकि V103 में तरल पदार्थ का स्तर स्थिर रहे। 5. परिसंचरण तरल के प्रवाह दर के आधार पर, LV-102 को स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है। 6. कूलर E103 में पानी आने वाले वाल्व को समायोजित करें, ताकि E103 से निकलने वाली गैस का तापमान 40°C से कम रहे। 7. जब सिस्टम में गैस का प्रवाह स्थिर हो जाता है, तो सिस्टम के दबाव PV-101 को स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है। 8. आवश्यक रूपांतरित गैस की मात्रा एवं संरचना के अनुसार, सिस्टम में प्रयोग होने वाले थर्मल ऑयल के तापमान को उचित रूप से समायोजित किया जाना 9. वाष्पीकरण टॉवर के निचले हिस्से में स्थित विसर्जन वाल्व के माध्यम से लगातार थोड़ा-थोड़ा अपशिष्ट जल बाहर निकाला जाता है; इसकी मात्रा 15.0–20.0 किलोग्राम/घंटा होती है। पूरा सिस्टम सामान्य एवं स्थिर अवस्था में कार्यरत है। जब सिस्टम सामान्य रूप से कार्यरत होता है, तो प्रत्येक संचालन संबंधी मापदंडों को समय पर दर्ज किया जाता है। साथ ही, विभिन्न नियंत्रण बिंदुओं, उपकरणों, उपकरणों एवं वाल्वों की जाँच भी की जाती है, ताकि यह पता चल सके कि वे सामान्य स्थिति में हैं या नहीं। यदि कोई असामान्यता पाई जाती है, तो तुरंत उसका कारण जाँचा जाता है, उसे तुरंत दूर किया जाता है, ताकि सिस्टम सामान्य रूप से कार्य करता रह सके। 7.3.2 सामान्य रूप से इंजन को बंद करने की प्रक्रिया:
1. हीटिंग ऑयल फर्नेस को बंद कर दें, लेकिन हीटिंग ऑयल के प्रवाह को जारी रखें। जब अभिक्रिया का तापमान 200°C से नीचे आ जाए, तब हीटिंग ऑयल फर्नेस गैस उत्पादन उपकरण में हीटिंग ऑयल भेजना बंद कर देता है; इसके बाद हीटिंग ऑयल उपकरण के अंदर स्थित शॉर्ट-सर्किट वाल्व को खोल दिया जाता है। थर्मल ऑयल फर्नेस को बंद करने हेतु, थर्मल ऑयल फर्नेस बंद करने संबंधी निर्देशों का पालन किया 2. जब थर्मल ऑयल फर्नेस का तापमान कम हो रहा हो, तब मैनुअल रूप से सिस्टम के प्रेशर नियंत्रण वाल्व PV-101 को समायोजित करें, ताकि सिस्टम का दबाव धीरे-धीरे 0.4 MPa तक आ जाए। (या फिर गैस बफर टैंक V104 को खोलकर, उसमें मौजूद गैस का उपयोग कन्वर्शन फर्नेस में किया जा सकता है; साथ ही वॉटर वॉशिंग टॉवर T102 के टॉप वेंट वाल्व को खोलकर भी दबाव कम किया जा सकता है।) 3. कन्वर्शन फर्नेस का वाल्व V1051 बंद करें, एवं वाष्पीकरण टॉवर के ऊपर स्थित रिलीफ वाल्व V1044 को धीरे-धीरे खोलें। इससे वाष्पीकरण टॉवर के सामने स्थित प्रणाली में दबाव कम हो जाएगा, एवं वह सामान्य दबाव पर आ जाएगी। 4. वाष्पीकरण टॉवर प्रणाली में दबाव कम होने के साथ ही, P101A/B को बंद कर दिया जाता है, ताकि प्रणाली में कोई सामग्री न आ सके। 5. कन्वर्शन फर्नेस के बाद की प्रणाली में दबाव और कम होता रहता है; जब दबाव 0.2 MPa तक गिर जाता है, तो PV-101 वाल्व के सामने एवं पीछे के वाल्वों, साथ ही बायपास वाल्वों को बंद कर दिया जाता है। 6. P102A/B को बंद कर दें; T102 में डिस्टिल्ड वॉटर भेजना बंद कर दें। T102 टॉवर के ड्रेन वाल्व को बंद कर दें। 7. रूपांतरण भट्टी R101 के आगे एवं पीछे के हिस्सों में, क्रमशः नाइट्रोजन या गैस बफर टैंक V104 से उत्पन्न गैसों का उपयोग करके वायु को प्रतिस्थापित किया गया। सिस्टम के दबाव पर तापमान में होने वाले प्रभावों को ध्यान में रखते हुए, अंत में सिस्टम के सभी हिस्सों में नाइट्रोजन या हाइड्रोजन का उपयोग करके दबाव को 0.2 MPa तक बनाए रखा गया। जब थर्मल ऑयल आवश्यक तापमान तक पहुँच जाता है, तो थर्मल ऑयल सर्कुलेशन पंप को बंद कर दिया जाता है। यदि वाहन को लंबे समय तक वहीं खड़ा रखा जाए, तो दबावयुक्त नाइट्रोजन का उपयोग करके हीट ट्रांसफर ऑयल को प्रणाली से हीट ट्रांसफर ऑयल 8. उत्प्रेरकों की सुरक्षा हेतु उन पर विशेष उपाय किए जाने आवश्यक हैं, या उन्हें निष्क्रिय कर दिया जाना चाहिए (विस्तृत जानकारी हेतु 7.4 “उत्प्रेरकों का उपयोग एवं सुरक्षा” देखें)। 7.3.3 आपातकालीन रोकथाम उपाय
1. निम्नलिखित में से किसी भी स्थिति में आपातकालीन रोकथाम उपाय अपनाने आवश्यक हैं:
(1) बिजली चले जाना
(2) शीतलन जल की आपूर्ति बंद हो जाना
(3) उपकरणों/पाइपलाइनों में विस्फोट होना, आग लगना
(4) उपकरणों/पाइपलाइनों/फ्लैंजों से गैस/तरल पदार्थ लीक होना, जिसे रोका नहीं जा सकता
(5) महत्वपूर्ण नियंत्रण उपकरणों का काम करना बंद हो जाना
2. कार्यवाही के चरण:
(1) तुरंत ही थर्मल ऑयल उपकरण को बंद कर देना चाहिए; थर्मल ऑयल उपकरण के अंदर स्थित शॉर्ट-सर्किट वाल्व को खोल देना चाहिए, ताकि गैस उत्पादन उपकरणों में थर्मल ऑयल न भेजा जा सके। (2) कन्वर्शन फर्नेस का इनलेट वाल्व V1051 बंद कर दें; इससे वाष्पीकरण टॉवर प्रणाली एवं अभिक्रिया प्रणाली आपस में अलग हो जाएंगी। कन्वर्शन फर्नेस के बाद की प्रणाली से उचित रूप से दबाव कम क वाष्पीकरण प्रणाली, दबाव को स्थिर रखने में सहायक होती है। (3) कच्चे माल को आपूर्ति करने वाले पंप P101A/B को बंद करें। (4) डिस्चार्ज वॉटर इनलेट पंप P102A/B को बंद करें। (5) उत्प्रेरकों की विशेष सुरक्षा आवश्यक है (विस्तृत निर्देश 7.4 “उत्प्रेरकों का उपयोग एवं सुरक्षा” में दिए गए हैं)। (6) दुर्घटना के कारणों का पता लगाने के बाद ही आगे की कार्रवाई की जाए। 7.4 उत्प्रेरकों का उपयोग एवं संरक्षण
7.4.1 रूपांतरण भट्टी की सफाई एवं तैयारी
1. रूपांतरण भट्टी पर मौजूद ऊपरी/निचले छिद्रों को हटा दें। सबसे पहले यह जाँचें कि रूपांतरण भट्टी की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप है या नहीं। इसके बाद भट्टी के अंदर मौजूद ऊपरी/निचले हिस्सों, ट्यूबों, प्लेटों आदि पर मौजूद जंग एवं अन्य अशुद्धियों को पूरी तरह हटा दें। आवश्यकता पड़ने पर एसिड या पानी से सफाई की जा सकती है; इसके बाद उसे अच्छी तरह सुखा लें। भट्टी में कोई जंग या अशुद्धि नहीं होनी चाहिए। 2. निचली प्लेट पर, निर्धारित मानकों के अनुसार 2 परतों में 12-मेश वाला जाल लगाया जाता है। इसके बाद, धोकर सुखाए गए Φ10–12 मिमी आकार के ऑक्सीडाइज्ड एल्यूमिनियम सिरेमिक गेंदों को उस प्लेट पर रखा जाता है। सिरेमिक गेंदों की सतह को समतल रखा जाता है; साथ ही, सिरेमिक गेंदों की सतह एवं कन्वर्शन फर्नेस की निचली प्लेट के बीच 10–15 मिमी की दूरी रखी जाती है। 3. निचले एवं ऊपरी कवरों पर स्थित वेंटों को पुनः लगा दें। कन्वर्शन फर्नेस में हवा भरकर फिर से लीकेज जाँचें। जब यह सुनिश्चित हो जाए कि निचले कवर पर स्थित वेंटों से हवा नहीं लीक हो रही है, तभी ही दबाव कम करके गैस निकाली जा सकती है; इसके बाद ही कैटालिस्ट डालने की प्रक्रिया शुरू की जा सकती है। 7.4.2 उत्प्रेरकों का लोडिंग/अनलोडिंग
1. तैयारी:
(1) जाँचें कि मरम्मत हेतु आवश्यक उपकरण एवं सुरक्षा उपकरण पूर्ण एवं सही हैं या नहीं। (2) उत्प्रेरक भरने हेतु आवश्यक मापने वाले बर्तन, फनल, पैमाना आदि जैसे विशेष उपकरण तैयार रखें। (3) उत्प्रेरक की गुणवत्ता की जाँच की जाती है; 6–10 मेश वाले स्टील के छलनी का उपयोग करके उत्प्रेरक में मौजूद छोटे-छोटे कणों को अलग कर लिया जाता है। परिवहन या भंडारण के दौरान गलत तरीके से प्रदूषित हो जाने या पानी में भिगकर खराब हो जाने वाले उत्प्रेरकों का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जा सकता। केवल तभी ही उत्प्रेरक को रूपांतरण भट्ठी में डाला जा सकता है, जब यह सुनिश्चित हो जाए कि उसकी गुणवत्ता मानकों के अनुरूप है। 2. उत्प्रेरक लगाना: (1) कन्वर्शन फर्नेस के ऊपरी हिस्से में स्थित छिद्रों को हटा दें, फिर दोबारा जाँचें कि कन्वर्शन फर्नेस के अंदर सब कुछ साफ है या नहीं। यदि ऐसा न हो, तो इसे फिर से साफ करना होगा। प्रत्येक रिएक्शन ट्यूब की जाँच करें, ताकि यह पता चल सके कि कहीं कोई अवरोध या अन्य समस्या तो नहीं ह (2) उत्प्रेरक को प्रत्येक टुकड़े में निर्धारित मात्रा में ही भरना चाहिए, एवं उन पर चिह्न लगाना आवश्यक है; ताकि कोई टुकड़ा छूट न जाए या (3) भरने के समय जल्दबाजी नहीं करनी चाहिए; अन्यथा “ब्रिजिंग” जैसी समस्या उत्पन्न हो सकती है। जब ऐसी समस्या आए, तो उसका तुरंत निवारण करना आवश्यक है। (4) मात्रानुसार भरने के बाद, प्रत्येक टुकड़े की जाँच की जाए कि कहीं कोई टुकड़ा छूट तो नहीं गया है। जब यह सुनिश्चित हो जाए कि कोई टुकड़ा छूटा नहीं है, एवं “पुल-जैसी स्थिति” भी द यदि आवश्यक हो, तो फिर से इसे जोड़ दें, ताकि प्रत्येक ट्यूब में उपस्थित उत्प्रेरक की मात्रा लगभग समान रहे। (5) जब सभी चीजें ठीक से लग जाएँ, तब कन्वर्शन फर्नेस पर स्थित हैंडहोल एवं पाइपलाइनों को भी ठीक से लगा देना चाहिए। नोट: कैटालिस्ट भरने के बाद, आवश्यकतानुसार कन्वर्जन फर्नेस की वायुरोधकता का परीक्षण किया जाता है; ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि फर्नेस के हेडप्लेट एवं फ्लैंजों से कोई लीकेज न हो। ; कन्वर्शन फर्नेस के निचले हिस्से में लगे फिल्टर को हटा दें, स्क्रीन पर जमी हुई गंदगी को साफ कर दें, फिर फिल्टर को वापस लगा दें। ; रूपांतरण भट्टी से हटाए गए उपकरणों एवं पाइपलाइनों आदि में लीकेज की जाँच की जाती है; आवश्यकता पड़ने पर फिर से परीक्षण किया जाता है, ताकि लीकेज की दर स्वीकार्य स्तर पर रहे। 3. कैटालिस्ट को हटाना: विभिन्न कारणों से कैटालिस्ट को हटाने की आवश्यकता पड़ सकती है। जब पहले से ही उपयोग में आ चुके या अपघटित हो चुके कैटालिस्ट को हटाना हो, तो उसे हटाने से पहले उस पर निष्क्रियकरण प्रक्रिया अवश्य की जानी चाहिए (विस्तृत निर्देशों हेतु कैटालिस्ट के उपयोग संबंधी निर्देश पुस्तिका देखें)। (1) कन्वर्शन फर्नेस के ऊपरी हिस्से में स्थित एंट्री पॉइंट को खोलें।
(2) कन्वर्शन फर्नेस के निचले हिस्से में स्थित एंट्री पॉइंट को खोलें, ताकि ऑक्सीडाइज्ड एल्यूमिना से बने कण बाहर निकाले जा सक (3) चूने की गेंदों को बाहर निकालने के दौरान उत्प्रेरक धीरे-धीरे बाहर आ जाता है; इसके बाद उत्प्रेरक को बाहर निकाला जाता है, एवं फिर अभिक्रिया ट्यूबों में मौजूद उत्प्रेरकों को भी एक-एक करके बाहर निकाला (4) उत्प्रेरक एवं ऑक्सीडाइज्ड एल्यूमिना से बने कणों को अलग-अलग एकत्र कर लें, एवं रूपांतरण भट्टी को अच्छी तरह साफ कर दें। 7.4.3 अपचयन प्रणाली का प्रतिस्थापन: चूँकि इस उपकरण में उपयोग होने वाला कच्चा माल मेथनॉल एवं उत्पाद हाइड्रोजन, दोनों ही आसानी से ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थ हैं; इसलिए उत्पादन शुरू करने से पहले प्रणाली में मौजूद ऑक्सीजन की मात्रा को O2 < 0.5% तक लाने हेतु नाइट्रोजन का उपयोग किया जाना आवश्यक है। जबकि उत्प्रेरक के अपचयन हेतु हाइड्रोजन का उपयोग अपचयकारी गैस के रूप में किया जाता है। सिस्टम में ऑक्सीजन की उपस्थिति से लगातार अपचयन-ऑक्सीकरण प्रक्रियाएँ होने से बचने हेतु, अपचयन प्रणाली में ऑक्सीजन की मात्रा 0.5% से कम होनी आवश्यक है; जबकि अपचयन हेतु उपयोग में आने वाली नाइट्रोजन में ऑक्सीजन की मात्रा 0.1% से कम होनी आवश्यक है। सिस्टम को प्रतिस्थापित करने की प्रक्रिया दो चरणों में की जा सकती ह प्रतिस्थापन से पहले, प्रवाहित होने वाली हवा की दिशा के अनुसार, संबंधित वाल्वों को एक-एक करके खोलें। 1. पुनर्स्थापना/जल-धोने की प्रक्रिया: नाइट्रोजन, V1032 वाल्व के माध्यम से सिस्टम में डाला जाता है; सिस्टम में नाइट्रोजन का प्रवाह निम्नलिखित मार्ग से होता है: →C101→E102→T101→E101→R101→E102→E103→T102→V104। V104 टैंक के बाद स्थित वेंट पाइप के माध्यम से सिस्टम से गैस बाहर निकाली जाती है। 2. वाष्पीकरण प्रणाली एवं कुछ पाइपलाइनों का प्रतिस्थापन
(1) वाष्पीकरण टॉवर T101 की प्रणाली का प्रतिस्थापन: T101 टॉवर के ड्रेन वाल्व V1040, V1041 को खोलकर वायु निकाली जाती है; जब टॉवर से लिए गए नमूने में O2 की मात्रा 0.5% से कम हो जाती है, तब T101 टॉवर के ड्रेन वाल्व V1040, V1041 को बंद कर दिया जाता है। पंप P101A/B के आउटलेट वाल्वों को खोलें, ताकि PL103 पाइपलाइन में मौजूद हवा बाहर निकल सके। (2) NH103 पाइपलाइन का प्रतिस्थापन: सिस्टम का प्रतिस्थापन सफल हो जाने के बाद, R101 के निकास वाल्व V1057 को बंद कर दें, एवं V1051 वाल्व को खोल दें। A103 में सैंपल लें; यदि O2 की मात्रा 0.5% से कम हो, तो सिस्टम का प्रतिस्थापन सफल माना जाएगा। (3) एयरबैग का प्रतिस्थापन: V102 एयरबैग में मौजूद गैस को पूरी तरह निकाल दें, फिर उसकी जगह 2–3 बार उचित मात्रा में नाइट्रोजन भरें। इस तरह एयरबैग को सिस्टम में जोड़ा जा सकता है। 7.4.4 उत्प्रेरकों का अपचयन एवं निष्क्रियीकरण
1. तैयारी:
(1) अपचयन प्रणाली से संबंधित सभी उपकरणों, वाल्वों एवं मापन उपकरणों की जाँच करें; सुनिश्चित करें कि वे सभी सही स्थिति में हैं। सभी वाल्वों को बंद कर दें, एवं मापन उपकरणों को चालू रखें, ताकि वे तैयार रहें। (2) अपचयन हेतु आवश्यक नाइट्रोजन एवं हाइड्रोजन को तैयार रखें, एवं यह सुनिश्चित करें कि वे गुणवत्ता जाँच में मानकों क (3) थर्मल ऑयल सिस्टम एवं विश्लेषण कक्ष को संचालन हेतु तैयार रहने का निर्देश दें; साथ ही, कूलिंग वॉटर भेजने की व्यवस्था करें। 2. उत्प्रेरक का अपचयन – उत्प्रेरक का उपयोग करने से पहले इसका अपचयन आवश्यक है। चूँकि इस उत्प्रेरक के मुख्य घटक CuO-ZnO-Al2O3 हैं, इसलिए रूपांतरण अभिक्रिया में मुख्य भूमिका सक्रिय तत्व तांबे की ही होती है। अपचयन प्रक्रिया में हाइड्रोजन का उपयोग अपचयक गैस के रूप में, जबकि नाइट्रोजन का उपयोग वाहक गैस के रूप में किया जाता है। अपचयन अभिक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-उत्सर्जक अभिक्रिया है; इसलिए हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन का अनुपात, साथ ही अपचयन गैसों की गति भी आवश्यक मानकों के अनुरूप ह अपचयन अभिक्रिया का समीकरण है: CuO + H2 → Cu + H2O। उत्प्रेरक में लगभग 5% भौतिक जल होता है; अपचयन प्रक्रिया के दौरान थोड़ा जल उत्पन्न होता है, इसे ठंडा करके ही बाहर निकाला जा सकता है। इस प्रक्रिया में, रोटरी पंप, रिड्यूसिंग गैस के परिसंचरण हेतु ऊर्जा प्रदान करता है। पुनर्स्थापना प्रक्रिया निम्नलिखित है: (1) पुनर्स्थापना सिस्टम के वाल्वों को खोलें; इससे उत्प्रेरक का गैस प्रवाह निम्नलिखित मार्ग से होगा: NH102 → E102 → E101 → R101 → E102 → E103 → NH101. V1034 एवं V1035 वाल्वों को खोलें, ताकि वैल्यूएबल V102 में नाइट्रोजन 80% तक भर सके। (2) रोटरी पंप को सक्रिय करें, ताकि सिस्टम में गैस का परिसंचरण हो सके। (3) E103 के कूलिंग वॉटर के इनलेट/आउटलेट वाल्वों को खोलें। (4) कन्वर्शन फर्नेस R101 में थर्मल ऑयल के इनलेट वाल्व को खोलें। ; T101 टॉवर के हीट ट्रांसफर ऑयल इनलेट वाल्व V1039 को खोलें, एवं शॉर्ट-सर्किट वाल्व V1038 को बंद करें। थर्मल ऑयल सर्कुलेशन पंप को सक्रिय करें, ताकि थर्मल ऑयल सिस्टम में तरल पदार्थ घूमता रहे। (5) यह जाँचें कि रिड्यूसन सिस्टम एवं हीट ट्रांसफर ऑयल सिस्टम सही तरीके से काम कर रहे हैं या नहीं। यदि कोई असामान्यता न हो, तो थर्मल ऑयल सिस्टम को कैटालिस्ट के अवक्षय हेतु निर्धारित प्रक्रिया के अनुसार तापमान बढ़ाने के ल (6) जब थर्मल ऑयल का तापमान 160℃ तक पहुँच जाता है, तो V1038 को खोल दें, एवं T101 टॉवर के थर्मल ऑयल इनलेट वाल्व V1039 को बंद कर दें। (7) वास्तविक प्रक्रिया को, कैटलिस्ट के उपयोग संबंधी निर्देशों के अनुसार ही किया जाना चाहिए। (8) रिड्यूसन प्रक्रिया के दौरान, T102 टैंक के तल पर स्थित ड्रेन वाल्व के माध्यम से नियमित रूप से कंडेन्सेट जल को बाहर निकाला जाता है। नाइट्रोजन एवं हाइड्रोजन को नियमित रूप से सिस्टम में जोड़ा जाना च (9) जब उत्प्रेरक का अपचयन पूरा हो जाए, तो निम्नलिखित चरणों का पालन करके मशीन को सामान्य रूप से बंद करें:
a. हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन के आपूर्ति वाल्वों को बंद कर दें। ख. रोटरी पंप को बंद करें। ग. रिड्यूस्ड गैस सिस्टम के वाल्व V1058, V1069, V1046 को बंद करें। अब इसे रूपांतरण भट्ठी में डालकर उत्पादन प्रक्रिया शुरू की जा सकती है। (10) जब उत्प्रेरक का अपचयन होता है, तो किसी दुर्घटना की स्थिति में तुरंत मशीन को रोकना आवश्यक है। इसका संचालन निम्नलिखित तरीके से होता है: अ. हाइड्रोजन गैस की आपूर्ति ब ख. थर्मल ऑयल के द्वारा हीतन प्रक्रिया बंद कर दें; केवल थर्मल ऑयल के परिसंचरण को ही जारी र ग. कारणों का पता लेने के बाद ही आगे की कार्रवाई की जाए। यदि यह एक अस्थायी समस्या है, तो उसे दूर करने के बाद प्रक्रिया पुनः शुरू की जा सकती है। ; यदि लंबे समय तक वाहन को वहीं खड़ा रखना है, तो परिस्थितियों के अनुसार नाइट्रोजन का उपयोग करके वाहन की सुरक्षा 3. उत्प्रेरकों का निष्क्रियीकरण: जो उत्प्रेरक पहले से ही अपचयित हो चुके हैं (चाहे वे पूरी तरह अपचयित न हुए हों), उन्हें निकालने से पहले अवश्य ही निष्क्रिय किया जाना चाहिए। यदि उत्पादन प्रक्रिया को लंबे समय के लिए रोकना है, तो उत्प्रेरकों की सुरक्षा हेतु भी उन्हें निष्क्रिय करना आवश्यक है। पैल्वेट न होने की स्थिति में, रिएक्टर में धनात्मक दबाव बनाए रखना आवश्यक है; हवा के अंदर जाने की अनुमति नही पैसिवेशन सिस्टम, रिडक्शन सिस्टम के समान ही होता है; वाल्वों को खोलने/बंद करने की प्रक्रिया भी वैसी ही होती है पैचिंग प्रक्रिया एवं अपचयन प्रक्रिया, दोनों ही तीव्र ऊष्मा-उत्सर्जक अभिक्रियाएँ हैं; इसलिए नाइट्रोजन एवं ऑक्सीजन के अनुपात, साथ ही सिस्टम में आने वाली गैसों की मात्रा पर ध्यान द पैचिंग प्रक्रिया के दौरान तापमान 60°C से कम होता है; इसलिए बाहरी ऊष्मा की आवश्यकता नहीं होती। पैचिंग की प्रक्रिया, कैटालिस्ट के उपयोग संबंधी निर्देशों के अनुसार ही की जाती है। 7.4.5 उत्प्रेरकों की सुरक्षा: 1. किसी भी परिस्थिति में, उत्प्रेरक परत का तापमान 300℃ से अधिक नहीं होना चाहिए। 2. रिड्यूस्ड कैटालिस्ट को ऑक्सीजन या हवा के संपर्क में आने से बिल्कुल भी बचाना आवश्यक है। 3. उत्प्रेरक के उपयोग के दौरान, जहाँ तक संभव हो, प्रक्रिया को बीच में रोकने से बचना चाहिए। हर बार जब कार रुकती है, तो प्रतिक्रिया-रोधक उपायों या नाइट्रोजन से सुरक्षा देने के बावजूद भी इसका कैटालिस्ट की उम्र पर प्रभाव पड़ता है। 4. उत्प्रेरक के तापमान में वृद्धि एवं कमी दोनों ही धीरे-धीरे ही होनी चाहिए; तेज़ गति से तापमान में परिवर्तन करना वर्जित है। 5. उत्पादन क्षमता एवं दक्षता को बनाए रखने हेतु, उत्प्रेरक को कम तापमान पर ही उपयोग में लाना चाहिए; ऐसा करने से उत्प्रेरक का जीवनकाल बढ़ जाता है। 6. सल्फर, फॉस्फोरस, हैलोजन जैसे विषाक्त पदार्थों को सिस्टम में मिलने से सख्ती से रोका जाना चाहिए; ताकि कैटालिस्ट दूषित न हो जाए। 7. उपकरणों में उपयोग होने वाले कच्चे माल जैसे मेथनॉल, डिस्टिल्ड पानी, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन आदि को आवश्यक मानकों के अनुरूप होना चाहिए; इनकी जाँच हेतु सख्त मानकों का पालन किया जाना आवश्यक है। 8. यदि कोई असामान्यता पाई जाए, खासकर प्रतिक्रिया प्रणाली में कोई समस्या हो, तो तुरंत मशीन को रोककर उसकी जाँच करनी आवश्यक है। समस्या दूर होने के बाद ही मशीन को पुनः चालू किया जा सकता है 7.4.6 विशेष सुरक्षा उपाय: आमतौर पर आपातकालीन स्थितियों में ही विशेष सुरक्षा उपायों का उपयोग किया जाता है। यदि सामान्य परिस्थितियों में भी अस्थायी रूप से मशीन को बंद करना हो, तो भी विशेष सुरक्षा उपायों का उपयोग किया जा सकता है। यदि मशीन को लंबे समय तक बंद रखना हो, तो उत्प्रेरकों की रक्षा हेतु “ड्यूप्लीकेशन” नामक विधि का उपयोग किया जा सकता है। 1. कन्वर्शन फर्नेस के स्थल पर हमेशा 2–3 बोतलें शुद्ध नाइट्रोजन उपलब्ध रहनी चाहिए। इसमें नाइट्रोजन दबाव नियंत्रक भी है, एवं इसे पाइपलाइनों के माध्यम से कन्वर्शन फर्नेस के इनलेट पर स्थित विशेष सुरक्षा वाल्व से जोड़ा गया है। 2. जब विशेष सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है, तो पहले सिस्टम का दबाव 0.2 MPa तक कम कर दिया जाता है (थर्मल ऑयल का तापमान 200°C से कम होना चाहिए)। इसके बाद R101 के इनलेट/आउटलेट वाल्व बंद कर दिए जाते हैं, जबकि नाइट्रोजन के इनलेट वाल्व V1032, V1053A/B खोल दिए जाते हैं। नाइट्रोजन के दबाव को नियंत्रित करने हेतु नाइट्रोजन प्रेशर रेगुलेटर का उपयोग किया जाता है; आउटलेट पर दबाव 0.2–0.3 MPa रखा जाता है। R101 की आउटलेट पाइपलाइन पर स्थित वेंट वाल्व V1056 खोल दिया जाता है, ताकि रिएक्टर में मौजूद गैसें 20 मीटर³ नाइट्रोजन द्वारा बदल दी जा सकें। इसके बाद V1056 वाल्व बंद कर दिया जाता है, ताकि रिएक्टर बंद हो जाए। 3. इसके बाद, सिस्टम स्वाभाविक रूप से ठंडा हो जाता है, एवं नाइट्रोजन वाल्व का दबाव धीरे-धीरे समायोजित किया जाता है; ताकि नाइट्रोजन वाल्व के निकास बिंदु पर दबाव 0.05–0.3 MPa बना रहे (ताकि कन्वर्शन फर्नेस में धनात्मक दबाव बना रहे)। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है, जब तक कि कन्वर्शन फर्नेस की विशेष सुरक्षा प्रणाली समाप्त न हो जाए। विशेष ध्यान दें: विशेष सुरक्षा प्रक्रिया के दौरान, यह आवश्यक है कि कन्वर्जन फर्नेस के अंदर का दबाव कभी भी ऋणात्मक न रहे। 8.0 पर्यावरण संरक्षण एवं सुरक्षा संबंधी महत्वपूर्ण बिंदु
8.1 इस प्रक्रिया में आंतरिक स्व-चक्रीय प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है; बंदी अवस्था या रखरखाव के दौरान कोई अपशिष्ट निकलता नहीं है। सामान्य संचालन के दौरान, केवल सर्कुलेशन तरल पदार्थ V103 से ही थोड़ी मात्रा में CO2, मेथनॉल आदि गैसें निकलती हैं। इन गैसों की मात्रा 2–5 Nm3/घंटा होती है। इन गैसों की संरचना निम्नलिखित है:
घटक: CO2, CH3OH, H2O
वॉल्यूम प्रतिशत: 91.11%, 1.98%, 6.91%
चूँकि गैसों की मात्रा बहुत कम है, इसलिए ये विषाक्त नहीं हैं; इन्हें सीधे वायुमंडल में छोड़ा जा सकता है। 8.2 वाष्पीकरण टॉवर T101 के तल से समय-समय पर थोड़ा मात्रा में मेथनॉल युक्त अपशिष्ट जल निकाला जाता है। इस अपशिष्ट जल में मेथनॉल की मात्रा 0.5% से कम होती है; इसमें थोड़ी मात्रा में अम्ल/क्षार आदि भी होते हैं। 99.5% भाग पानी ही होता है। चूँकि इसकी मात्रा बहुत कम होती है – औसतन 15.0–20.0 किलोग्राम/घंटा – इसलिए इसे पतला करके सीधे नाली में छोड़ा जा सकता है। 8.3 सुरक्षा उपाय: इस उत्पादन इकाई में मुख्य रूप से मेथनॉल एवं हाइड्रोजन जैसे पदार्थ हैं; ये सभी आग लगने एवं विस्फोट होने की संभावना वाले, तथा विषाक्त पदार्थ हैं। इसलिए, उपकरणों एवं पाइपलाइनों से किसी भी प्रकार का लीकेज नहीं होना चाहिए। कार्यशाला के अंदर अच्छी वेंटिलेशन व्यवस्था होनी आव मेथनॉल, मानव की दृष्टि तंत्रिकाओं को गंभीर रूप से नुकसान पहुँचाता है; गंभीर मामलों में अंधापन भी हो सकता है। इसलिए, संचालन एवं रखरखाव के दौरान आवश्यक सुरक्षा उपकरण पहनना आवश्यक है, ताकि मेथनॉल आँखों में न जा सके। इस उपकरण में आग जलाना पूरी तरह से वर्जित है; आग जलाने हेतु आवश्यक रूप से अनुमति पत्र 9.0 विश्लेषण प्रक्रिया: इस उपकरण में मेथनॉल एवं डिस्टिल्ड वॉटर को कच्चे पदार्थों के रूप में उपयोग किया जाता है। उत्प्रेरकों की सहायता से मेथनॉल को रूपांतरित करके गैस प्राप्त की जाती है; इस गैस को वेरिएबल-प्रेशर अधिशोषण विधि द्वारा शुद्ध हाइड्रोजन में परिवर्तित किया जाता है। इस प्रोटोकॉल में उत्प्रेरकों के अपचयन संबंधी विश्लेषण, कच्चे तरल पदार्थों का विश्लेषण, मेथनॉल के रूपांतरण प्रक्रिया संबंधी विश्लेषण, एवं उत्पादित हाइड्रोजन में मौजूद अशुद्धियों का विश्लेषण शामिल है विश्लेषण संबंधी आवश्यकताएँ: सामान्य ड्राइविंग के दौरान, हर आठ घंटों में कम से कम एक बार कच्चे तरल पदार्थ की सांद्रता, परिसंचरण तरल पदार्थ की सांद्रता, एवं रूपांतरित गैसों की संरचना का विश्लेषण किया जाना आवश्यक है। इसके अलावा, विश्लेषण के परिणामों को प्रक्रिया-परिचालन करने वाले कर्मचारियों को दिया जाना चाहिए, ताकि उपक उत्प्रेरक के अपचयन की प्रक्रिया के दौरान, हर आधे घंटे में अपचयित गैसों की संरचना का विश्लेषण किया जाता है, एवं विश्लेषण के परिणामों को प्रक्रिया-परिचालन करने वाले कर्मचारियों को दिए जाते ह 9.1 गाड़ी चलाने से पहले की तैयारियाँ
9.1.1 उपकरणों का समायोजन – उपकरणों के उपयोग संबंधी निर्देशों के अनुसार, उपकरणों के विभिन्न मापदंडों को समायोजित करें, एवं यह जाँचें कि उपकरण सही ढंग से काम कर रहे हैं या नहीं। 9.1.2 क्रोमैटोग्राफी स्तंभों का उपचार: 3 मिमी व्यास एवं 2 मीटर लंबाई वाले दोनों क्रोमैटोग्राफी स्तंभों को पहले 10% NaOH एवं 10% HCl घोलों से धोया जाता है; इसके बाद उन्हें पानी से धोया जाता है। अंत में, उन्हें निर्जल इथेनॉल से धोया जाता है। इसके बाद उनमें से वायु हटाकर उन्हें उपयोग हेतु तैयार किया जाता है। 9.2 उत्प्रेरक के अपचयन प्रक्रिया का विश्लेषण: प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार, उत्प्रेरक के अपचयन हेतु हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन का मिश्रण उपयोग में आता है; हाइड्रोजन की मात्रा 0.5% से धीरे-धीरे बढ़कर 10% तक पहुँच जाती है। अंत में, रूपांतरण भट्टी के इनलेट एवं आउटलेट में हाइड्रोजन की मात्रा समान हो जाती है, जिससे अपचयन प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। यह प्रक्रिया लगभग 56 घंटों में पूरी होती है। हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन के मिश्रण संबंधी आवश्यकताएँ: उपयोग में आने वाले हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन में ऑक्सीजन की मात्रा 0.2% से कम होनी चाहिए। इसलिए, सबसे पहले उपयोग में आने वाले हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन में ऑक्सीजन की मात्रा को मापना आवश्यक है; साथ ही प्रक्रिया-प्रणाली में होने वाले परिवर्तनों के दौरान भी ऑक्सीजन की मात्रा को मापना आवश्यक है। 9.3 कच्चे माल का विश्लेषण: प्रक्रिया के अनुसार, वाष्पीकरण उपकरण में डाले जाने वाले मेथनॉल-जल घोल में मेथनॉल की मात्रा 48-52% होनी चाहिए।
10.0 सुरक्षा नियम: 10.1 परिचय: यह उत्पादन उपकरण, शंघाई हुआशी डिज़ाइन इंस्टीट्यूट द्वारा डिज़ाइन की गई मेथनॉल वाष्पीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके हाइड्रोजन उत्पन्न करने हेतु बनाया गया है। PSA ट्रांसफॉर्मेशन सॉर्ब्शन भाग – 3.5 PSA यूनिट का संचालन
3.5.1 कार्य एवं उद्देश्य
थर्ड सेपरेशन टैंक से निकलने वाली गैस में लगभग 6% मीथेन, 3% कार्बन मोनोऑक्साइड एवं 18% कार्बन डाइऑक्साइड होता है। मीथेन एवं कार्बन मोनोऑक्साइड दोनों में ही उच्च ऊष्मा-मूल्य होता है; इसके अलावा, कार्बन मोनोऑक्साइड एवं कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों के लिए हानिकारक हैं। PSA यूनिट का उद्देश्य इन हानिकारक पदार्थों को हटाकर 99% से अधिक शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त करना है। जबकि मीथेन एवं कार्बन मोनोऑक्साइड को PSA यूनिट के अपशिष्ट गैस के रूप में ईंधन गैस में मिला दिया जाता है, ताकि उनमें मौजूद ऊष्मा का उपयोग किया जा सके। 3.5.2 प्रक्रिया के सिद्धांत एवं विधियाँ
(1) प्रक्रिया का सिद्धांत
ट्रांसफॉर्मेशनल अब्सोर्प्शन तकनीक, अब्सोर्बेंट (छिद्रयुक्त ठोस पदार्थ) की सतह पर गैस अणुओं के भौतिक अवशोषण के सिद्धांत पर आधारित है। इस तकनीक में, समान दबाव के अंतर्गत अब्सोर्बेंट उच्च उबलने वाले घटकों को आसानी से अवशोषित कर लेता है, जबकि कम उबलने वाले घटकों को अवशोषित करने में कठिनाई होती है। इसके अतिरिक्त, उच्च दबाव के अंतर्गत अवशोषित होने वाले घटकों की मात्रा बढ़ जाती है, जबकि कम दबाव के अंतर्गत यह मात्रा कम हो जाती है। कच्ची गैस को उच्च दबाव के तहत अवशोषक पदार्थों की परत से होकर भेजा जाता है; इस प्रक्रिया में हाइड्रोजन की तुलना में उच्च घुलनांक वाले अशुद्धियाँ चयनात्मक रूप से अवशोषित हो जाती हैं, जबकि कम घुलनांक वाले घटक हाइड्रोजन के साथ अवशोषक पदार्थों की परत से होकर आसानी से गुजर जाते हैं। इस प्रकार हाइड्रोजन एवं अशुद्धियों का अलगीकरण हो जाता है। फिर, कम दबाव के अंतर्गत अवशोषित हुए अशुद्धियों को मुक्त कर दिया जाता है; इससे अवशोषक पुनः उपयोग योग्य हो जाता है, ताकि आगे भी अशुद्धियों को अलग किया जा सके। ऐसे दबाव के अंतर्गत अशुद्धियों को अवशोषित करके हाइड्रोजन को शुद्ध करना, एवं कम दबाव में उन अशुद्धियों को मुक्त करके अवशोषक को पुनः उपयोग योग्य बनाना – यही वैरिएबल-प्रेशर अवशोषण प्रक्रिया ह ट्रांसफॉर्मेशन एडसॉर्प्शन प्रक्रिया में, एडसॉर्बेंट में मौजूद अशुद्धियों को हटाने हेतु अशुद्धियों के दबाव को कम किया जाता है। (2) इस उपकरण में निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है: ① अवशोषण बिस्तर पर दबाव कम करना (दबाव निकालना), ② उत्पाद के घटकों से अवशोषण बिस्तर को धोना। चित्र 3-5-1 में अवशोषण एवं विघटन प्रक्रियाओं को दर्शाया गया है। सामान्य दबाव पर डिसॉर्प्शन (चित्र 3-1 देखें): दबाव बढ़ने की प्रक्रिया (A-B): डिसॉर्प्शन के बाद पुनर्जीवित हुआ अधिशोषण तल, इस प्रक्रिया में सबसे कम दबाव P1 पर होता है; तल में मौजूद अशुद्धियों की मात्रा Q1 होती है (बिंदु A)। इन परिस्थितियों में, उत्पाद के घटकों का उपयोग करके दबाव को P3 तक बढ़ाया जाता है; लेकिन बेड में मौजूद अशुद्धियों की अवशोषण मात्रा Q1 समान ही रहती है (बिंदु B)। अवशोषण प्रक्रिया (B–C): स्थिर अवशोषण दबाव के तहत, कच्ची गैस लगातार अवशोषण बेड में प्रवेश करती रहती है, जबकि उत्पाद घटक बाहर निकलते रहते हैं। अवशोषण बिस्तर में अशुद्धियों की मात्रा धीरे-धीरे बढ़ती जाती है; जब यह मात्रा निर्धारित सीमा Q3 (बिंदु C) तक पहुँच जाती है, तो कच्ची गैस का प्रवाह रुक जाता है, एवं अवशोषण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इस समय, अवशोषण बेड में अभी भी कुछ ऐसा अवशोषक शेष है, जो अभी तक किसी अशुद्धि को अवशोषित नहीं कर पाया है (यदि सभी अवशोषक अशुद्धियों को अवशोषित कर लें, तो अवशोषण मात्रा Q4 होगी; ऐसी स्थिति में बिंदु C’ होगा)। क्रमिक विसर्जन प्रक्रिया (C–D): कच्ची गैस से उत्पाद प्राप्त होने की दिशा में दबाव कम किया जाता है; निकलने वाली गैस भी उत्पाद ही होती है। इस गैस का उपयोग अन्य अधिशोषण उपकरणों में दबाव बढ़ाने या उन्हें साफ करने हेतु किया जाता है।
चित्र 3-5-1: ट्रांसडायनामिक अधिशोषण चक्र में अधिशोषण-विघटन प्रक्रियाओं का आरेख। इस प्रक्रिया में, जैसे-जैसे बेड के अंदर का दबाव कम होता जाता है, अवशोषक पदार्थ पर मौजूद अशुद्धियाँ धीरे-धीरे मुक्त होने लगती हैं। ये मुक्त हुई अशुद्धियाँ फिर से उन अवशोषक पदार्थों द्वारा ही अवशोषित हो जाती हैं, जिन पर अभी तक पर्याप्त मात्रा में अशुद्धियाँ अवशोषित नहीं हुई हैं। इस प्रकार, अशुद्धियाँ अवशोषक बेड से बाहर नहीं जातीं, एवं बेड में मौजूद अशुद्धियों की जब अवशोषण बिस्तर का दबाव D बिंदु तक गिर जाता है, तो बिस्तर में मौजूद सभी अवशोषक पदार्थ अशुद्धियों द्वारा घेर लिए जाते हैं, और तब दबाव P2 विपरीत दिशा में प्रक्रिया (D–E): इस प्रक्रिया में, कच्ची गैस से उत्पादों को निकालने की दिशा के विपरीत ही दबाव कम किया जाता है; जब तक कि वह दबाव P1 तक नहीं पहुँच जाता (जो आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है)। इस प्रक्रिया में, कॉलम में मौजूद अधिकांश अशुद्धियाँ वायु-प्रवाह के साथ कॉलम से बाहर निकल जाती हैं; कॉलम में शेष रहने वाली अशुद्धियों की मात्रा Q2 होती है। धोने की प्रक्रिया (E–A): प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त अवशोषण आइसोथर्म्स के आधार पर, दबाव P1 पर भी अवशोषण बेड में कुछ मात्रा में अशुद्धियाँ बची रहती हैं। इन अशुद्धियों को यथासंभव हटाने हेतु, बेड में दबाव को और कम करना आवश्यक है। यहाँ, अन्य अवशोषण बिस्तरों के उपयोग से दबाव कम करके प्राप्त होने वाले उत्पादों को, प्रक्रिया के न्यूनतम दबाव P1 पर विपरीत दिशा में धोया जाता है; इससे अशुद्धियों का दबाव लगातार कम होता जाता है, जिससे वे अवशोषण बिस्तर से बाहर निकल जाती हैं। निश्चित मात्रा में धोने के बाद, बेड में मौजूद अशुद्धियों की मात्रा प्रक्रिया के न्यूनतम स्तर Q1 तक घट जाती है; इसके बाद पुनर्स्थापना प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इस प्रकार, अवशोषण बेड एक बार अवशोषण-मुक्ति प्रक्रिया पूरी कर लेता है, और फिर दबाव बढ़ाकर अगले चक्र की शुरुआत की जाती है। 3.5.3 लॉजिस्टिक्स
3.5.3.1 कच्चा माल
इस इकाई में प्रयोग होने वाला कच्चा माल “मध्यम-दबाव वाली गैस” है। कच्ची गैस की संरचना तालिका 3-5-1 में दी गई है:
**तालिका 3-5-1: कच्ची गैस की संरचना**
| घटक | H2 | N2 | CO2 | CH4 | CO | H2O | ΣV% |
|-------|----|----|-----|-----|----|-----|------|
| प्रतिशत | 72.33 | 1.63 | 17.8 | 5.62 | 2.3 | 0.32 | 100 |
कच्ची गैस का PSA में दबाव: 2.1 MPa
तापमान: ≤40°C
प्रवाह दर: 15360.2 Nm3/घंटा
उत्पादन क्षमता में समायोजन की सीमा: 30% से 110% तक
3.5.3.2 उत्पाद
उत्पाद हाइड्रोजन है; गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ: H2 ≥ 99.9% ; इसमें: CO + CO2 < 10 पीपीएम; दबाव: ≥2.05 मेगापास्कल; तापमान: ≤40℃; प्रवाह दर: 10,000 एनएम3/घंटा।
**उप-उत्पाद**: उप-उत्पाद “डिसॉर्ब्ड गैस” है; इसकी संरचना तालिका 3-5-2 में दी गई है:
**तालिका 3-5-2: डिसॉर्ब्ड गैस की संरचना**
| घटक | H2 | N2 | CO2 | CH4 | CO | H2O | ΣV% |
|——|----|----|-----|-----|----|-----|------|
| प्रतिशत | 20.73 | 4.46 | 51.01 | 16.10 | 6.59 | 0.92 | 100 |
**डिसॉर्ब्ड गैस के लिए:** दबाव: 0.05 मेगापास्कल; तापमान: 40℃; गैस की मात्रा: 5,360.2 एनएम3/घंटा।
**3.5.4 प्रक्रिया उपकरण**: इस इकाई में निम्नलिखित प्रक्रिया उपकरण हैं:
| उपकरण का नाम | संख्या | उद्देश्य |
|——|——|——|
| अभिशोषक | T-401/A–H | कच्ची गैस में मौजूद अशुद्धियों को अवशोषित करना |
| गैस संग्रहण टैंक | V-401 | गैस को संग्रहीत करना |
| डिसॉर्ब्ड गैस संग्रहण टैंक | V-402 | डिसॉर्ब्ड गैस के दबाव में होने वाले उतार-चढ़ाव को कम करना |
| डिसॉर्ब्ड गैस मिश्रण टैंक | V-403 | डिसॉर्ब्ड गैस के दबाव एवं संरचना में होने वाले उतार-चढ़ाव को कम करना |
अभिशोषक, इस उपकरण का मुख्य घटक है; अभिशोषक में तीन प्रकार के अभिशोषक पदार्थ हैं – एक्टिवेटेड एल्यूमिना, एक्टिवेटेड कार्बन, C-मॉलिक्यूल सीवेज। इनकी व्यवस्था चित्र 3-5-2 में दी गई है।
**3.5.5 प्रक्रिया प्रवाह**: PSA-H2 उपकरण की प्रक्रिया प्रवाह का सरल चित्र चित्र 3-5-3 में दिया गया है।
कच्ची गैस (बिंदु ①), 2.1 मेगापास्कल दबाव एवं 40℃ तापमान पर, 8 अभिशोषकों (T-401/A–H) एवं कई प्रोग्रामेबल वाल्वों से बनी वेरिएबल-प्रेशर अभिशोषण प्रणाली में प्रवेश करती है। PSA प्रणाली में 8 टॉवरों का उपयोग किया जाता है; दोनों टॉवरों में एक साथ चार बार सामग्री डाली जाती है, ताकि दबाव समान रहे। यह एक सामान्य दबाव वाली डिसोसिएशन प्रक्र कच्ची गैस, प्रवेश बिंदु से नीचे से ऊपर की ओर जाती है, एवं दो ऐसे अधिशोषकों से होकर गुजरती है जो अधिशोषण प्रक्रिया में हैं। इन अधिशोषकों में मौजूद अधिशोषक पदार्थ, कच्ची गैस में मौजूद ऐसे घटकों को अधिशोषित कर लेते हैं; जबकि कम अधिशोषित होने वाला हाइड्रोजन घटक, उत्पाद गैस के रूप में निकास बिंदु से बाहर निकल जाता है। शेष छह टॉवरों में अलग-अलग चरणों की प्रक्रियाएँ संपन्न होती हैं; आठों टॉवर बारी-बारी से काम करते हैं, ताकि कच्ची गैस लगातार आती रहे, एवं तैयार गैस स्थिर रूप से बाहर निकल सके (बिंदु ②)। PSA प्रणाली में विघटित होने वाली गैसें, रिवर्स डिस्चार्ज एवं वॉशिंग चरणों से प्राप्त होती हैं। रिवर्स डिस्चार्ज चरण की शुरुआत में दबाव काफी अधिक होता है (रिवर्स डिस्चार्ज दबाव P ≥ 0.1 MPa); इस कारण विघटित होने वाली गैसें पहले विघटित गैसों के बफर टैंक (V-402) में जाती हैं। वहाँ PV-406 नामक नियंत्रण वाल्व के माध्यम से दबाव कम करने के बाद ये गैसें विघटित गैसों के मिश्रण टैंक (V-403) में भेजी जाती हैं। ; निम्न दबाव वाले क्षेत्रों से निकलने वाली वायु, साथ ही धोने की प्रक्रिया में उपयोग होने वाली वायु, भी नियंत्रण वाल्व XV-407 के माध्यम से विघटनकारी वायु मिश्रण टैंक (V-403) में भेजी जाती है; वहाँ इन वायुओं को मिलाकर उन्हें स्थिर अवस्था में बाहर भेजा जाता है (बिंदु ③)। 3.5.6 उपकरण का संचालन तरीका: इस उपकरण को निम्नलिखित चार संचालन तरीकों में से किसी एक का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, इसे 8-2-4/P प्रक्रिया विधि के अनुसार ही संचालित किया जाता है। संचालन विधि: ऑनलाइन एडसॉर्बरों की संख्या, एक साथ कार्य करने वाले एडसॉर्बरों की संख्या, समान दबाव प्राप्त करने हेतु किए गए प्रयासों की संख्या, एडसॉर्बरों के पुनर्उपयोग हेतु आवश्यक चरण, कच्चे माल का भार%, उपकरण द्वारा H2 निकालने की दर%।
8‑2‑4/P: 8, 2, 4; विपरीत दिशा में धातु निकालना, धोना – 100, 89।
7‑2‑3/P: 7, 2, 3; विपरीत दिशा में धातु निकालना, धोना – 100, 85।
6‑2‑2/P: 6, 2, 2; विपरीत दिशा में धातु निकालना, धोना – 100, 82।
4‑1‑2/P: 4, 1, 2; विपरीत दिशा में धातु निकालना, धोना – 50, 80।
3.5.7 वेरिएबल-प्रेशर एडसॉर्प्शन प्रक्रिया: इस उपकरण में वेरिएबल-प्रेशर एडसॉर्प्शन प्रणाली 8 एडसॉर्बरों, 58 प्रोग्राम-नियंत्रित वाल्वों, एवं 10 नियंत्रण वाल्वों से मिलकर बनी है; ये सभी आपस में पाइपलाइनों के माध्यम से जुड़े हैं। प्रत्येक अवशोषक कनेक्टर, 7 प्रोग्रामेबल वाल्वों से जुड़ा होता है; इनपुट छोर पर 2 वाल्व एवं आउटपुट छोर पर 5 वाल्व जुड़े होते हैं। प्रोग्रामेबल वाल्वों के कोडों की व्याख्या निम्नलिखित है:
KV X × अधिशोषकों का क्रमांक: 1, 3, 5, 7, 9, एवं A–H।
कार्य-संबंधी कोड:
1 – कच्चे गैस के प्रवेश हेतु वाल्व
2 – उत्पादों के निकास हेतु वाल्व
3 – विपरीत दिशा में दबाव छोड़ने हेतु वाल्व
4 – सीधी दिशा में दबाव छोड़ने हेतु वाल्व
5 – समानीकरण/अंतिम दबाव वृद्धि हेतु वाल्व
6 – धोने हेतु प्रवेश वाल्व
7 – दूसरे, तीसरे एवं चौथे चरण हेतु वाल्व
8 – विपरीत दिशा में दबाव छोड़ने हेतु मुख्य वाल्व।
प्रोग्रामेबल वाल्वों संबंधी कोड एवं उपकरणों के समूहों के कोड – चित्र 3-5-4।
3.5.7.1 8-2-4/P संचालन प्रणाली:
(1) प्रक्रिया-चरण:
8-2-4/P प्रणाली में संचालन के दौरान, दो अधिशोषक कच्ची गैस को अवशोषित करने एवं हाइड्रोजन उत्पन्न करने के चरण में होते हैं; जबकि शेष छह अधिशोषक अवशोषक पदार्थों के पुनर्उत्पादन हेतु विभिन्न चरणों में कार्य करते हैं। प्रत्येक अवशोषक में समान प्रक्रियाएँ लागू की जाती हैं; जैसा कि तालिका 3-5-3 में दर्शाया गया है। इस तरह, कच्ची गैस लगातार आती रहती है, एवं उत्पादन के रूप में हाइड्रोजन भी निरंतर एवं स्थिर रूप से प्राप्त होता रहता है। तालिका 3-5-3: 8-2-4/P प्रक्रिया का समय-अनुक्रम
चरण: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
दबाव (MPa): 2.2, 1.76, 1.33, 0.9, 0.46, 0.2, 0.05, 0.05, 0.46, 0.46, 0.9, 0.9, 1.33, 1.33, 1.76, 2.2
समय (सेकंड): 240, 40, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 80
T-401/A: A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR
V-7115/2: E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS
V-7115/3: IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R
V-7115/4: E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P
V-7115/5: D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP
V-7115/6: E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D
V-7115/7: E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
V-7115/8: A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
(2) प्रक्रिया का वर्णन:
यहाँ, पहले अधिशोषक (T-401/A) के एक चक्र में होने वाले विभिन्न चरणों के उदाहरण के आधार पर, इस उपकरण की वैक्यूम-अधिशोषण प्रक्रिया का वर्णन किया गया है। अवशोषण (A): प्रोग्रामेबल वाल्व KV1-1 एवं KV2-1 को चालू करें (अवशोषक T-401/A से जुड़े अन्य वाल्वों को बंद रखें; आगे भी ऐसा ही करें)। कच्ची गैस, वाल्व KV1-1 के माध्यम से अंदर आती है, एवं नीचे से ऊपर की ओर एडसॉर्बर T-401/A से होते हुए आगे जाती है। कच्ची गैस में मौजूद अशुद्धियाँ इस एडसॉर्बर द्वारा अलग कर दी जाती हैं; परिणामस्वरूप प्राप्त होने वाली हाइड्रोजन गैस, वाल्व KV2-1 के माध्यम से बाहर निकलती है। जब अवशोषित होने वाली अशुद्धियों का अवशोषण-क्षेत्र अवशोषक उपकरण की किसी निश्चित स्थिति पर पहुँच जाता है, तो KV1-1 एवं KV2-1 को बंद कर दिया जाता है; इससे कच्ची गैस का प्रवाह एवं उत्पादों का निकास रुक जाता है। इस समय, अवशोषक में, अवशोषण-क्षेत्र के अंत तक ऐसा अवशोषक भी मौजूद है, जिसमें अभी तक कोई अशुद्धि अवशोषित नहीं हुई है। प्रक्रिया दबाव: 2.2 मेगापास्कल
चरणों को पूरा करने हेतु समय: लगभग 240 सेकंड
पहले चरण में दबाव में होने वाली कमी (संक्षेप में E1D): KV5-1 एवं KV5-4 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों को चालू करें। जब एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/D से जोड़ दिया जाता है, जिसमें E2R प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। ऐसा करने से पहले चरण में दबाव संतुलित हो जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती है; लेकिन फिर भी यह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार दबाव कम करने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV5-4 को खोला जाता है, ताकि T-401/D में अगले चरण में दबाव बढ़ाया जा सके। प्रक्रिया दबाव: 2.2 MPa से घटकर 1.76 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलनन (संक्षेप में E2D): KV7-1 एवं KV7-5 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों को चालू किया जाता है। जब एडसॉर्बर T-401/A में समानीकरण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/E से जोड़ दिया जाता है; जिसमें E3R प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। इस प्रकार दूसरे स्तर पर दबाव समान किया जाता है। इस समानीकरण प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया लगातार निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है, लेकिन अभी तक वह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाई है। जब दोनों एडसॉर्बरों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-5 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार “द्वि-समानीकरण” प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV7-1 को खोला जाता है, ताकि T-401/A में “त्रि-समानीकरण” प्रक्रिया जारी रह सके। प्रक्रिया दबाव: 1.76 MPa से घटकर 1.33 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
तीसरे चरण में दबाव को समान करना (संक्षेप में: E3D): KV7-6 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV7-1 नामक वाल्व भी खोला जाता है। जब एडसॉर्बर T-401/A में दूसरे चरण की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/F से जोड़ दिया जाता है; जिसमें E4R चरण की प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। इस प्रकार तीसरे चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया निरंतर निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है; लेकिन अभी तक वह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाई है। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-6 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार “तीन-समानीकरण” चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV7-1 को खोला जाता है, ताकि T-401/A में “चार-समानीकरण” चरण आगे जारी रह सके। प्रक्रिया दबाव: 1.33 MPa से घटकर 0.9 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
चौथे चरण में दबाव को समान करना (संक्षेप में E4D): KV7-7 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV7-1 नामक वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में तीनों समानीकरण चरण पूरे होने के बाद, इसे उस एडसॉर्बर T-401/G से आउटलेट छोर पर जोड़ दिया जाता है; ऐसा चौथे स्तर के दबाव समानीकरण हेतु किया जाता है। दबाव समानीकरण की प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया आउटलेट छोर की ओर आगे बढ़ती रहती है, लेकिन अभी तक वह आउटलेट छोर तक नहीं पहुँच पाई है। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 एवं KV7-6 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.9 MPa से घटकर 0.46 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धीरे-धीरे दबाव कम करने की प्रक्रिया (संक्षेप में “पीपी”): KV4-1, KV6-8 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV3-8 नामक वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में चारों ओर से गैस निकालने की प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद गैस, वाल्व KV4-1, एडजस्टमेंट वाल्व HV-502 एवं वाल्व KV6-8 के माध्यम से ऊपर से नीचे की ओर जाकर, उस एडसॉर्बर V-401/H को धोती है; जिसमें अभी-अभी “डी” प्रक्रिया समाप्त हुई है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-8 एवं KHV-501 के माध्यम से डिस्टिलेशन टैंक V-403 में भेजी जाती है। अभिसरण प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में दबाव और भी कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप एडसॉर्प्शन फ्रंट लगातार निकास छिद्र की ओर बढ़ता रहता है। जब दबाव लगभग 0.2 MPa तक गिर जाता है, तो KV4-1, KV6-8, KV3-8, KHV-501, HV-502 जैसे वाल्व बंद हो जाते हैं। इस प्रकार अभिसरण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, एवं इस समय एडसॉर्प्शन फ्रंट ठीक निकास छिद्र तक पहुँच जाता है। प्रक्रिया दबाव: 0.46 MPa से घटकर 0.2 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
विपरीत दिशा में दबाव छोड़ना (संक्षेप में “विपरीत दबाव छोड़ना”, D): KV3-1 एवं KV8A वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में उच्च दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं KV8A के माध्यम से विपरीत दिशा में निकलकर डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक V-402 में जाती हैं। जब T-401/A एवं V-402 में दबाव संतुलित हो जाता है, तो वाल्व KV8A को बंद कर दिया जाता है, जबकि वाल्व KV3-1 को खुला रखा जाता है। साथ ही, एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501 भी खोला जाता है। इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A में कम दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501 के माध्यम से एडजस्टमेंट वाल्व PV-503A से होते हुए डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक में मौजूद गैसों के साथ मिल जाती हैं, और फिर दोनों मिलकर विभाजन टैंक V-403 से बाहर निकल जाती हैं। जब एडसॉर्बर T-401/A में दबाव, डिसॉर्ब्ड गैस के आउटपुट दबाव के बराबर हो जाता है, तो यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इसके बाद वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 को खुला रखा जाता है, ताकि T-401/A की अगली सफाई प्रक्रिया की जा सके। प्रक्रिया दबाव: 0.20 MPa से घटकर 0.05 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धोने की प्रक्रिया: KV6-1, KV4-2 नामक वाल्वों को खोलें, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को भी खोलें। साथ ही, KV3-1 एवं KHV-501-1 नामक वाल्वों को भी खोले रखें। चूँकि E4D चरण पहले ही समाप्त हो चुका है, इसलिए एडसॉर्बर T-401/B से निकलने वाली गैस का उपयोग करके एडसॉर्बर T-401/A को धोया जाता है। इससे एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद अशुद्धियों का दबाव और कम हो जाता है, जिससे एडसॉर्बेंट पूरी तरह से पुनर्जीवित हो जाता है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 के माध्यम से विघटनकारी गैसों के मिश्रण टैंक V-403 में भेजी जाती है। जब एडसॉर्बर T-401/B का दबाव निर्धारित मान तक गिर जाता है, तो वाल्व KV6-1, KV3-1, KV4-2 एवं नियंत्रण वाल्व HV-502, KHV-501 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार धोने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa पर ही रखा जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
चौथे चरण में दबाव को संतुलित करना (संक्षेप में “चार-संतुलन”, E4R): वाल्व KV7-1 को खोलें, एवं वाल्व KV7-3 को भी खोले रखें। एडसॉर्बर V-7115/1 को, जो हाल ही में E3D प्रक्रिया से गुजरा है, एडसॉर्बर T-401/C के आउटलेट छोर से जोड़कर चौथे स्तर पर दबाव संतुलन स्थापित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब इन दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो KV7-1 एवं KV7-3 वाल्व बंद कर दिए जाते हैं; इस प्रकार चार-चरणीय प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa से बढ़कर 0.46 MPA हो जाता है।
कार्यान्वयन समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 0.46 MPa पर ही रखा जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
तीसरे चरण में दबाव समान किया जाता है (इसे “ई3आर” भी कहा जाता है): KV7-1 वाल्व को खोला जाता है, एवं KV7-4 वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, E2D चरण समाप्त होने के बाद तैयार हुए एडसॉर्बर T-401/D से इसके आउटलेट छोर पर जोड़ा जाता है; ऐसा करने से तीसरे स्तर पर दबाव संतुलित हो जाता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो KV7-1 वाल्व बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार “तीन-समानीकरण” चरण समाप्त हो जाता है। अब KV7-4 वाल्व खोला जाता है, ताकि T-401/D में “चार-समानीकरण” चरण शुरू हो सके। प्रक्रिया दबाव: 0.46 MPa से बढ़कर 0.9 MPA हो जाता है।
कार्यान्वयन समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 0.9 MPa पर ही रखा जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन प्रक्रिया (संक्षेप में E2R): KV7-1 एवं KV7-5 वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, E1D चरण समाप्त होने के बाद तुरंत ही एडसॉर्बर T-401/E के आउटलेट से जोड़ा जाता है; इससे दूसरे स्तर पर दबाव संतुलित होता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार E1D चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV7-5 को खोला जाता है, ताकि T-401/E में अगला चरण शुरू हो सके। प्रक्रिया दबाव: 0.9 MPa से बढ़कर 1.33 MPA हो जाता है।
कार्यान्वयन समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 1.33 MPa पर ही बनाए रखें।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
पहले चरण में दबाव को संतुलित करना (संक्षेप में – E1R): KV5-1 एवं KV5-6 नामक वाल्वों को खोलें। एडसॉर्बर T-401/A को, जिसमें अभी-अभी एडसॉर्प्शन प्रक्रिया (A) समाप्त हुई है, एडसॉर्बर T-401/F के आउटलेट छोर से जोड़कर पहले चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-6 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV5-1 को फिर से खोला जाता है, ताकि एडसॉर्बर T-401/F में अगले चरण में दबाव बढ़ाया जा सके। प्रक्रिया दबाव: 1.33 MPa से बढ़कर 1.76 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
अंतिम दबाव वृद्धि (संक्षेप में “फाइनल चार्जिंग”, FR): HV-501 नामक वॉल्व को खोला जाता है, एवं KV5-1 नामक वॉल्व भी खोला जाता है। चार बार समान दबाव लाने की प्रक्रिया के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में उत्पाद गैस को नियंत्रण वाल्व HV-501 के माध्यम से धीरे-धीरे प्रवाहित किया जाता है; इससे एडसॉर्बर में वांछित दबाव प्राप्त हो जाता है। जब दबाव अवशोषण दबाव के करीब पहुँच जाता है, तो वाल्व KV5-1 एवं HV-502 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.76 MPa से बढ़कर 2.2 MPA हो जाता है।
चरण-निष्पादन समय: लगभग 80 सेकंड।
इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A की अधिशोषण/पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी हो जाती है, और फिर अगला चक्र शुरू हो जाता है। प्रक्रिया-वर्णन में दी गई चरणों के निष्पादन समय एवं प्रक्रिया-दबाव तो केवल सूचनात्मक ही हैं; वास्तविक संचालन में, इन उपकरणों में कच्ची गैस के प्रवाह-दर, घटकों एवं दबाव में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर समय एवं दबाव को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। 3.5.7.2 7‑2‑3/P संचालन प्रणाली: (1) प्रक्रिया चरण – 7‑2‑3/P प्रणाली में संचालन के दौरान, दो अभिशोषक उपकरण कच्ची गैस को अवशोषित करके हाइड्रोजन उत्पन्न करने के कार्य में लगे रहते हैं; जबकि शेष पाँच अभिशोषक उपकरण अभिशोषक पदार्थों के पुनरुत्पादन हेतु विभिन्न चरणों में कार्य करते हैं। प्रत्येक अवशोषक में समान प्रक्रियाएँ लागू होती हैं; जैसा कि तालिका 3-5-4 में दर्शाया गया है। इस तरह, कच्ची गैस लगातार आती रहती है, एवं उत्पादित हाइड्रोजन भी निरंतर एवं स्थिर रूप से प्राप्त होता रहता है। तालिका 3‑5‑4: 7‑2‑3/P प्रक्रिया का चरणवार विवरण
चरण: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
समय, सेकंड: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80
दबाव, MPa: 2.2, 1.66, 1.12, 0.59, 0.2, 0.05, 0.05, 0.59, 0.59, 1.12, 1.12, 1.66, 2.2
**अधिशोषक उपकरण:**
1. A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR
2. E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS
3. IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R
4. P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D
5. PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D
6. E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
7. A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A
**(2) प्रक्रिया का विवरण:**
यहाँ, आठवें अधिशोषक उपकरण (T‑401/H) को हटाने की प्रक्रिया के माध्यम से 7‑2‑3/P प्रक्रिया का विवरण दिया गया है। पहले अधिशोषक उपकरण (T‑401/A) के उदाहरण के आधार पर, एक चक्र के दौरान होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं का विवरण दिया गया है। अवशोषण (A): प्रोग्रामेबल वाल्व KV1-1 एवं KV2-1 को चालू करें (अवशोषक T-401/A से जुड़े अन्य वाल्वों को बंद रखें; आगे भी ऐसा ही करें)। कच्ची गैस, वाल्व KV1-1 के माध्यम से अंदर आती है, एवं नीचे से ऊपर की ओर एडसॉर्बर T-401/A से होते हुए आगे जाती है। कच्ची गैस में मौजूद अशुद्धियाँ इस एडसॉर्बर द्वारा अलग कर दी जाती हैं; परिणामस्वरूप प्राप्त होने वाली हाइड्रोजन गैस, वाल्व KV2-1 के माध्यम से बाहर निकलती है। जब अवशोषित होने वाली अशुद्धियों का अवशोषण-क्षेत्र अवशोषक उपकरण की किसी निश्चित स्थिति पर पहुँच जाता है, तो KV1-1 एवं KV2-1 को बंद कर दिया जाता है; इससे कच्ची गैस का प्रवाह एवं उत्पादों का निकास रुक जाता है। इस समय, अवशोषक में, अवशोषण-क्षेत्र के अंत तक ऐसा अवशोषक भी मौजूद है, जिसमें अभी तक कोई अशुद्धि अवशोषित नहीं हुई है। प्रक्रिया दबाव: 2.2 मेगापास्कल
चरणों को पूरा करने हेतु समय: लगभग 240 सेकंड
पहले चरण में दबाव में होने वाली कमी (संक्षेप में E1D): KV5-1 एवं KV5-4 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों को चालू करें। जब एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/D से जोड़ दिया जाता है, जिसमें E2R प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। ऐसा करने से पहले चरण में दबाव संतुलित हो जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती है; लेकिन फिर भी यह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार दबाव कम करने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV5-4 को खोला जाता है, ताकि T-401/D में अगले चरण में दबाव बढ़ाया जा सके। प्रक्रिया दबाव: 2.2 MPa से घटकर 1.66 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन (संक्षेप में E2D): KV7-1 एवं KV7-5 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों को चालू किया जाता है। जब एडसॉर्बर T-401/A में समानीकरण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/E से जोड़ दिया जाता है; जिसमें E3R प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। इस प्रकार दूसरे स्तर पर दबाव समान किया जाता है। इस समानीकरण प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया लगातार निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है, लेकिन अभी तक वह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाई है। जब दोनों एडसॉर्बरों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-5 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार “द्वि-समानीकरण” प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV7-1 को खोला जाता है, ताकि T-401/A में “त्रि-समानीकरण” प्रक्रिया जारी रह सके। प्रक्रिया दबाव: 1.66 MPa से घटकर 1.12 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
तीसरे चरण में दबाव कम करने की प्रक्रिया (संक्षेप में “ई3डी”): KV7-6 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV7-1 नामक वाल्व भी खोला जाता है। जब एडसॉर्बर T-401/A में चरण दो की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/F से जोड़ दिया जाता है; जिसकी धोने की प्रक्रिया (P) अभी-अभी समाप्त हुई है। इस प्रकार तीसरे चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया लगातार निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है, लेकिन अभी तक वह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाई है। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 एवं KV7-6 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.12 MPa से घटकर 0.59 MPa हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धीरे-धीरे दबाव कम करने की प्रक्रिया (संक्षेप में “पीपी”): KV4-1, KV6-7 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV3-7 नामक वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में तीनों चरणों की प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद गैस, वाल्व KV4-1, एडजस्टमेंट वाल्व HV-502 एवं वाल्व KV6-7 के माध्यम से ऊपर से नीचे की ओर जाकर, अभी-अभी “डी” चरण की प्रक्रिया समाप्त करने वाले एडसॉर्बर T-401/G को धोती है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-7 एवं KHV-501 के माध्यम से डिस्टिलेशन टैंक V-403 में भेजी जाती है। अभिसरण प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में दबाव और भी कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप एडसॉर्ब्शन की प्रक्रिया निरंतर निकास बिंदु की ओर आगे बढ़ती रहती है। जब दबाव लगभग 0.2 MPa तक गिर जाता है, तो KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501, HV-502 जैसे वाल्व बंद हो जाते हैं। इस प्रकार अभिसरण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है; इस समय एडसॉर्ब्शन की प्रक्रिया ठीक निकास बिंदु तक पहुँच जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.59 MPa से घटकर 0.2 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
विपरीत दिशा में दबाव छोड़ना (संक्षेप में “विपरीत दबाव छोड़ना”, D): KV3-1 एवं KV8A वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में उच्च दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं KV8A के माध्यम से विपरीत दिशा में निकलकर डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक V-402 में जाती हैं। जब T-401/A एवं V-402 में दबाव संतुलित हो जाता है, तो वाल्व KV8A को बंद कर दिया जाता है, जबकि वाल्व KV3-1 को खुला रखा जाता है। साथ ही, एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501 भी खोला जाता है। इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A में कम दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501 के माध्यम से एडजस्टमेंट वाल्व PV-503A से होते हुए डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक में मौजूद गैसों के साथ मिल जाती हैं, और फिर दोनों मिलकर विभाजन टैंक V-403 से बाहर भेजी जाती हैं। जब एडसॉर्बर T-401/A में दबाव, डिसॉर्ब्ड गैस के आउटपुट दबाव के बराबर हो जाता है, तो यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इसके बाद वाल्व KV3-1 एवं KHV-501 को खुला ही रखा जाता है, ताकि T-401/A की अगली सफाई प्रक्रिया की जा सके। प्रक्रिया दबाव: 0.20 MPa से घटकर 0.05 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धोने की प्रक्रिया: KV6-1, KV4-2 नामक वाल्वों को खोलें, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को भी खोलें। साथ ही, KV3-1 नामक वाल्व एवं KHV-501 नामक नियंत्रण वाल्व को भी खोले रखें। चूँकि E3D चरण पहले ही समाप्त हो चुका है, इसलिए एडसॉर्बर T-401/B से निकलने वाली गैस का उपयोग करके एडसॉर्बर T-401/A को धोया जाता है। इससे एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद अशुद्धियों का दबाव और कम हो जाता है, जिससे एडसॉर्बेंट पूरी तरह से पुनर्जीवित हो जाता है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-1 एवं KHV-501 के माध्यम से विघटनकारी गैसों के मिश्रण टैंक V-403 में भेजी जाती है। जब एडसॉर्बर T-401/B का दबाव निर्धारित मान तक गिर जाता है, तो वाल्व KV6-1, KV3-1, KV4-2 एवं नियंत्रण वाल्व HV-502, KHV-501 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार धोने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa पर ही रखा जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
तीसरे चरण में दबाव संतुलित किया जाता है (इसे “तीन-संतुलन-वृद्धि”, E3R भी कहा जाता है): KV7-1 वाल्व को खोला जाता है, एवं KV7-3 वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, E2D चरण समाप्त होने के बाद तैयार हुए एडसॉर्बर T-401/C से इसके आउटलेट छोर पर जोड़ा गया, ताकि तीसरे स्तर पर दबाव संतुलित हो सके। दबाव संतुलन की प्रक्रिया के दौरान एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है; जब इन दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तब वाल्व KV7-1 एवं KV7-3 को बंद कर दिया जाता है, और इस प्रकार तीसरा चरण समाप्त हो जाता है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa से बढ़कर 0.59 MPA हो जाता है।
कार्यान्वयन समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 0.59 MPa पर ही बनाए रखें।
चरण का कार्यान्वयन समय: लगभग 40 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन (संक्षेप में: E2R): KV7-1 एवं KV7-4 वाल्वों को खोलें। एडसॉर्बर T-401/A को, E1D चरण समाप्त होने के बाद तुरंत ही एडसॉर्बर T-401/D के आउटलेट से जोड़ा जाता है; इससे दूसरे स्तर पर दबाव संतुलित होता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार E1D चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV7-4 को खोला जाता है, ताकि T-401/D में अगला चरण शुरू हो सके। प्रक्रिया दबाव: 0.59 MPa से बढ़कर 1.12 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 1.12 MPa पर ही बनाए रखें।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
पहले चरण में दबाव को संतुलित करना (संक्षेप में – E1R): KV5-1 एवं KV5-5 नामक वाल्वों को खोलें। एडसॉर्बर T-401/A को, जिसमें अभी-अभी एडसॉर्प्शन प्रक्रिया (A) समाप्त हुई है, एडसॉर्बर T-401/E के आउटलेट छोर से जोड़कर पहले चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब इन दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-5 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV5-1 को फिर से खोला जाता है, ताकि एडसॉर्बर T-401/A में अगले चरण में दबाव और बढ़ सके। प्रक्रिया दबाव: 1.12 MPa से बढ़कर 1.66 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
अंतिम दबाव वृद्धि (संक्षेप में “फाइनल चार्जिंग”, FR): HV-501 नामक वॉल्व को खोला जाता है, एवं KV5-1 नामक वॉल्व भी खोला जाता है। तीन बार समान दबाव उत्पन्न करने की प्रक्रिया के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में उत्पाद गैस को नियंत्रण वाल्व HV-501 के माध्यम से धीरे-धीरे प्रवाहित किया जाता है; इससे एडसॉर्बर में वांछित दबाव प्राप्त हो जाता है। जब दबाव अवशोषण दबाव के करीब पहुँच जाता है, तो वाल्व KV5-1 एवं HV-502 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.66 MPa से बढ़कर 2.1 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A की अवशोषण/पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी हो जाती है, और फिर अगला चक्र शुरू हो जाता है। प्रक्रिया-वर्णन में दी गई चरणों के निष्पादन समय एवं प्रक्रिया-दबाव तो केवल सूचनात्मक ही हैं; वास्तविक संचालन में, इन उपकरणों में कच्ची गैस के प्रवाह-दर, घटकों एवं दबाव में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर समय एवं दबाव को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। 3.5.7.3 6‑2‑2/P संचालन प्रणाली: (1) प्रक्रिया चरण – 6‑2‑2/P प्रणाली में संचालन के दौरान, दो अवशोषक उपकरण कच्ची गैस को अवशोषित करके हाइड्रोजन उत्पन्न करने के कार्य में लगे रहते हैं; जबकि शेष चार अवशोषक उपकरण अवशोषक पदार्थों के पुनरुत्पादन हेतु विभिन्न चरणों में कार्य करते हैं। प्रत्येक अवशोषक में समान प्रक्रियाएँ लागू होती हैं; जैसा कि तालिका 3-5-5 में दर्शाया गया है। इस तरह, कच्ची गैस लगातार आती रहती है, एवं उत्पादित हाइड्रोजन भी निरंतर एवं स्थिर रूप से प्राप्त होता रहता है। तालिका 3‑5‑5: 6‑2‑2/P प्रक्रिया का समय-अनुक्रम
चरण: 1, 2, 3, 4, 5, 6
समय, S: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 80
दबाव, MPa: 2.2, 1.48, 1.48, 0.76, 0.2, 0.05, 0.05, 0.76, 1.48, 2.2
अधिशोषक उपकरण:
1: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR
2: E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R
3: P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D
4: PP, D, P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D
5: E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A
6: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A
(2) प्रक्रिया का वर्णन:
यहाँ, सातवें अधिशोषक उपकरण (T‑401/G) एवं आठवें अधिशोषक उपकरण (T‑401/F) को हटाकर 6‑2‑2/P प्रक्रिया के मुख्य चरणों का वर्णन किया गया है। पहले अधिशोषक उपकरण (T‑401/A) के उदाहरण के आधार पर, एक चक्र के दौरान होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं का वर्णन किया गया है। अवशोषण (A): प्रोग्रामेबल वाल्व KV1-1 एवं KV2-1 को चालू करें (अवशोषक V-T-401/A से जुड़े अन्य वाल्वों को बंद रखें; आगे भी ऐसा ही किया जाएगा)। कच्ची गैस, वाल्व KV1-1 के माध्यम से अंदर आती है, एवं नीचे से ऊपर की ओर एडसॉर्बर T-401/A से होते हुए आगे जाती है। कच्ची गैस में मौजूद अशुद्धियाँ इस एडसॉर्बर द्वारा अलग कर दी जाती हैं; परिणामस्वरूप प्राप्त होने वाली हाइड्रोजन गैस, वाल्व KV2-1 के माध्यम से बाहर निकलती है। जब अवशोषित होने वाली अशुद्धियों का अवशोषण-क्षेत्र अवशोषक उपकरण की किसी निश्चित स्थिति पर पहुँच जाता है, तो KV1-1 एवं KV2-1 को बंद कर दिया जाता है; इससे कच्ची गैस का प्रवाह एवं उत्पादों का निकास रुक जाता है। इस समय, अवशोषक में, अवशोषण-क्षेत्र के अंत तक ऐसा अवशोषक भी मौजूद है, जिसमें अभी तक कोई अशुद्धि अवशोषित नहीं हुई है। प्रक्रिया दबाव: 2.1 मेगापास्कल
चरणों को पूरा करने हेतु समय: लगभग 240 सेकंड
पहले चरण में दबाव में होने वाली कमी (संक्षेप में: E1D): कंट्रोल वाल्व KV5-1 एवं KV5-4 को चालू करें। जब एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/D से जोड़ दिया जाता है, जिसमें E2R प्रक्रिया हाल ही में समाप्त हुई है। ऐसा करने से पहले चरण में दबाव संतुलित हो जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती है; लेकिन फिर भी यह निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार दबाव कम करने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV5-4 को खोला जाता है, ताकि T-401/D में अगले चरण में दबाव बढ़ाया जा सके। प्रक्रिया दबाव: 2.1 MPa से घटकर 1.48 MPa हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
आइसोलेशन (IS): इस समय, एडसॉर्बर T-401/A से जुड़े सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद अवस्था में होते हैं; इसलिए एडसॉर्बर T-401/A का दबाव स्थिर रहता है। प्रक्रिया दबाव: 1.48 MPa पर ही बनाए रखें।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन (संक्षेप में E2D): कंट्रोल वाल्व KV7-1 एवं KV7-5 को चालू करें। जब एडसॉर्बर T-401/A में समान दबाव बनाने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/E से जोड़ दिया जाता है; जिसमें धोने की प्रक्रिया (P) हाल ही में समाप्त हुई है। इस प्रकार दूसरे स्तर पर दबाव संतुलित किया जाता है। इस समान दबाव बनाने की प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण की प्रक्रिया लगातार निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है; लेकिन फिर भी यह अपने निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 एवं KV7-5 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.48 MPa से घटकर 0.76 MPa हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धीरे-धीरे दबाव कम करने की प्रक्रिया (संक्षेप में “पीपी”): KV4-1, KV6-6 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV3-6 नामक वाल्व भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में द्वितीय निष्कासन प्रक्रिया समाप्त होने के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद गैस, वाल्व KV4-1, एडजस्टमेंट वाल्व HV-502 एवं वाल्व KV6-6 के माध्यम से ऊपर से नीचे की ओर जाकर, अभी-अभी विपरीत निष्कासन प्रक्रिया (V) समाप्त करने वाले एडसॉर्बर T-401/E को धोती है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-6 एवं KHV-501 के माध्यम से डिस्टिलेशन मिक्सिंग टैंक V-402 में भेजी जाती है। अभिसरण प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A1 में दबाव और भी कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप एडसॉर्ब्शन फ्रंट लगातार निकास छिद्र की ओर बढ़ता रहता है। जब दबाव लगभग 0.2 MPa तक गिर जाता है, तो KV4-1, KV6-6, KV3-6, KHV-501-2, HV-502 जैसे वाल्व बंद हो जाते हैं। इस प्रकार अभिसरण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है; इस समय एडसॉर्ब्शन फ्रंट ठीक निकास छिद्र तक पहुँच जाता है। प्रक्रिया दबाव: 0.76 MPa से घटकर 0.2 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
विपरीत दिशा में दबाव छोड़ना (संक्षेप में “विपरीत दबाव छोड़ना”, D): KV3-1 एवं KV8A वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में उच्च दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं KV8A के माध्यम से विपरीत दिशा में निकालकर डिसअडसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक V-402 में भेजी जाती हैं। जब T-401/A1 एवं V-402 का दबाव संतुलित हो जाता है, तो वाल्व KV8A बंद कर दिया जाता है, जबकि वाल्व KV3-1 खुला रहता है। साथ ही, एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501-1 भी खोल दिया जाता है। इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A में कम दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501 के माध्यम से एडजस्टमेंट वाल्व PV-503A से होते हुए डिसअडसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक में मौजूद गैसों के साथ मिल जाती हैं, एवं फिर दोनों मिलकर वेंटिलेशन टैंक V-403 के माध्यम से बाहर भेजी जाती हैं। जब एडसॉर्बर T-401/A में दबाव, डिसअडसॉर्ब्ड गैस के आउटपुट दबाव के बराबर हो जाता है, तो यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इसके बाद वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 खुले रहते हैं, ताकि T-401/A की अगली सफाई प्रक्रिया की जा सके। प्रक्रिया दबाव: 0.20 MPa से घटकर 0.05 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धोने की प्रक्रिया: KV6-1, KV4-2 नामक वाल्वों को खोलें, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को भी खोलें। साथ ही, KV3-1 एवं KHV-501-1 नामक वाल्वों को भी खोले रखें। चूँकि E2D चरण पहले ही समाप्त हो चुका है, इसलिए एडसॉर्बर T-401/B से निकलने वाली गैस का उपयोग करके एडसॉर्बर T-401/A को धोया जाता है। इससे एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद अशुद्धियों का दबाव और कम हो जाता है, जिससे एडसॉर्बेंट पूरी तरह से पुनर्जीवित हो जाता है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 के माध्यम से विघटनकारी गैसों के मिश्रण टैंक V-403 में भेजी जाती है। जब एडसॉर्बर T-401/B का दबाव निर्धारित मान तक गिर जाता है, तो वाल्व KV6-1, KV3-1, KV4-2 एवं नियंत्रण वाल्व HV-502, KHV-501-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार धोने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa पर ही रखा जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 80 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन प्रक्रिया (संक्षेप में E2R): KV7-1 एवं KV7-3 वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, E1D चरण समाप्त होने के बाद तैयार हुए एडसॉर्बर T-401/C के आउटलेट छोर से जोड़कर दूसरे स्तर पर दबाव संतुलन स्थापित किया जाता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है; जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो KV7-1 एवं KV7-3 वाल्व बंद कर दिए जाते हैं, और इस प्रकार यह चरण समाप्त हो जाता है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa से बढ़कर 0.76 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
पहले चरण में दबाव समान करना (संक्षेप में – E1R): KV5-1 एवं KV5-4 वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, जिसमें अभी-अभी एडसॉर्प्शन प्रक्रिया (A) समाप्त हुई है, एडसॉर्बर T-401/D के आउटलेट छोर से जोड़कर पहले चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-4 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV5-1 को फिर से खोला जाता है, ताकि एडसॉर्बर T-401/A में अगले चरण में दबाव और बढ़ सके। प्रक्रिया दबाव: 0.76 MPa से बढ़कर 1.48 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
अंतिम दबाव वृद्धि (संक्षेप में “फाइनल चार्जिंग”, FR): HV-501 नामक वाल्व को खोला जाता है, एवं KV5-1 नामक वाल्व भी खोला जाता है। द्वितीयक समान दबाव उत्पन्न करने की प्रक्रिया के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में उत्पाद गैस को नियंत्रण वाल्व HV-501 के माध्यम से धीरे-धीरे प्रवाहित किया जाता है; इससे एडसॉर्बर में वांछित दबाव प्राप्त हो जाता है। जब दबाव अवशोषण दबाव के करीब पहुँच जाता है, तो वाल्व KV5-1 एवं HV-502 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.48 MPa से बढ़कर 2.1 MPA हो जाता है।
चरण-निष्पादन समय: लगभग 80 सेकंड।
इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A की अवशोषण/पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी हो जाती है, और फिर अगला चक्र शुरू हो जाता है। प्रक्रिया-वर्णन में दी गई चरणों के निष्पादन समय एवं प्रक्रिया-दबाव तो केवल सूचनात्मक ही हैं; वास्तविक संचालन में, इन उपकरणों में कच्ची गैस के प्रवाह-दर, घटकों एवं दबाव में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर समय एवं दबाव को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। 3.5.7.4 5‑1‑2/P संचालन प्रणाली
(1) प्रक्रिया चरण: 5‑1‑2/P प्रणाली में संचालन के दौरान, एक अवशोषक तत्व कच्ची गैस को अवशोषित करके हाइड्रोजन उत्पन्न करने के चरण में होता है; जबकि शेष तीन अवशोषक तत्व अवशोषक पदार्थों के पुनरुत्पादन हेतु विभिन्न चरणों में कार्य करते हैं। प्रत्येक अवशोषक में समान प्रक्रियाएँ लागू होती हैं; जैसा कि तालिका 3-4 में दर्शाया गया है। इस तरह, कच्ची गैस लगातार आती रहती है, एवं उत्पादित हाइड्रोजन भी निरंतर एवं स्थिर रूप से प्राप्त होता रहता है। तालिका 3‑5‑5: 5‑1‑2/P प्रक्रिया का समय-अनुक्रम
चरण: 1, 2, 3, 4
समय (सेकंड): 240, 40, 160, 40; 40, 160, 40, 40; 200
दबाव (MPA): 2.2, 1.38, 1.08, 0.57; 0.05, 0.05, 0.57, 1.08; 2.2
अधिशोषक उपकरण: 1, A, E1D, PP, E2D, D, P, E2R, E1R, FR; 3, E1R, FR, A, E1D, PP, E2D, D, P, E2R; 5, D, P, E2R, E1R, FR, A, E1D, PP, E2D; 7, E1D, PP, E2D, D, P, E2R, E1R, FR, A.
(2) प्रक्रिया का विवरण: यहाँ, एकल श्रृंखला में 5‑1‑2/P प्रक्रिया के चक्रीय संचालन का संक्षिप्त विवरण दिया गया है। पहले अवशोषक (T-401/A) के उदाहरण के द्वारा, एक पूरे चक्र में विभिन्न प्रक्रियाओं के चरणों की विस्तार से व्याख्या की गई है। अवशोषण (A): प्रोग्रामेबल वाल्व KV1-1 एवं KV2-1 को चालू करें (अवशोषक T-401/A से जुड़े अन्य वाल्वों को बंद रखें; आगे भी ऐसा ही करें)। कच्ची गैस, वाल्व KV1-1 के माध्यम से अंदर आती है, एवं नीचे से ऊपर की ओर एडसॉर्बर T-401/A से होते हुए आगे जाती है। कच्ची गैस में मौजूद अशुद्धियाँ इस एडसॉर्बर द्वारा अलग कर दी जाती हैं; परिणामस्वरूप प्राप्त होने वाली हाइड्रोजन गैस, वाल्व KV2-1 के माध्यम से बाहर निकलती है। जब अवशोषित होने वाली अशुद्धियों का अवशोषण-क्षेत्र अवशोषक उपकरण की किसी निश्चित स्थिति पर पहुँच जाता है, तो KV1-1 एवं KV2-1 को बंद कर दिया जाता है; इससे कच्ची गैस का प्रवाह एवं उत्पादों का निकास रुक जाता है। इस समय, अवशोषक में, अवशोषण-क्षेत्र के अंत तक ऐसा अवशोषक भी मौजूद है, जिसमें अभी तक कोई अशुद्धि अवशोषित नहीं हुई है। प्रक्रिया दबाव: 2.1 मेगापास्कल
चरणों को पूरा करने हेतु समय: ~240 सेकंड
पहले चरण में दबाव में होने वाली कमी (संक्षेप में E1D): कंट्रोल वाल्व KV5-1 एवं KV5-5 को चालू करें। जब एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे E2R प्रक्रिया समाप्त करने वाले एडसॉर्बर T-401/E के निकास छिद्र से जोड़ दिया जाता है, ताकि पहले चरण में दबाव संतुलित हो सके। इस प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण प्रक्रिया निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है; लेकिन फिर भी यह अपने निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। जब दोनों एडसॉर्बरों पर दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार दबाव कम करने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। अब वाल्व KV5-5 को खोला जाता है, ताकि T-401/E में दबाव बढ़ाया जा सके। प्रक्रिया दबाव: 2.1 MPa से घटकर 1.38 MPa हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धीरे-धीरे दबाव कम करने की प्रक्रिया (संक्षेप में “पीपी”): KV4-1, KV6-7 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को खोला जाता है; साथ ही KV3-7 नामक वाल्व को भी खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में द्वितीय निष्कासन चरण समाप्त होने के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद गैस, वाल्व KV4-1, एडजस्टमेंट वाल्व HV-502 एवं वाल्व KV6-7 के माध्यम से ऊपर से नीचे की ओर जाकर, अभी-अभी विपरीत निष्कासन चरण (V) समाप्त करने वाले एडसॉर्बर T-401/F को धोती है। यह धोने वाली गैस, वाल्व KV3-6 एवं KHV-501-1 के माध्यम से डिस्टिलेशन गैस मिश्रण टैंक V-403 में भेजी जाती है। फ्लो-डाउन प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में दबाव और भी कम हो जाता है; जब दबाव लगभग 1.08 MPa तक गिर जाता है, तो KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501-1, HV-502 जैसे वाल्व बंद कर दिए जाते हैं, और इस प्रकार फ्लो-डाउन प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। । अनुक्रमिक प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण की प्रक्रिया निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती है; लेकिन फिर भी यह अपने निकास छिद्र तक नहीं पहुँच पाती। प्रक्रिया दबाव: 1.38 MPa से घटकर 1.08 MPA हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 160 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन (संक्षेप में E2D): KV7-1 एवं KV7-7 नामक प्रोग्रामेबल वाल्वों को चालू किया जाता है। जब एडसॉर्बर T-401/A में समान दबाव बनाने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो इसे उस एडसॉर्बर T-401/F से जोड़ दिया जाता है; जिसमें धोने की प्रक्रिया (P) हाल ही में समाप्त हुई है। इस तरह दूसरे स्तर पर दबाव संतुलित किया जाता है। दबाव संतुलित करने की प्रक्रिया के दौरान, एडसॉर्बर T-401/A में अवशोषण की प्रक्रिया लगातार निकास छिद्र की ओर आगे बढ़ती रहती है, एवं दबाव संतुलित होने के बाद यह ठीक निकास छिद्र तक पहुँच जाता है। जब दोनों अवशोषकों पर लगने वाला दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV7-1 एवं KV7-7 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.08 MPa से घटकर 0.57 MPa हो जाता है।
चरण को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
विपरीत दिशा में दबाव छोड़ना (संक्षेप में “विपरीत दबाव छोड़ना”, D): KV3-1 एवं KV8A वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A में उच्च दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं KV8A के माध्यम से विपरीत दिशा में निकलकर डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक V-402 में जाती हैं। जब T-401/A एवं V-402 में दबाव संतुलित हो जाता है, तो वाल्व KV8A को बंद कर दिया जाता है, जबकि वाल्व KV3-1 को खुला रखा जाता है। साथ ही, एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501-1 भी खोला जाता है। इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A में कम दबाव वाली गैसें, वाल्व KV3-1 एवं एडजस्टमेंट वाल्व KHV-501-1 के माध्यम से डिसॉर्ब्ड गैस बफर टैंक V-402 में मौजूद गैसों के साथ मिल जाती हैं, और फिर दोनों मिलकर विभाजन टैंक V-403 से बाहर भेजी जाती हैं। जब एडसॉर्बर T-401/A में दबाव, डिसॉर्ब्ड गैसों के आउटपुट दबाव के बराबर हो जाता है, तो यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इसके बाद वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 को खुला ही रखा जाता है, ताकि T-401/A की अगली सफाई प्रक्रिया जारी रह सके। प्रक्रिया दबाव: 0.57 MPa से घटकर 0.05 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
धोने की प्रक्रिया: KV6-1, KV4-3 नामक वाल्वों को खोलें, एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को भी खोलें। साथ ही, KV3-1 एवं KHV-501-1 नामक वाल्वों को भी खोले रखें। चूँकि E1D चरण हाल ही में समाप्त हुआ है, इसलिए एडसॉर्बर T-401/A से निकलने वाली गैसों का उपयोग करके उसे धोया जाता है। ऐसा करने से एडसॉर्बर T-401/A में मौजूद अशुद्धियों का दबाव और कम हो जाता है, जिससे एडसॉर्बेंट पूरी तरह से पुनर्जीवित हो जाता है। धोने हेतु उपयोग में आने वाली गैस, वाल्व KV3-1 एवं KHV-501-1 के माध्यम से विघटनकारी गैसों के मिश्रण टैंक V-403 में भेजी जाती है। जब एडसॉर्बर VT-401/B का दबाव निर्धारित मान तक गिर जाता है, तो वाल्व KV6-1, KV3-1, KV4-3 एवं नियंत्रण वाल्व HV-502, KHV-501-1 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार धोने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa पर ही बनाए रखें।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 160 सेकंड।
द्वितीयक दबाव संतुलन प्रक्रिया (संक्षेप में E2R): KV7-1 एवं KV7-3 वाल्वों को खोलें। एडसॉर्बर T-401/A को, जिसकी धोने की प्रक्रिया (P) अभी ही समाप्त हुई है, एडसॉर्बर T-401/C के आउटलेट छोर से जोड़कर दूसरे स्तर पर दबाव संतुलन स्थापित किया जाता है। इस प्रक्रिया में एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब इन दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो KV7-1 एवं KV7-3 वाल्व बंद कर दिए जाते हैं, और इस प्रकार यह प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 0.05 MPa से बढ़कर 0.57 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
पहले चरण में दबाव समान किया जाता है (संक्षेप में – E1R): KV5-1 एवं KV5-5 वाल्वों को खोला जाता है। एडसॉर्बर T-401/A को, जिसमें अभी-अभी एडसॉर्प्शन प्रक्रिया (A) समाप्त हुई है, एडसॉर्बर T-401/E के आउटलेट छोर से जोड़कर पहले चरण में दबाव संतुलित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान एडसॉर्बर T-401/A का दबाव बढ़ जाता है। जब इन दोनों एडसॉर्बरों का दबाव लगभग समान हो जाता है, तो वाल्व KV5-5 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार यह चरण समाप्त हो जाता है। अब वाल्व KV5-1 को फिर से खोला जाता है, ताकि एडसॉर्बर T-401/A में अगले चरण में दबाव और बढ़ सके। प्रक्रिया दबाव: 0.57 MPa से बढ़कर 1.38 MPA हो जाता है।
चरणों को पूरा करने में लगने वाला समय: लगभग 40 सेकंड।
अंतिम दबाव वृद्धि (संक्षेप में “फाइनल चार्जिंग”, FR): HV-501 नामक वॉल्यूम नियंत्रण वाल्व को खोलें, एवं KV5-1 वाल्व को भी खोले रखें। द्वितीयक समान दबाव उत्पन्न करने की प्रक्रिया के बाद, एडसॉर्बर T-401/A में उत्पाद गैस को नियंत्रण वाल्व HV-501 के माध्यम से धीरे-धीरे प्रवाहित किया जाता है; इससे एडसॉर्बर में वांछित दबाव प्राप्त हो जाता है। जब दबाव अवशोषण दबाव के करीब पहुँच जाता है, तो वाल्व KV5-1 एवं HV-502 को बंद कर दिया जाता है; इस प्रकार चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। प्रक्रिया दबाव: 1.38 MPa से बढ़कर 2.2 MPA हो जाता है।
चरण-निष्पादन समय: लगभग 200 सेकंड।
इस प्रकार, एडसॉर्बर T-401/A की अधिशोषण/पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी हो जाती है, और फिर अगला चक्र शुरू हो जाता है। प्रक्रिया-वर्णन में दी गई चरणों के निष्पादन समय एवं प्रक्रिया-दबाव तो केवल सूचनात्मक ही हैं; वास्तविक संचालन में, इन उपकरणों में कच्ची गैस के प्रवाह-दर, घटकों एवं दबाव में होने वाले परिवर्तनों के आधार पर समय एवं दबाव को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है। PSA प्रक्रिया, वाल्वों को नियमित रूप से बदलकर ही संचालित की जाती है। पूरी प्रक्रिया को निरंतर एवं स्थिर रूप से चलाने हेतु, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का उच्च स्तर होना आवश्यक है। ताकि ऑपरेटर पूरी उत्पादन प्रक्रिया पर समय रहते नज़र रख सकें एवं आवश्यक कार्य कर सकें, इस उपकरण में महत्वपूर्ण मापदंडों को कंप्यूटर स्क्रीन (CRT) पर दर्ज, दर्शाया, नियंत्रित एवं संशोधित किया जा सकता है; साथ ही इतिहासी आंकड़ों की जानकारी भी प्राप्त की जा सकती है, एवं वास्तविक समय में डेटा का ट्रेंड भी देखा जा सकता है। इसके अलावा, रिपोर्टें प्रिंट करने हेतु प्रिंटर भी उपलब्ध है। इस ट्रांसफॉर्मेशन सॉर्ब्शन उपकरण में कुल 4 प्रेशर ऑटोमैटिक रेगुलेशन सिस्टम लगे हैं। ; ट्रैफिक का स्वचालित संचयन/नियंत्रण हेतु 2 सिस्टम। ; तरल स्तर ऑटोमैटिक निकासी प्रणाली – 1 सेट ; हैंड-ऑपरेटेड सिस्टम – 2 सेट ; हैंड-ऑपरेटेड प्रोग्रामेबल सिस्टम – 2 सेट ; प्रोग्रामेबल कंट्रोल सिस्टम – 1 सेट। इसके अलावा, रिकॉर्ड किए गए 20 पैरामीटरों को एक साथ दर्शाया गया है (जिसमें तापमान के 3 पैरामीटर, दबाव के 11 पैरामीटर, प्रवाह दर संबंधी 2 पैरामीटर, घटक विश्लेषण संबंधी 1 पैरामीटर, एवं ज्वलनशील गैसों की रिसाव संबंधी 3 पैरामीटर शामिल हैं)। चित्र 3-5-4: प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली का सर्किट आरेख
3.5.8.1 प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली: DCS प्रणाली, पूर्वनिर्धारित संचालन विधियों के अनुसार 20–4 मिलीएम्पीयर का DC धारा संकेत उत्पन्न करती है। इस विद्युत संकेत को विस्फोट-रोधी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाल्व के माध्यम से गैस संकेत में परिवर्तित किया जाता है; इस गैस संकेत के द्वारा प्रोग्राम नियंत्रण वाल्वों को संचालित किया जाता है, जिससे अधिशोषक उपकरणों की कार्यप्रक्रियाओं में परिवर्तन किया जा सकता है। सिस्टम का सर्किट चार्ट चित्र 3-5-4 में दिया गया है। ट्रांसफॉर्मेटिव अधस्राव प्रक्रिया में उपयोग होने वाले सभी प्रोग्रामेबल वाल्व, DCS सिस्टम के कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं। प्रोग्रामेबल वाल्व के माध्यम से स्विचिंग करके, वेरिएबल-प्रेशर एडसॉर्प्शन प्रक्रिया की संपूर्ण कार्य-अवस्थाओं में परिवर्तन किया जा सकता है। प्रसंस्करण प्रक्रिया में, कुछ नियंत्रण प्रणालियों का इंटरलॉक नियंत्रण भी DCS प्रणाली द्वारा ही किया जाता है। DCS प्रणाली में विशेषज्ञ-आधारित त्रुटि निदान नियंत्रण प्रणाली, एवं स्वचालित अनुकूलन नियंत्रण प्रणाली भी शामिल हैं। विशेषज्ञ-आधारित खराबी निदान नियंत्रण प्रणाली: इसका अर्थ है कि जब उपकरण में स्थित किसी एक या अधिक अवशोषण टॉवरों में खराबी आ जाती है, तो माइक्रोकंप्यूटर-आधारित विशेषज्ञ निदान प्रणाली, उपकरण के सुचारू संचालन एवं उत्पादों की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए, शेष अवशोषण टॉवरों को पुनः व्यवस्थित करके लगातार गुणवत्तापूर्ण उत्पादों को आगे के चरणों में भेजती है। उपकरणों के स्वचालित रूप से स्विच होने की प्रक्रिया में, पूरा कार्य कंप्यूटर द्वारा आंतरिक गणनाओं एवं डेटाबेस खोजों के आधार पर ही पूरा किया जाता है; इसके लिए किसी ऑपरेटर के हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती। साथ ही, कंप्यूटर त्रुटियों के बारे में सूचना देकर ऑपरेटर को उनका निवारण करने के लिए प्रेरित करता है। जब खराबी का समाधान हो जाता है, तो मुख्य प्रक्रिया को पुनः शुरू किया जा सकता है; इससे पूरे उपकरण सिस्टम का अनियोजित रूप से बंद होना टल जाता है। अनुकूली ऑप्टिमाइजेशन नियंत्रण प्रणाली: इसका अर्थ है कि जब उपकरण में आने वाली गैस की मात्रा में परिवर्तन होता है, तो माइक्रोकंप्यूटर आधारित अनुकूली ऑप्टिमाइजेशन नियंत्रण प्रणाली, इस परिवर्तन के अनुसार प्रोग्रामों में आवश्यक संशोधन करती है, एवं उपकरण के संचालन संबंधी पैरामीटरों को स्वचालित रूप से समायोजित करती है; ताकि उपकरण सर्वोत्तम स्थिति में कार्य कर सके। उपकरण के संचालन के दौरान, DCS प्रणाली स्वचालित रूप से उपकरण की कार्यप्रणाली का निदान एवं निरीक्षण करती है। जब नीचे दी गई स्थितियों में से कोई भी स्थिति उत्पन्न होती है, तो DCS प्रणाली चेतावनी जारी करती है:
① अवशोषक वाल्व के बाहरी घटकों में कोई खराबी हो जाती है।
② अवशोषक वाल्व के नियंत्रण तंत्र में कोई खराबी हो जाती है।
③ अवशोषक वाल्व के नियंत्रण उत्पादन घटकों में कोई खराबी हो जाती है।
④ अवशोषक वाल्व के दबाव संवेदक में कोई खराबी हो जाती है।
जब उपकरण का संचालन “स्वचालित” मोड में होता है, तो ऐसी स्थितियों में चेतावनी जारी होने के साथ-साथ, विशेषज्ञ द्वारा नियंत्रित दोष निदान प्रणाली सबसे उपयुक्त संचालन मोड एवं सर्वोत्तम स्विचिंग विकल्प चुनती है, एवं फिर स्वचालित रूप से स्विचिंग की प्रक्रिया पूरी की जाती है। यदि इसे मैनुअल मोड में सेट किया जाता है, तो अलर्ट जारी होने के साथ-साथ CRT पर चयन करने हेतु आवश्यक आदेश भी दिखाए जाते हैं। चूँकि प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली में पहले से ही विभिन्न शर्तें एवं निष्पादित किए जाने वाले प्रोग्राम निर्धारित होते हैं, इसलिए यदि कीबोर्ड के माध्यम से कोई गलत आदेश दिया जाता है, तो प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली चेतावनी देती है, एवं पुनः चयन करने हेतु आवश्यक आदेश दिखाए जाते हैं। केवल सही आदेश देने पर ही स्विचिंग संभव होती है। विस्तृत स्विचिंग विधियों के लिए, कृपया इस उपकरण की “प्रोग्राम स्विचिंग निर्देशिका” देखें।
3.5.8.2 प्रवाह मापन/नियंत्रण प्रणाली:
(1) कच्ची गैस के प्रवाह को मापने एवं उसे नियंत्रित करने हेतु FQC-401 नामक प्रणाली का उपयोग किया जाता है। यह प्रणाली कच्ची गैस के प्रवाह को मापती है, एवं इसके आधार पर ही उपकरण की प्रसंस्करण क्षमता का आकलन किया जाता है; जिससे आर्थिक गणनाओं हेतु आवश्यक जानकारी प्राप्त होती है। संचयी मात्रा एवं क्षणिक मात्रा, दोनों ही DCS सिस्टम के कंप्यूटर पर दर्शाई जाती हैं। (2) उत्पादित गैस के प्रवाह को मापने हेतु फ्रीक्वेंसी-रिकॉर्डिंग सिस्टम (FRQ-402) का उपयोग किया जाता है। यह सिस्टम उत्पादन इकाई की उत्पादन क्षमता को दर्शाता है, एवं आर्थिक गणनाओं हेतु आधार प्रदान करता है। संचयी मात्रा एवं क्षणिक मात्रा, दोनों ही DCS सिस्टम के कंप्यूटर पर दर्शाई जाती हैं। 3.5.8.3 दबाव नियंत्रण प्रणाली: (1) अवशोषण दबाव का स्वचालित नियंत्रण एवं चेतावनी प्रणाली (PICAL-403), PSA अवशोषण दबाव को निर्धारित मान (2.1 MPa) पर बनाए रखती है। जब PSA सिस्टम का नियंत्रण विफल हो जाता है, जिसके कारण अवशोषण दबाव घटकर निर्धारित मान (2.1 MPa) से कम हो जाता है, तो DCS सिस्टम एक ध्वनि/प्रकाश संकेत भेजता है, एवं स्वचालित रूप से नियंत्रण वाल्व PV-501 को कम कर देता है; इससे अवशोषण दबाव फिर से निर्धारित मान पर बना रहता है। (2) उत्पादित हाइड्रोजन के दबाव को नियंत्रित करने एवं चेतावनी देने हेतु PICAH-502 सिस्टम का उपयोग किया जाता है। इसका उद्देश्य, उत्पादित हाइड्रोजन के दबाव को अनुमेय सीमा से अधिक न होने देना है। जब बाद की प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन के उपयोग के कारण अवशोषण दबाव निर्धारित मान (2.3 MPa) से अधिक हो जाता है, तो DCS सिस्टम ध्वनि/प्रकाश संकेतों के माध्यम से चेतावनी देता है, एवं PV-502 नामक नियंत्रण वाल्व को स्वचालित रूप से खोल देता है; ताकि अवशोषण दबाव एवं उत्पादित हाइड्रोजन का दबाव स्थिर रह सके। (3) डिस्गैसिंग गैस मिश्रण टैंक के दबाव का स्वचालित नियंत्रण (PIC-503A) प्रणाली – मिश्रण टैंक के दबाव के आधार पर, डिस्गैसिंग गैस को स्वचालित रूप से डिस्गैसिंग बफर टैंक से मिश्रण टैंक में भेजा जाता है। जब मिश्रण टैंक का दबाव निर्धारित मान से अधिक हो जाता है, तो नियंत्रण वाल्व PV-503A स्वचालित रूप से बंद हो जाता है। ; जब मिश्रण टैंक का दबाव निर्धारित मान से कम हो जाता है, तो नियंत्रण वाल्व PV-503A स्वचालित रूप से खुल जाता है, एवं मिश्रण टैंक में दबाव बना रहता है; इस प्रकार मिश्रण टैंक के निकास बिंदु पर दबाव स्थिर रहता है। (4) डिस्गैस मिक्सिंग टैंक में दबाव नियंत्रण एवं चेतावनी प्रणाली (PICAH-503B) – यह प्रणाली, डिस्गैस मिक्सिंग टैंक के दबाव को स्थिर रखने एवं उसे अत्यधिक दबाव से बचाने हेतु उपयोग में आती है। जब वायु निकासी संयंत्र का दबाव निर्धारित मान से अधिक हो जाता है, तो नियंत्रण वाल्व PV-503B स्वचालित रूप से खुल जाता है। ; जब वायु-निष्कासन मिश्रण टैंक का दबाव निर्धारित मान से कम हो जाता है, तो नियंत्रण वाल्व PV-503B स्वचालित रूप से बंद हो जाता है; इससे मिश्रण टैंक के निकास बिंदु पर दबाव स्थिर बना रहता है। (5) इंस्ट्रूमेंट एयर प्रेशर सूचक/अलार्म (PIAL-504) प्रणाली, इंस्ट्रूमेंट एयर के दबाव को दर्शाती है। जब इंस्ट्रूमेंट एयर का दबाव निर्धारित मान (0.4 MPa) से कम हो जाता है, तो DCS प्रणाली ध्वनि एवं प्रकाश संकेतों के माध्यम से चेतावनी देती है; ताकि इंस्ट्रूमेंट एयर का दबाव फिर से निर्धारित मान पर लाया जा सके, या आपातकालीन स्थिति में मशीन को बंद किया जा सके। 3.5.8.4 मैनुअल रिमोट कंट्रोल सिस्टम (1) अंतिम चार्जिंग प्रवाह एवं दबाव का मैनुअल नियंत्रण (HC-501): यह सुनिश्चित करता है कि अंतिम चार्जिंग के दौरान प्रवाह एवं दबाव निर्धारित मानों पर ही रहें। अंतिम चार्जिंग चरण में, कंप्यूटर निर्धारित मात्रा एवं गति के आधार पर नियंत्रण वाल्व (HV-501) को नियंत्रित करता है, ताकि वह धीरे-धीरे मैनुअल रूप से निर्धारित मान तक पहुँच जाए। ताकि अंतिम चार्जिंग दर स्थिर बनी रहे। (2) फ्लो-रेट कंट्रोल हाथ से किया जाता है (HC-502); ताकि फ्लो-प्रक्रिया एवं अंतिम दबाव को निश्चित मान पर रखा जा सके। वायु निकास की मात्रा, उत्पाद की गुणवत्ता, उत्पादन दर, एवं निकलने वाली वायु की स्थिरता पर सीधा प्रभाव डालती है। इस सिस्टम में, वायु निकास की मात्रा को हैंड-ऑपरेटेड वाल्व (HV-502) के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। प्रक्रिया की विशेषताओं के आधार पर, धोने की प्रक्रिया की शुरुआत में निकलने वाली गैसों से संबंधित प्रणाली में अत्यधिक उतार-चढ़ाव होने से बचने हेतु, एक निश्चित दर निर्धारित की जाती है। इस दर के अनुसार, धोने की प्रक्रिया शुरू होने पर HV-502 नामक नियंत्रण वाल्व का खुलने का स्तर धीरे-धीरे बढ़ता जाता है, जब तक कि वह मैन्युअल रूप से निर्धारित स्तर तक न पहुँच जाए। 3.5.8.5 अन्य: (1) कच्ची गैसों के तरल एवं गैसीय भागों को अलग करने हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों में तरल स्तर को स्वचालित रूप से निकालने हेतु, एवं उच्च स्तर पर चेतावनी देने हेतु उपयोग में आने वाली प्रणाली (LISAH-501)। इस प्रणाली के द्वारा तरल स्तर को स्वचालित रूप से निकाला जाता है; ताकि PSA उपकरण में भेजी जाने वाली कच्ची गैसों में कोई यांत्रिक जल न रहे। जब तरल पदार्थ का स्तर 500–800 मिमी के बीच होता है, तो यह सिस्टम (LISAH-501) एक स्विच संकेत उत्पन्न करता है; यह संकेत द्विस्थिति वाले इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाल्व को भेजा जाता है। इसके द्वारा डबल-एक्शन स्विच को नियंत्रित किया जाता है, जिससे तरल पदार्थ का स्तर स्वचालित रूप से नियंत्रित हो जाता है। ; जब ऊँचाई 800 मिमी के निर्धारित सीमा मान से अधिक हो जाती है, तो कंप्यूटर ध्वनि एवं प्रकाश संकेतों के माध्यम से चेतावनी देता है। (2) उत्पाद गैस का स्वचालित विश्लेषण एवं चेतावनी प्रणाली (ARAL-501): उत्पाद की गुणवत्ता का ऑनलाइन विश्लेषण एवं निगरानी हेतु एक विस्फोट-प्रूफ हाइड्रोजन विश्लेषक का उपयोग किया जाता है। जब यह विश्लेषक यह पता लगाता है कि उत्पाद में हाइड्रोजन की शुद्धता 99.5% से कम है, तो यह ध्वनि/प्रकाश संकेतों के माध्यम से चेतावनी देता है। इस समय, ऑपरेटर को समय रहते ही समस्याओं का पता लेना चाहिए एवं उन्हें दूर करना चाहिए, ताकि गुणवत्तापूर्ण उत्पादों का निरंतर उत्पादन संभव हो सके। (3) रिवर्स प्रक्रिया में, धोने हेतु प्रोग्रामनियंत्रित नियंत्रण प्रणाली (KHS-501-1, 2) के द्वारा KHV-501-1, 2 नामक नियंत्रण वाल्वों का खुलना/बंद होना नियंत्रित किया जाता है; इससे डिगैसिफिकेशन टैंक में दबाव स्थिर रहता है, एवं धोने की प्रक्रिया भी समान एवं स्थिर रूप से होती है। 3.5.9 गाड़ी चलाना – गाड़ी चलाने को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – पहली बार गाड़ी चलाना, एवं सामान्य रूप से गाड़ी चलाना। पहली बार गाड़ी चलाने से पहले कई तैयारियाँ करनी आवश्यक हैं; जबकि सामान्य रूप से गाड़ी चलाने हेतु बस कुछ वाल्वों एवं नियंत्रण उपकरणों को निर्धारित तरीके से सेट करना ही पर्याप्त है। 3.5.9.1 पहली बार संचालन शुरू करने से पहले की तैयारियाँ: उपकरणों की स्थापना पूरी होने के बाद, जब सभी प्रोग्राम नियंत्रण प्रणालियाँ, मापन उपकरण, एवं स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ ठीक से काम करने लगती हैं, तब ही इस उपकरण को संचालन हेतु तैयार किया जा सकता है। गाड़ी चलाने से पहले निम्नलिखित तैयारियाँ आवश्यक हैं:
① उपकरणों की जाँच – एडसॉर्बर में लगे ऊपरी एवं निचले फिल्टरों की जाँच करना, सभी टैंकों में मौजूद गंदगी को हटाना, एवं अनावश्यक भागों को हटाना।
② वायु सफाई – उपकरणों एवं पाइपलाइनों में मौजूद धातुकणों एवं अन्य गंदगियों को हटाना।
③ एडसॉर्बेंट का उपयोग – उपकरणों में एडसॉर्बेंट भरना।
④ गैस-रोधकता परीक्षण – सभी उपकरणों, वाल्वों एवं पाइपलाइनों की गैस-रोधकता की जाँच करना।
⑤ सिस्टम में नाइट्रोजन भरना – सिस्टम में शुद्ध एवं सूखा नाइट्रोजन भरकर उसकी गैस-रोधकता की पुष्टि करना।
3.5.9.2 गैस-रोधकता परीक्षण: उपकरणों की जाँच, वायु सफाई एवं एडसॉर्बेंट भरने के बाद, शुद्ध एवं सूखे नाइट्रोजन का उपयोग करके सभी उपकरणों, वाल्वों एवं पाइपलाइनों की गैस-रोधकता की जाँच की जाती है। वायु-रोधकता परीक्षण विधि: साबुन के पानी या झाग उत्पन्न करने वाले डिटर्जेंट का उपयोग करके निम्नलिखित जाँचें की जाती हैं:
① सभी पाइपों के फ्लैंज एवं थ्रेडेड कनेक्शनों की जाँच की जाती है।
② सभी पाइपों की वेल्डिंगों की जाँच की जाती है।
③ मैनुअल वाल्वों को 2–3 बार खोला/बंद किया जाता है; वाल्वों के फिलिंग भागों की जाँच की जाती है।
④ सभी नियंत्रण वाल्वों को 3–4 बार खोला/बंद किया जाता है; नियंत्रण वाल्वों के फिलिंग भागों की जाँच की जाती है।
⑤ प्रोग्रामेबल वाल्वों को 5–6 बार खोला/बंद किया जाता है; प्रोग्रामेबल वाल्वों के फिलिंग भागों की जाँच की जाती है।
⑥ सभी गैस लीक होने वाले स्थानों को नोट किया जाता है।
⑦ कम दबाव वाले उपकरणों/पाइपों में, लीक होने वाले स्थानों पर सावधानीपूर्वक दबाव लगाया जा सकता है।
⑧ उच्च दबाव वाले उपकरणों/पाइपों में, दबाव को अवश्य ही कम किया जाना चाहिए।
⑨ प्रोग्रामेबल वाल्वों के फिलिंग भागों में होने वाले लीक को सावधानीपूर्वक ही ठीक किया जाना चाहिए; अत्यधिक दबाव लगाने से न केवल फिलिंग क्षतिग्रस्त हो जाती है, बल्कि वाल्वों का सही ढंग से कार्य करना भी प्रभावित हो जाता है।
⑩ सभी उपकरणों/पाइपों को उनके अधिकतम कार्य दबाव पर रखा जाता है; 24 घंटों तक ऐसी स्थिति बनाए रखने के बाद, प्रति घंटे औसत दबाव में कमी ≤0.5% होनी चाहिए।
⑪ जब उपकरणों में सभी सीलिंग बिंदुओं से कोई लीकेज न हो, तब ही वायु-रोधकता परीक्षण पूर्ण माना जाता है। 3.5.9.3 सिस्टम में नाइट्रोजन का उपयोग (1) एडसॉर्बर से दबाव कम करना: ① धीरे-धीरे प्रोडक्ट गैस के रिलीफ वाल्व V459 को खोलें; दबाव कम होने की दर 0.1 MPa/मिनट होनी चाहिए। ② जब एडसॉर्बर का दबाव 0.05 MPa तक गिर जाता है, तो रिलीफ वाल्व V459 को बंद कर दिया जाता है। (2) प्रतिस्थापन प्रक्रिया एवं प्रतिस्थापन हेतु वायु निकालने की प्रक्रिया: शुरुआत में सभी प्रोग्रामेबल वाल्वों को बंद अवस्था में रखा जाता है। प्रतिस्थापन हेतु उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाएँ इस प्रकार हैं – गैस-तरल विभाजक → अवशोषक → हाइड्रोजन निकास पाइपलाइन → टॉर्च पाइपलाइन या वेंटिलेशन पाइपलाइन → विघटित गैसों का भंडारण करने वाला टैंक → विघटित गैसों का मिश्रण करने वाला टैंक → विघटित गैसों की निकास पाइपलाइन (साथ ही ईंधन गैस पाइपलाइन एवं टॉर्च पाइपलाइन भी)। ① उत्पादन संबंधी वेंट वाल्व V459 एवं गैस निकासी संबंधी वेंट वाल्व V460 को चालू करें। ② ट्रांसवर्स एडसॉर्प्शन 8-2-4 संचालन प्रक्रिया को शुरू करें। ③ वाल्व V489 को खोलने से नाइट्रोजन उपकरण में प्रवेश करता है, जिससे पूरी प्रक्रिया में पदार्थों का आदान-प्रदान होने लगता है। (3) प्रतिस्थापन प्रक्रिया के दौरान संचालन संबंधी मापदंडों का नियंत्रण: ① एडसॉर्बर में दबाव को 0.20 MPa पर बनाए रखने हेतु, नियंत्रण वाल्व PV-501 के खुलने की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है। ②नाइट्रोजन गैस के प्रवाह के क्रम के अनुसार, मार्ग में स्थित कुछ वेंट वाल्वों को बीच-बीच में या निरंतर खोलकर/बंद करके उनमें मौजूद गैसों को बाहर निकाला जाता है; साथ ही, उत्पादित गैसों एवं निकाली गई गैसों के नमूनों में ऑक्सीजन की मात्रा का विश्लेषण भी किया जाता है। सभी उत्सर्जन बिंदुओं से निकलने वाली गैसों के विश्लेषण के बाद, यदि ऑक्सीजन की मात्रा 0.5% (v) से कम हो, तो उसे उपयुक्त माना जा सकता है। ③प्रतिस्थापन प्रक्रिया पूरी होने के बाद, यदि तुरंत काम शुरू नहीं किया जाता है, तो आवश्यक रूप से स्वच्छ एवं शुष्क नाइट्रोजन का उपयोग करके दबाव बनाए रखना होगा। अधिशोषक का दबाव 0.2 MPa होना चाहिए, जबकि वायु मिश्रण टैंक का दबाव 0.01 MPa होना चाहिए। इसके बाद सभी प्रक्रिया-संबंधी वाल्वों को बंद कर देना चाहिए। 3.5.10 सिमुलेटेड ऑपरेशन: जब उपकरण में वायु-रोधक परीक्षण, अवशोषक पदार्थों का उपयोग एवं नाइट्रोजन से उपकरण की सफाई पूरी हो जाती है, तब इस उपकरण को संचालन चरण में लाया जा सकता है। 3.5.10.1 सिमुलेटेड ड्राइविंग एवं ट्यूनिंग: कच्ची गैस को पहुँचाने से पहले, सबसे पहले स्वच्छ एवं शुष्क नाइट्रोजन का उपयोग करके सिमुलेटेड ड्राइविंग एवं ट्यूनिंग की जाती है। संचालन के दौरान, अवशोषण दबाव को 0.8 से 1.0 मेगापास्कल के बीच रखा जाता है। संचालन के दौरान, प्रोग्राम नियंत्रण वाल्वों एवं स्विचों की कार्यप्रणाली की जाँच की जानी चाहिए। ऑनलाइन मौजूद सेंसरों एवं स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की भी जाँच की जानी चाहिए। आवश्यकता पड़ने पर कुछ सेटिंगों में संशोधन किया जाना चाहिए। यदि कोई समस्या ऑनलाइन ही हल की जा सकती है, तो उसे तुरंत ही हल कर देना चाहिए; जबकि ऐसी समस्याओं को दर्ज करके मशीन बंद होने के बाद ही सुलझाया जाना चाहिए। 3.5.10.2 शुरुआत
(1) शुरुआत से पहले की तैयारियाँ
① उपकरण में मौजूद सभी सुरक्षा वाल्वों के आगे/पीछे के वाल्व खुले हैं या नहीं, इसकी जाँच करें।
② उपकरण में मौजूद सभी नियंत्रण वाल्वों के आगे/पीछे के वाल्व खुले हैं या नहीं, इसकी जाँच करें।
③ उपकरण में मौजूद सभी दबाव मापन यंत्रों/ट्रांसमीटरों के आगे/पीछे के वाल्व खुले हैं या नहीं, इसकी जाँच करें।
④ उपकरण में मौजूद सभी इंस्ट्रूमेंट एयर वाल्व खुले हैं या नहीं, इसकी जाँच करें।
⑤ सभी इंस्ट्रूमेंटों की विद्युत आपूर्ति चालू करें।
⑥ ऑनलाइन मापन यंत्रों एवं स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की जाँच करें।
3.5.10.3 ऑपरेटिंग कीबोर्ड पर सेटिंग्स
① ऑपरेटिंग कीबोर्ड पर 8-2-4/P मोड में सेटिंग करें।
② प्रत्येक चरण के लिए समय एवं चक्र अवधि की जाँच/सेटिंग करें।
③ नियंत्रण वाल्व को मैन्युअल मोड में सेट करें; इसका खुलने का प्रतिशत 60% होना चाहिए।
3.5.10.4 फीडिंग प्रक्रिया का अ模拟 चलना (8-2-4/P मोड में)
① ऑपरेटिंग कीबोर्ड पर 8-2-4/P प्रक्रिया शुरू करें।
② धीरे-धीरे नाइट्रोजन इनपुट वाल्व V489 खोलें, ताकि नाइट्रोजन उपकरण में प्रवेश कर सके।
③ प्रोडक्ट गैस वाल्व V459 एवं डीसॉर्प्शन गैस वाल्व V460 खोलें।
④ जब अधिशोषक का दबाव 0.1 Mpa बढ़ जाए, तो नाइट्रोजन की मात्रा अपर्याप्त होने पर प्रक्रिया को रोक दें; इस दौरान अधिशोषण समय भी समायोजित करें।
⑤ अंतिम भराव हेतु वाल्व HV-501 को मैन्युअल रूप से समायोजित करें, ताकि अंतिम भराव दर आवश्यक मान पर आ जाए।
⑥ निकासी हेतु वाल्व HV-502 को मैन्युअल रूप से समायोजित करें, ताकि निकासी दर आवश्यक मान पर आ जाए।
⑦ जब अधिशोषक का दबाव 0.8 Mpa या अधिक हो जाए, तो 8-2-4/P प्रक्रिया कम से कम 2 घंटे तक चलनी चाहिए।
3.5.10.5 नाइट्रोजन प्रक्रिया को रोकना
① नाइट्रोजन इनपुट वाल्व V489 बंद करें, ताकि नाइट्रोजन की आपूर्ति बंद हो जाए।
② अधिशोषक का दबाव धीरे-धीरे कम होना चाहिए; इसके लिए अधिशोषक में दबाव 0.2 Mpa तक एवं डीसॉर्प्शन टैंक में दबाव 0.01 Mpa तक कम करें। इसके बाद ऑपरेटिंग कीबोर्ड पर “स्टॉप” सिग्नल दें, ताकि वाल्व बंद हो जाएं।
③ वाल्व V459 एवं V460 भी बंद करें। 3.5.11 कच्चे माल को डालने की प्रक्रिया: जब उपकरण नाइट्रोजन के उपयोग से परीक्षणात्मक रूप से कार्य करने लगता है, तब कच्चे माल को उसमें डालने की प्रक्रिया शुरू की जा सकती है। नीचे दी गई जानकारी मुख्य रूप से 8-2-4 प्रणाली के आधार पर ही दी गई है। अन्य संचालन विधियों का अनुसरण भी किया जा सकता है। 3.5.11.1 दबाव कम करना: नाइट्रोजन के उपयोग से उपकरणों का परीक्षण करने के बाद, उपकरणों एवं पाइपलाइनों में मौजूद दबाव को, उपकरणों को चालू करने से पहले ही, विभिन्न वेंट वाल्वों या रिलीफ वाल्वों के माध्यम से कम कर दिया जाता है। सभी वेंट वाल्वों/रिलीफ वाल्वों को धीरे-धीरे खोला जाता है; जब उपकरणों/पाइपलाइनों में वांछित दबाव प्राप्त हो जाता है, तो उन्हें तुरंत बंद कर दिया जाता है, ताकि बाहरी वायु अंदर न घुस सके। दबाव कम करने के बाद: ① एडसॉर्बर (D-7114/1–8) एवं आउटपुट पाइपलाइनों में दबाव 0.05 MPa ही रहता है। ② ·डिसैचरेज गैस पाइपलाइनें (DG-401~DG-408), डिसैचरेज गैस बफर टैंक (D-7116) एवं डिसैचरेज गैस मिक्सिंग टैंकों (D-7129/1,2) में दबाव 0.01 MPa है।
3.5.11.2 शुरुआत की प्रक्रिया:
(1) शुरुआत से पहले की तैयारियाँ:
① उपकरण में मौजूद सभी सुरक्षा वाल्वों के आगे/पीछे स्थित वाल्वों की जाँच करें।
② उपकरण में मौजूद सभी नियंत्रण वाल्वों के आगे/पीछे स्थित वाल्वों की जाँच करें।
③ उपकरण में मौजूद सभी प्रेशर गेजों/प्रेशर ट्रांसमीटरों के आगे स्थित वाल्वों की जाँच करें।
④ उपकरण में मौजूद सभी इंस्ट्रूमेंट एयर वाल्वों की जाँच करें।
⑤ सभी इंस्ट्रूमेंटों को बिजली से जोड़ें।
⑥ ऑनलाइन उपकरणों एवं स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की जाँच करें।
3.5.11.3 वाल्वों की सेटिंग:
शुरुआत की प्रक्रिया के दौरान, कच्ची गैस उपकरण में प्रवेश करने के बाद, उत्पन्न होने वाली हाइड्रोजन गैस अस्थायी रूप से PV-502 नामक नियंत्रण वाल्व के माध्यम से कंपनी के ईंधन गैस नेटवर्क में जाती है; जबकि डिसैचरेज गैस डिसैचरेज गैस बफर टैंक से होते हुए डिसैचरेज गैस मिक्सिंग टैंकों में जाती है। 3.5.11.4 कीबोर्ड सेटिंग्स:
(1) कीबोर्ड पर ऑपरेशन को 8-2-4 मोड में सेट किया जाए।
(2) प्रत्येक चरण के लिए समय मानों की जाँच की जाए।
(3) सभी नियंत्रण प्रणालियों को स्वचालित मोड में सेट किया जाए, एवं सेटिंग मानों में आवश्यक संशोधन किए जाएं:
① PICA-501 के लिए दबाव सेटिंग मान 2.2 MPa है; जबकि अलार्म सेटिंग मान 2.0 MPa है। ② PICA-502 में दबाव का निर्धारित मान 2.3 MPa है, जबकि अलर्ट सेट करने हेतु मान 2.35 MPa है। ③ FQC-501 का सेटिंग मान: 15440 Nm3/घंटा है। ④ ARA-501 उत्पाद की शुद्धता संबंधी चेतावनी हेतु न्यूनतम मान: 99.5% H2। ⑤ PIC-503 के लिए उच्चतम सीमा अलार्म मान: 0.1 MPa। ⑥ LISA-501 का उच्च अलार्म सेटिंग मान 700 मिमी है। ⑦ नियंत्रण वाल्व HV-501 की खुलने की सीमा को ~35% पर सेट किया गया है। ⑧ नियंत्रण वाल्व HV-502 की खुलने की सीमा को ~35% पर सेट किया गया है। ⑨ प्रोग्राम नियंत्रित वाल्व को स्वचालित मोड में सेट करें। 3.5.11.5 कच्चे माल को इनपुट करना:
① ऑपरेशन कीबोर्ड पर 8-2-4 प्रक्रिया को शुरू करें।
② कच्चे माल को इनपुट करने हेतु वाल्व V401 एवं V402 को धीरे-धीरे खोलें; इससे उपकरण में कच्ची गैस पहुँचेगी।
③ अवशोषक में दबाव हर 0.1 Mpa बढ़ने पर मैन्युअल रूप से उसे समायोजित करें। यदि कच्ची गैस की मात्रा पर्याप्त न हो, तो प्रक्रिया को रोक दिया जा सकता है; साथ ही अवशोषण के समय को भी नोट करके उसमें समायोजन किया जा सकता है।
④ कीबोर्ड के माध्यम से HV-501 एवं HV-502 नामक नियंत्रण वाल्वों की खुलने की मात्रा को समायोजित करके, अंतिम दबाव एवं निकासी दबाव को प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुरूप बनाया जा सकता है।
⑤ जब अवशोषण दबाव 2.2 MPa तक पहुँच जाता है, तो प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली को पूरी तरह से स्वचालित मोड में कार्य करने दिया जाता है।
⑥ जैसे-जैसे कच्ची गैस की मात्रा बढ़ती है, उत्पाद की शुद्धता बनाए रखते हुए अवशोषण के समय में आवश्यक समायोजन किया जा सकता है।
⑦ जब कच्ची गैस का प्रवाह डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुरूप हो जाता है, तो उपकरण सामान्य रूप से कार्य करने लगता है। 3.5.12 सामान्य संचालन के दौरान की जाने वाली कार्रवाइयाँ: उपकरण को सर्वोत्तम रूप से कार्य करने हेतु, सभी प्रक्रियात्मक परिस्थितियों की सटीकता की नियमित रूप से जाँच की आवश्यकता है। स्थिर संचालन के दौरान उत्पाद की शुद्धता एवं उत्पादन दर अच्छी रहती है। CRT में कच्ची गैस, उत्पादित गैस एवं निकाली गई गैस के दबाव एवं प्रवाह दर में कुछ हल्के उतार-चढ़ाव देखने को मिलते हैं; लेकिन प्रत्येक चक्र में इनका रुझान समान ही रहता है। यदि किसी उप-चक्र में सामान्य प्रवृत्ति से विचलन हो, तो समस्या होने की संभावना है। 3.5.12.1 उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता का नियंत्रण: जब कच्चे माल की गुणवत्ता स्थिर रहती है, तो PSA उपकरण हाइड्रोजन की शुद्धता को स्थिर रख सकता है। विभिन्न लोडों के अनुसार अवशोषण की अवधि को समायोजित करके, उत्पाद की शुद्धता को निर्धारित मान तक लाया जा सकता है। लेकिन इस पर निम्नलिखित कारकों का भी प्रभाव पड़ता है; इसलिए उचित कार्रवाई आवश्यक है।
**प्रभावित कारक/उपाय:**
① प्रक्रिया संबंधी पैरामीटरों में होने वाले उतार-चढ़ाव (जैसे – इनपुट मात्रा में वृद्धि, अवशोषण दबाव में कमी, कच्ची गैस में हाइड्रोजन की मात्रा में कमी आदि) को समय पर सुधारना आवश्यक है।
① सावधानीपूर्वक संचालन करके, आवश्यक समय पर सुधार किया जाना चाहिए।
② संचालन विधि में परिवर्तन करना आवश्यक है।
② परिवर्तन से पहले अवशोषण समय को कम करना आवश्यक है।
③ अवशोषक पदार्थ में विषाक्तता होने पर, अवशोषण समय को कम करना आवश्यक है।
④ अंतिम चरण में आवश्यक मात्रा में भराव न होने पर, HC-501 की खुलने की दर को समायोजित करके आवश्यक मात्रा में भराव सुनिश्चित किया जाना चाहिए।
⑤ डिसअवशोषण दबाव, निर्धारित मान से अधिक होने पर, डिसअवशोषण दबाव को निर्धारित मान तक समायोजित करना आवश्यक है।
⑥ कंट्रोल वाल्व में लीकेज होने पर, तुरंत मरम्मत करना आवश्यक है।
3.5.12.2 अवशोषण समय के निर्धारण/समायोजन:
① जब कच्चे पदार्थों की संरचना में परिवर्तन होता है, तो यदि नियंत्रण विधि “क्षमता नियंत्रण” पर है, तो नियंत्रण प्रणाली स्वचालित रूप से अवशोषण समय को कम कर देती है। यदि शुद्धता बहाल नहीं हो पाती, तो मैन्युअल रूप से भी अवशोषण समय को कम किया जा सकता है। ② कम इनपुट मात्रा की स्थिति में, हाइड्रोजन की शुद्धता बढ़ जाती है, जबकि हाइड्रोजन की पुनर्प्राप्ति दर कम हो जाती है। यदि इनपुट मात्रा न्यूनतम स्तर से भी कम हो जाए, तो अवशोषण समय को समायोजित करने से भी हाइड्रोजन की पुनर्प्राप्ति दर में सुधार नहीं हो पाता। उच्च इनपुट मात्रा की स्थिति में, अवशोषण समय को कम करना आवश्यक है; लेकिन यदि इनपुट मात्रा अधिकतम स्तर से भी अधिक हो जाए, तो समय को समायोजित करने से भी हाइड्रोजन की शुद्धता में सुधार नहीं हो पाता। ③ ऑपरेशन मोड बदलते समय, खासकर जब कई बेडों वाले मोड से कम बेडों वाले मोड में बदलाव किया जाता है, तो पहले अवशोषण समय को कम कर देना चाहिए, उसके बाद ही मोड बदलना चाहिए। जब सिस्टम स्थिर हो जाए, तब धीरे-धीरे अवशोषण समय को सामान्य मान तक लाया जा सकता है। 3.5.12.3 उत्पादों की पुनर्प्राप्ति दर में परिवर्तन – निम्नलिखित कारणों से कच्ची गैस के उपचार हेतु आवश्यक मात्रा, एवं उत्पादों की पुनर्प्राप्ति दर में कमी आ सकती है। प्रभावित करने वाले कारक/समायोजन विधियाँ:
① प्रक्रिया संबंधी पैरामीटरों में होने वाले उतार-चढ़ाव (जैसे – इनपुट मात्रा में कमी, अवशोषण दबाव में वृद्धि, कच्चे गैस में हाइड्रोजन की मात्रा में वृद्धि आदि) को समय पर समायोजित न करना।
① सावधानीपूर्वक संचालन करके ऐसे उतार-चढ़ावों को समय पर समायोजित करना।
② कंट्रोल वाल्वों में लीकेज होना।
② तुरंत मरम्मत करना।
③ अवशोषक पदार्थ का विषाक्त हो जाना।
③ अवशोषक पदार्थ को पुनः उपयोग में लाना या बदलना।
④ कच्ची गैस में अशुद्धियों की मात्रा में वृद्धि होना।
④ HC-501 की खुलने की दर एवं मात्रा को समायोजित करके आवश्यक दबाव प्राप्त करना।
⑤ डिसोसिएशन दबाव, निर्धारित मान से अधिक होना।
⑤ डिसोसिएशन दबाव को निर्धारित मान तक समायोजित करना।
⑥ विसंतुलन दूर करने के बाद भी दबाव आवश्यक मान तक न पहुँचना।
⑥ विसंतुलन दूर करने हेतु आवश्यक समय को समायोजित करके दबाव को आवश्यक मान तक पहुँचाना।
⑦ धीरे-धीरे दबाव कम करने की प्रक्रिया के दौरान दबाव अत्यधिक होना।
⑦ धीरे-धीरे दबाव कम करने हेतु आवश्यक समय को समायोजित करके दबाव को निर्धारित मान तक पहुँचाना।
3.5.12.4 संचालन स्थितियों में परिवर्तन होने पर की जाने वाली कार्रवाइयाँ:
(1) इनपुट फ्लो रेट में परिवर्तन – कच्चे गैस की मात्रा में वृद्धि/कमी से उत्पाद की शुद्धता एवं उत्पादन दर पर प्रभाव पड़ता है। कच्चे गैस की मात्रा बढ़ने से उत्पाद में हाइड्रोजन की शुद्धता कम हो जाती है; गंभीर स्थिति में अवशोषक पदार्थ को पुनः उपयोग में लाना मुश्किल हो जाता है। कच्चे गैस की मात्रा कम होने से अवशोषण का समय कम हो जाता है, जिससे अवशोषण दबाव में उतार-चढ़ाव होता है एवं हाइड्रोजन की पुनर्प्राप्ति दर कम हो जाती है। (2) कच्ची गैस की संरचना में परिवर्तन: अवशोषण चरण में, इनपुट गैस में मौजूद अशुद्धियों की मात्रा ही यह निर्धारित करती है कि अवशोषण प्रक्रिया कितने समय तक चलेगी। इसलिए, जब कच्ची गैस में हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है, तो अवशोषण प्रक्रिया का समय भी उचित रूप से कम करना आवश्यक है। जब कच्चे पदार्थों की संरचना में परिवर्तन होता है, तो अवशोषण के समय में समायोजन करना आवश्य इसके नियम इस प्रकार हैं: ① जब हाइड्रोजन की मात्रा बढ़ती है, तो उपकरण को सर्वोत्तम रूप से कार्य करने हेतु अवशोषण प्रक्रिया का समय भी बढ़ा दिया जाता है। ② जब हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है, तो संचालन हेतु आवश्यक समय भी कम कर दिया जाता है; इससे उपकरण सर्वोत्तम स्थिति में कार्य करता रहता है। (3) अवशोषण दबाव में परिवर्तन – अवशोषण दबाव में वृद्धि से अवशोषक के लिए कच्चे पदार्थ को अवशोषित करना आसान हो जाता है। अवशोषण दबाव, केवल (PICA-501) द्वारा PV501 की खुलने की मात्रा के कारण ही नहीं, बल्कि कच्चे पदार्थ की गैस प्रवाह दर के कारण भी प्रभावित होता है। जब अवशोषण दबाव बढ़ता है, तो अवशोषण का समय उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है; लेकिन कच्चे पदार्थ का प्रवाह बहुत अधिक नहीं बढ़ाया जा सकता। (4) इनपुट तापमान में परिवर्तन: इनपुट तापमान में वृद्धि होने से एडसॉर्प्शन टॉवर का अधिकतम भार कम हो जाता है। इसलिए, इनपुट तापमान को डिज़ाइन की सीमाओं के भीतर ही रखना आवश्यक है। जब इनपुट तापमान में परिवर्तन होता है, तो निम्नलिखित समायोजन किए जाने चाहिए: ① जब इनपुट तापमान बढ़ जाता है, तो उत्पाद की गुणवत्ता एवं पुनर्प्राप्ति दर के आधार पर एडसॉर्प्शन की अवधि को उचित रूप से कम कर देना चाहिए, जब तक कि उत्पाद की गुणवत्ता उचित स्तर पर न आ जाए। ② जब इनपुट तापमान कम हो जाता है, तो उत्पाद की शुद्धता एवं पुनर्प्राप्ति दर के आधार पर अवशोषण का समय बढ़ाया या घटाया जाता है। आम तौर पर, तापमान कम होने पर अवशोषण का समय बढ़ जाता है; लेकिन उत्पाद की गुणवत्ता बनी रहनी आवश्यक है। यदि इनपुट तापमान, डिज़ाइन किए गए मान से काफी अधिक हो जाए, तो उत्पाद को नुकसान पहुँचने या अवशोषक पदार्थों को क्षति पहुँचने से बचने हेतु मशीन को बंद करने की तैयारी करनी आवश्यक है (5) विपरीत दबाव: अवशोषण बेड का पुनरुत्पादन विपरीत दबाव के माध्यम से ही होता है; इसलिए विपरीत दबाव के संबंध में कुछ निश्चित आवश्यकताएँ होती हैं। यदि विपरीत दबाव बहुत अधिक हो, तो अवशोषक पदार्थ पर शेष अशुद्धियों की मात्रा बढ़ जाती है। इससे वैक्यूमिंग का भार बढ़ जाता है, एवं अवशोषक पदार्थ का पुनरुत्पादन ठीक से नहीं हो पाता। यदि रिवर्स प्रेशर बहुत अधिक हो, तो डिकंप्रेस्ड गैस मिक्सिंग टैंक एवं डिकंप्रेस्ड गैस बफर टैंक का प्रेशर कम करना आवश्यक है, ताकि रिवर्स प्रेशर सही स्तर पर आ सके। 3.5.12.5 सामान्य संचालन के दौरान, अवशोषण टॉवर की कार्यप्रणाली को PSA उपकरण के नियंत्रण प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस प्रोग्राम में कई कार्य-निर्णय इकाइयाँ होती हैं; जब उपकरण में कोई खराबी आती है, तो ऐसी स्थिति में चेतावनी दी जाती है। यदि स्वचालित नियंत्रण प्रोग्राम को ही चुना गया है, तो कार्यप्रणाली स्वचालित रूप से ही बदल जाती है। स्विचिंग अलार्म होने के कारण: ① एडसॉर्प्शन टॉवर के प्रोग्राम नियंत्रित वाल्वों से जुड़े बाहरी घटकों में कोई खराबी है। ②एडसॉर्प्शन टावर में प्रोग्राम नियंत्रित वाल्वों के एक्जीक्यूटिव मैकेनिज्म खराब हो ③एडसॉर्प्शन टावर के नियंत्रण आउटपुट मॉड्यूल में खराबी आ गई है। ④एडसॉर्प्शन टावर में स्थित प्रेशर ट्रांसमीटर में आंतरिक खराबी है। (1) स्विचिंग अलर्ट का प्रबंधन: ① PSA उपकरण के संचालन के दौरान, DCS उपकरण की कार्यप्रणाली का स्वचालित रूप से निदान एवं मूल्यांकन कर सकता है। यदि ऊपर बताए गए कारणों के कारण कोई समस्या उत्पन्न होती है, तो अलर्ट जारी करने के साथ-साथ स्विचिंग का आदेश भी दिया जाता है। ②यदि स्विचिंग प्रक्रिया को “स्वचालित” मोड में सेट किया जाए, तो नियंत्रण प्रणाली सबसे उपयुक्त संचालन प्रणाली एवं सबसे उपयुक्त स्विचिंग बिंदु का चयन करेगी, और फिर स्वचालित रूप से ही स्विचिंग प्रक्रिया पूरी हो जाएगी। ; यदि स्विचिंग की विधि को “मैनुअल” पर सेट किया जाता है, तो अलार्म जारी होने के साथ-साथ CRT पर चयन करने हेतु आवश्यक आदेश भी दिखाए जाते हैं; स्विचिंग प्रक्रिया कीपैड के माध्यम से दिए गए आदेशों के द्वारा ही पूरी होती है। (2) संचालन विधि में परिवर्तन – उपकरण की संचालन विधि में परिवर्तन, प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से स्वचालित रूप से या मैनुअल रूप से भी किया जा सकता है। ऑटोमैटिक स्विचिंग सेट करने पर, विशेषज्ञ फेल्योर डायग्नोसिस सिस्टम उपकरणों के संचालन का स्वचालित रूप से विश्लेषण कर सकता है। जब प्रोग्रामेबल वाल्व या इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल में कोई खराबी आ जाती है, तो यह सिस्टम सबसे उपयुक्त संचालन विधि एवं सर्वोत्तम स्विचिंग विकल्प चुनकर स्वचालित रूप से स्विचिंग कर देता है। मैनुअल स्विचिंग सेट करने पर, कीबोर्ड का उपयोग करके स्विचिंग के आदेश दिए जा सकते हैं। ①मैनुअल स्विचिंग मोड सेट करें। ② उस मोड कोड का चयन करें जिसके साथ प्रतिस्थापन किया जाना है। ③ पुष्टि करने के बाद, प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली यह जाँचेगी कि वर्तमान स्थिति में स्विचिंग संभव है या नहीं। यदि स्विचिंग की शर्तें पूरी हो जाती हैं, तो पुष्टि करने के बाद इसे निर्धारित विकल्प में स्विच किया जा सकता है। ; यदि स्विचिंग हेतु आवश्यक शर्तें पूरी नहीं होतीं, तो CRT पर संबंधित संदेश दिखाया जाएगा, एवं शर्तें पूरी होने का इंतज़ार किया जाएगा। ④ वास्तविक स्विचिंग होने से पहले, स्विचिंग का अनुरोध रद्द करना आवश्यक है; ऐसी स्थिति में उपकरण को फिर से उसी मोड में सेट करना होगा जिसमें वह वर्तमान में कार्यरत है। उपकरण के स्विचिंग की प्रक्रिया के दौरान, आकर्षण का समय सामान्य स्थिति की तुलना में अलग होता है। जब किसी परिचालन मोड से दूसरे परिचालन मोड में स्विच किया जाता है, तो अवशोषण का समय नियंत्रण इकाई द्वारा अस्थायी रूप से नियंत्रित किया जाता है। स्विचिंग के बाद अवशोषण के लिए आवश्यक समय को प्रक्रिया की स्थिति के अनुसार उचित रूप से समायोजित किया जाना चाहिए। एक चक्र पूरा होने के बाद, उपकरण उसी अवशोषण समय-ावधि के अनुसार ही काम करता रहता है; जब तक कि उसकी जगह नई अवशोषण समय-ावधि न ले ले। स्विच होने के बाद तुरंत ही अवशोषण समय-ावधि में समायोजन किया जाता है, ताकि उत्पाद की शुद्धता एवं पुनर्प्राप्ति दर बनी रहे। 3.5.13 उपकरणों का बंद होना एवं पुनः संचालन
उपकरणों के बंद होने के कारणों में नियोजित रूप से उपकरणों को बंद करना, उपकरणों में खराबी या बिजली संबंधी समस्याओं के कारण होने वाला अस्थायी/आपातकालीन बंद होना शामिल है। 3.5.13.1 (1) योजनाबद्ध पार्किंग: योजनाबद्ध पार्किंग के दौरान, पार्किंग से पहले एवं बाद में आवश्यक कार्यों को ठीक से किया जाना चाहिए। इन कार्यों की विधि, पार्किंग की अवधि पर निर्भर है। (2) अस्थायी पार्किंग – 24 घंटों से कम समय तक वाहन को वहीं खड़ा रखना।
① कच्ची गैस के प्रवाह हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V401 (V402) एवं उत्पादित हाइड्रोजन गैस के निकास हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V427 को बंद कर दें। ② “पॉज़/सेल्फ-चेक” बटन दबाकर, PSA की कार्यप्रक्रिया को वर्तमान स्थिति में ही रखा जाए (एवं प्रोग्राम चलने के दौरान आये विभिन्न चरणों को नोट कर लिया जाए); इस प्रकार प्रोग्रामेबल वाल्व पूरी तरह बंद रहेगा। (3) अल्पकालिक पार्किंग – वह पार्किंग जिसमें वाहन को दो सप्ताह से कम समय तक ही वहीं रखा जाता है। पार्किंग से पहले, अवशोषण की प्रक्रिया के लिए आवश्यक समय को उचित रूप से कम किया जा सकता है। ① कच्ची गैस के प्रवाह हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V401 (V402) एवं उत्पादित हाइड्रोजन गैस के निकास हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V427 को बंद कर दें। ② प्रक्रिया जारी रहती है; प्रत्येक बार निकलने वाली गैस का उपयोग करके, अधिशोषक में मौजूद दबाव को धीरे-धीरे 0.3 MPa तक कम किया जाता है। ③ स्वचालित मोड को बंद कर दें, एवं मैनुअल रूप से ही प्रत्येक अवशोषक का दबाव समान रखें। प्रत्येक अवशोषक में दबाव लगभग 0.2 MPa होना चाहिए। वायु को मुक्त करने वाले टैंक में दबाव, सामान्य दबाव से अधिक होना चाहिए। 2. लंबी अवधि का पार्किंग – वह पार्किंग जिसमें वाहन दो सप्ताह से अधिक समय तक वहीं रहता है। ① पार्किंग से पहले, एडसॉर्प्शन समय को उचित रूप से कम किया जा सकता है। ②कच्ची गैस के प्रवाह हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V401 (V402) एवं उत्पादित हाइड्रोजन गैस के निकास हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V427 को बंद कर दें। ③प्रक्रिया जारी रहती है; प्रत्येक बार निकलने वाली गैस का उपयोग करके, धीरे-धीरे सभी अधिशोषकों में दबाव को लगभग 0.02 MPa तक कम किया जाता है। ④नाइट्रोजन का उपयोग करके प्रतिस्थापन/सफाई की जाती है, एवं स्वचालित संचालन बंद कर दिया ⑤मैनुअल ऑपरेशन के द्वारा, प्रत्येक एडसॉर्बर में नाइट्रोजन को 0.2 MPa के दबाव तक भरा जाता है। (4) आपातकालीन रोकथाम: जब ट्रांसवर्सल सॉर्ब्शन सिस्टम में कोई खराबी आ जाती है, या बिजली संबंधी समस्याएँ उत्पन्न हो जाती हैं, तो आपातकालीन रूप से सिस्टम को रोक देना आवश्यक ह ①“पॉज़/सेल्फ-चेक” बटन दबाकर, PSA की कार्यप्रक्रिया को वर्तमान स्थिति में ही रखा जा सकता है; इस प्रकार प्रोग्रामेबल वाल्व पूरी तरह बंद रहता है। ; अचानक बिजली चली गई, जिससे सभी प्रोग्रामेबल वाल्व बंद हो गए। ②कच्ची गैस के प्रवाह हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V401, V402 को बंद कर दें, एवं उत्पादित हाइड्रोजन गैस के निकास हेतु उपयोग में आने वाले वाल्व V427 को भी ब ③स्थल की वास्तविक स्थिति के आधार पर, उचित कार्रवाई की जानी चाहिए। 3.5.13.2 वाहन को रोकने के बाद पुनः चलाना (1) अस्थायी रूप से वाहन को रोकने के बाद पुनः चलाना: ① अस्थायी या आपातकालीन स्थिति में वाहन को रोकने के बाद, DCS में तो उस समय की स्थिति एवं समय की जानकारी उपलब्ध होती है; लेकिन फिर भी प्रत्येक एडसॉर्बर में मौजूद दबाव की जाँच आवश्यक है। यदि दबाव सही न हो, तो मैन्युअल रूप से संबंधित प्रोग्राम नियंत्रण वाल्वों का उपयोग करके कार्यशील दबाव को समायोजित करना आवश्यक है। ऐसा इसलिए आवश्यक है, ताकि दबाव एवं कार्यशील स्थिति में कोई अंतर न रहे, जिससे सिस्टम पर गंभीर प्रभाव न पड़े। ② अवशोषण का समय, मूल संचालन समय का 80% होना चाहिए। ③ स्व-निरीक्षण एवं निलंबन सुविधाओं को बंद करें, एवं यह जाँचें कि सभी नियंत्रण प्रणालियाँ सामान्य स्वचालित अवस्था में हैं या नहीं। ④ कच्ची गैस के प्रवाह हेतु वाल्व V401, V402, एवं उत्पादित हाइड्रोजन गैस के निकास हेतु वाल्व V427 को खोलें। ⑤ उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के बाद, क्रमशः कच्ची गैस के प्रवाह दर एवं अवशोषण समय को संशोधित किया जाता है, ताकि वे डिज़ाइन के अनुरूप हो जाएँ। (2) अल्पकालिक पार्किंग के बाद, या दीर्घकालिक पार्किंग के बाद वाहन को फिर से चलाने की प्रक्रिया, पहली बार वाहन चलाने की प्रक्रिया के समान ही है। 3.5.14 खराबीयाँ एवं उनका समाधान
“खराबी” का अर्थ है, आवश्यक स्थितियों का अभाव, संचालन के दौरान होने वाली त्रुटियाँ, या किसी घटक का काम न करना। ऐसी स्थितियों में उत्पाद की शुद्धता कम हो जाती है, जिससे ARAL-501 अलार्म आ जाता है। लेकिन जब तक खराबी का कारण पता नहीं चल जाता, तब तक उपकरण को बंद करने की आवश्यकता नहीं है; इसे जारी रखा जा सकता है। ऐसी स्थिति में, अयोग्य उत्पादों को वाल्व V477, V475 या नियंत्रण वाल्व PV502 के माध्यम से टॉर्च में भेज दिया जाता है। खराबी का कारण पता चलने के बाद ही उपकरण को बंद या जारी रखने का निर्णय लिया जाता है। यदि सिस्टम में कोई गंभीर समस्या आ जाए, तो तुरंत इसे बंद कर देना चाहिए। संभावित खराबियाँ निम्नलिखित हैं: ① बाहरी परिस्थितियों में कोई समस्या होना, ② संचालन संबंधी समस्याएँ, ③ उपकरणों में खराबी।
3.5.14.1 बाहरी परिस्थितियों में कोई समस्या होना:
(1) बिजली आपूर्ति में व्यवधान – बिजली आपूर्ति में व्यवधान के कारण प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली सही तरीके से काम नहीं कर पाती। चूँकि प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली से कोई संकेत नहीं आता, इसलिए सभी प्रोग्राम नियंत्रित वाल्व स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं, जिससे उपकरण बंद हो जाता है; यह वास्तव में आपातकालीन बंद होने की स्थिति है। कृपया इसे आपातकालीन रोकथाम के रूप में ही संभ 3.5.14.2 मापन हेतु आवश्यक वायु का दबाव: इस उपकरण के लिए मापन हेतु आवश्यक वायु का दबाव कम से कम 0.4 MPa होना आवश्यक है। जैसे ही मापन हेतु उपयोग में आने वाली हवा का दबाव 0.4 MPa से कम हो जाता है, PIAL-504 स्वचालित रूप से चेतावनी देता है। ऐसी स्थिति में तुरंत मापन हेतु उपयोग में आने वाली हवा का दबाव संतुलित किया जाना चाहिए, अथवा मशीन को बंद कर देना आवश्यक है। अन्यथा, इससे पनडुब्बी-नियंत्रित वाल्व खोले या बंद नहीं किए जा सकेंगे; नियंत्रण प्रणाली संबंधी उपकरण भी ठीक से काम नहीं करेंगे। इसके परिणामस्वरूप प्रोग्राम एवं पूरी प्रणाली का स्वचालित नियंत्रण बिगड़ जाएगा, एवं उत्पाद अनुप 3.5.14.3 संचालन संबंधी त्रुटियाँ: PSA प्रक्रिया के सही ढंग से कार्य करने हेतु, अवशोषक की पुनर्जनन प्रक्रिया का सही होना आवश्यक है। यदि सिस्टम का संचालन ठीक से न हो, तो इससे टॉवर की पुनर्जनन प्रक्रिया तुरंत या धीरे-धीरे खराब हो जाएगी। चूँकि PSA प्रक्रिया एक चक्रीय प्रक्रिया है, इसलिए यदि किसी एक टॉवर की पुनर्संश्लेषण क्षमता कम हो जाती है, तो इसका प्रभाव जल्द ही अन्य टॉवरों पर भी पड़ता है, जिससे अंततः उत्पादित गैस की गुणवत्ता में कमी आ जाती है। 3.5.14.4 अवशोषण बिस्तर पर दबाव में तेज़ परिवर्तन संबंधी समस्याएँ
(1) हानियाँ: अवशोषण बिस्तर पर दबाव में तेज़ परिवर्तन के कारण बिस्तर की संरचना कमज़ोर हो जाती है; अवशोषक पदार्थ आपस में मिल जाते हैं। गंभीर स्थिति में अवशोषक पदार्थ टूट जाते हैं, जिससे दबाव में वृद्धि हो जाती है। धूल हवा के साथ अवशोषण बिस्तर से बाहर निकल जाती है; इससे प्रक्रिया संबंधी वाल्वों को नुकसान पहुँचता है, मापन उपकरणों संबंधी पाइपलाइनें अवरुद्ध हो जाती हैं, एवं प्रेसर पंपों के इनलेट फिल्टर भी अवरुद्ध हो जाते हैं। इसके कारण उपकरणों का कार्यक्षमता प्रभावित हो जाती है, एवं कभी-कभी उपकरण ही बंद हो जाते हैं। (2) दुर्घटना के कारण: ① वाल्वों में खराबी। ② मैनुअल वाल्वों का गलत तरीके से उपयोग। ③गैर-पार्किंग क्षेत्रों में गाड़ी चलाना, या अवशोषण बेड के दबाव को पहले सही न करना। ④ मैनुअल स्टेपिंग का अनुचित उपयोग। (3) दुर्घटना से निपटना: ① यह जाँचना आवश्यक है कि कौन-स्वचालित वाल्व में खराबी है; आम तौर पर, वाल्वों के दोनों ओर का दबाव अंतर ≯0.08 MPa होना चाहिए। ② सही तरीके से स्विच करें। 3.5.14.5 अशुद्धियों के कारण होने वाली दुर्घटनाएँ (1) दुर्घटना के लक्षण: ① उत्पाद की शुद्धता में कमी आ जाती है। ② उपकरण, दबाव में होने वाले परिवर्तनों को नियंत्रित करने की क्षमता में कमी दिखाता है (2) दुर्घटना के कारण: ① अवशोषण की प्रक्रिया बहुत लंबे समय तक चली। ② निश्चित समय अवधि के दौरान, अशुद्धियों की मात्रा में अचानक वृद्धि हो जाती है (या इनपुट प्रवाह की गति में भी अच ③ मैनुअल स्टेपिंग का अनुचित उपयोग। ④ वाल्व से लीकेज हो रहा है। ⑤ इनपुट की संरचना सीमा से बाहर है। ⑥ इनलेट में तरल पदार्थ है। ⑦ इनपुट तापमान बहुत अधिक या बहुत कम है। ⑧ विश्लेषणात्मक उपकरणे काम नहीं कर रही हैं। (3) दुर्घटना संबंधी कार्रवाई: ① असामान्य परिस्थितियों में, कम समय तक ही अवशोषण प्रक्रिया को जारी रखना चाहिए। ② जब धारा में उतार-चढ़ाव होता है, तो आपूर्ति की मात्रा को उचित रूप से कम करना चाहिए, ताकि आपूर्ति की धारा स्थिर र ③ यदि वाल्व से लीकेज होता है, तो तुरंत उसे बदल देना आवश्यक है। ④यदि इनपुट सामग्री की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप न हो, या उसमें तरल पदार्थ मौजूद हो, या तापमान उचित न हो, तो तुरंत मशीन को बंद कर देना चाहिए। सामग्री उचित मानकों के अनुरूप होने ⑤यदि मीटर काम न करे, तो मीटर की मरम्मत हेतु संपर्क करें। 3.5.14.6 यदि गैस निकास की मात्रा बहुत अधिक हो, तो अवशोषण का समय बढ़ जाता है या कम हो जाता है। ऐसी स्थिति में, हैंडल द्वारा नियंत्रित वाल्व HV-502 को तुरंत समायोजित करना आवश्यक है। जब निकास होने वाली गैस की मात्रा अत्यधिक हो जाती है, तो अवशोषक की अवशोषण क्षमता पहले ही समाप्त हो जाती है। इससे न केवल धोए जाने वाले अवशोषक प्रदूषित हो जाता है, बल्कि निकास भाग में मौजूद अवशोषक भी पहले ही प्रदूषित हो जाता है। ; यदि वायु निकास की मात्रा कम हो, तो अधिशोषक में हाइड्रोजन का उपयोग कम हो जाता है। इसके अलावा, विपरीत दिशा में हवा भेजने से दबाव अधिक हो जाता है; जिसके कारण अधिशोषक पूरी तरह से पुनर्संश्लेषित नहीं हो पाता। उपरोक्त दोनों स्थितियों के कारण अवशोषक पदार्थों का पुनरुत्पादन खराब हो जाता है। सभी निकास होने वाली गैसों की मात्रा, यथासंभव, डिज़ाइन किए गए दबाव के बराबर होनी चाहिए। जब अवशोषण का समय बढ़ जाता है, तो HV-502 की खुलने की मात्रा को कम करना आवश्यक है। ; इसके विपरीत, अवशोषण का समय कम हो जाता है; ऐसी स्थिति में HV-502 का विस्तार बढ़ाना आवश्यक है। 3.5.14.7 द्वि-स्थिति चार-वाहिका वाल्व में खराबी: द्वि-स्थिति चार-वाहिका वाल्व से लगातार गैस निकलती रहती है। ऐसा या तो इसलिए होता है क्योंकि वाल्व के अंदर का सीलिंग रिंग क्षतिग्रस्त हो जाता है, या फिर वाल्व के अंदर का स्लाइडर सही जगह पर नहीं होता। समाधान: वाहन को रोक देना चाहिए, या प्रोग्राम के माध्यम से संबंधित एडसॉर्बर को निष्क्रिय करके डाइ-टर्मिनल फोर-वे वाल्व को बदल देना चाहिए। 3.5.14.8 प्रोग्राम नियंत्रण प्रणाली संबंधी दोष: ऐसे दोषों के कारण सिग्नल आउटपुट न होना, प्रोग्राम का सही ढंग से कार्यान्वयन न होना, प्रोग्राम किसी एक ही स्थिति में रहना, या प्रोग्राम का कार्यान्वयन अव्यवस्थित होना जैसी समस्याएँ हो सकती हैं। खराबीयों एवं उनके समाधान संबंधी जानकारी, DCS सिस्टम की तकनीकी मार्गदर्शिका के संबंधित अध्यायों में दी गई है। 3.5.14.9 प्रोग्राम नियंत्रित वाल्व में खराबी – वाल्व संबंधी त्रुटि संकेत।
(1) दुर्घटना के कारण: ① वाल्व के नियंत्रण उपकरणों में खराबी। ② इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाल्व में खराबी है। ③ विद्युत परिपथ में खराबी है (जिसमें इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाल्व के आउटपुट मॉड्यूल भी ④ मीटर वायु पाइपलाइन में लीकेज है। ⑤ वाल्व पोजिशनर तक जाने वाले विद्युत/वायवीय संकेत बंद हो गए। (2) दुर्घटना की स्थिति: जब प्रक्रिया-संबंधी वाल्वों की वास्तविक स्थिति, उनकी निर्धारित स्थिति से मेल नहीं खाती, तो वाल्वों में खराबी हो जाती है, एवं ऐसी स्थिति में अलार्म भेजा जाता है। (3) दुर्घटना संबंधी प्रक्रियाएँ: यदि वास्तव में किसी वाल्व में कोई खराबी आ जाती है, तो तुरंत उस वाल्व की जगह किसी अन्य वाल्व का उपयोग किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि A टॉवर में स्थित वाल्व में खराबी हो जाती है, तो A टॉवर को बंद कर दिया जाना चाहिए; या फिर A एवं B दोनों टॉवरों को ही बंद कर दिया जाना चाहिए। यदि स्वचालित मोड में सेटिंग की गई है, तो प्रोग्राम स्वचालित रूप से ही वाल्व बदल देगा। 3.5.14.10 उत्पाद की शुद्धता को अयोग्य स्थिति से योग्य स्थिति में लाने हेतु उपाय: जब उत्पाद की शुद्धता में कमी आती है, तो इसका अर्थ है कि अवशोषक में मौजूद अशुद्ध पदार्थ अवशोषक के निकास छिद्र तक पहुँच गए हैं। ऐसा ऑपरेशन संबंधी त्रुटियों या स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में खराबी के कारण होता है। जैसे ही कारण पता चल जाए, उसका समाधान करने के बाद जल्द से जल्द स्थिति को सामान्य अवस्था में लाना आवश्यक है। पुनर्स्थापना हेतु प्रभावी तरीकों में से एक है, कुछ समय के लिए लोड को कम करके (अर्थात् प्रसंस्कृत होने वाली गैस की मात्रा को कम करके) संयंत्र को चलाना; दूसरा तरीका है, चक्र समय को कम करना। यदि दोनों को एक साथ उपयोग में लाया जाए, तो परिणाम बेहतर होगा, एवं उत्पाद की शुद्धता भी जल्दी ही बहाल हो जाएगी। लेकिन चक्र-समय को कम करते समय, ध्यान रखना आवश्यक है कि “सुचारू प्रक्रिया” एवं “अंतिम वोल्टेज-वृद्धि चरण” हेतु आवश्यक समय तो बना ही रहे। ऐसी स्थिति में, नियंत्रण वाल्व HV501 एवं HV-502 का खुलने का कोण उचित रूप से बढ़ा देना चाहिए। 3.5.15 उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता एवं पुनर्प्राप्ति दर: प्रक्रिया सिद्धांतों एवं विधियों के अनुसार, उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता एवं उसकी पुनर्प्राप्ति दर के बीच व्युत्क्रमानुपाती संबंध होता है। जितनी अधिक उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता होती है, उतनी ही कम हाइड्रोजन की पुनर्प्राप्ति दर होती ; इसके विपरीत, जितनी कम उत्पादित हाइड्रोजन गैस की शुद्धता होती है, उतनी ही अधिक हाइड्रोजन गैस की पुनर्प व्यावहारिक उपयोग में, उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता पर अत्यधिक जोर नहीं देना चाहिए; बल्कि उत्पादन संबंधी वास्तविक आवश्यकताओं के अनुसार ही हाइड्रोजन की शुद्धता को समायोजित करना चाहिए, ताकि हाइड्रोजन की बेहतर दर से पुनर्प्राप्ति संभव हो सके।