(साझा करें) एयर-स्पेसिंग ऑर्गनाइज्ड फिलरों के प्रदर्शन एवं विशेषताओं का विवरण।

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व्यवस्थित भराव पदार्थों में उच्च सतही क्षेत्रफल, नियमित संरचना, कम खाली स्थान, उच्च प्रवाह दर, कम दबाव-ह्रास, एवं अधिक संचालनीयता जैसे लाभ होते हैं। जैसे-जैसे फिलर टॉवर का व्यास बढ़ता है, लोग फिलरों की संरचना को बेहतर बनाने, उच्च दक्षता, कम दबाव-ह्रास एवं अधिक प्रवाह-क्षमता वाले विभिन्न प्रकार एवं सामग्रियों से बने फिलरों के विकास, टॉवर के घटकों के बीच बेहतर संयोजन, तथा फिलर परतों में तरल पदार्थ के प्रवाह एवं वितरण संबंधी अध्ययनों पर और अधिक ध्यान दे रहे हैं। 1960 के दशक के बाद विकसित किए गए सिल्क-स्क्रीन वेव्ड पैकिंग्स एवं प्लेट-वेव्ड पैकिंग्स, वर्तमान में सबसे अधिक उपयोग में आने वाले “व्यवस्थित पैकिंग्स” हैं। आधुनिक, व्यवस्थित भराव सामग्री हेतु सबसे उत्तम विकल्प सुल्ज़ूर कंपनी ही है 1960 के दशक में, इस कंपनी ने धातु की जाली से बने वेव्ड पैकिंग सामग्रियों का विकास किया। 1977 में इसने प्लेट-आकार की वेव्ड मेलापैक पैकिंग सामग्रियों को भी विकसित किया। 1994 में तो इसने एक नए डिज़ाइन वाली, बहु-चैनल वाली ऑप्टिफ्लो पैकिंग सामग्री का भी विकास किया। इससे स्पष्ट है कि ऐसी पैकिंग सामग्रियों के अनुसंधान एवं विकास का कार्य लगातार जारी है। जापानी मित्सुबिशी कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित एमसी-पैक फिलर, मुख्यतः मेलापैक फिलर पर आधारित है। पिछले कुछ वर्षों में, स्विट्जरलैंड की KUHNI कंपनी द्वारा विकसित “रोम्बोपैक” फिलर, एवं जर्मनी की RASCHIG कंपनी द्वारा विकसित “रास-चिग-सुपरपैक” फिलर, काफी सफलतापूर्वक उपयोग में आ रहे हैं। हमारे देश में 1960 के दशक से ही व्यवस्थित रूप से ऐसे भराव पदार्थों पर अनुसंधान एवं विकास का कार्य किया जा रहा है; इसके परिणामस्वरूप एक व्यवस्थित अनुसंधान एवं उत्पादन प्रणाली विकसित हो चुकी है। तियानजिन विश्वविद्यालय एवं ब्रिटेन के एस्टन विश्वविद्यालय ने मिलकर “यूनापैक” नामक पल्स-रेगुलेटेड फिलिंग का विकास किया है। ； क्विंगहुआ विश्वविद्यालय एवं शंघाई केमिकल इंस्टीट्यूट ने क्रमशः रोल्ड-आउट प्लेट नेट वेव्ड फिलरों का विकास किया है। ； सिनोपेक लुयांगयांग इंजीनियरिंग कंपनी ने LH-प्रकार के व्यवस्थित भराव सामग्रियों का विकास किया है। इनमें से, तियानजिन विश्वविद्यालय के “रिफ्रैक्शन टेक्नोलॉजी नेशनल इंजीनियरिंग रिसर्च सेंटर” ने उच्च दक्षता वाले भराव सामग्रियों के आधार पर एक नए प्रकार की उच्च दक्षता वाली भराव सामग्री विकसित की है – “द्विदिशीय तरंगदार भराव सामग्री”。 इस प्रकार के फिलर का विशिष्ट सतह क्षेत्रफल अधिक होता है; गैस एवं तरल पदार्थों के प्रवाह मार्ग अनुकूलित होते हैं, तथा अनुप्रस्थ विसरण की क्षमता भी अधिक होती है। इसके अतिरिक्त, अवरोधन-प्रतिरोधक क्षमता, कठोरता, दबाव-ह्रास एवं प्रवाह-क्षमता के मामले में यह धातुयुक्त छिद्रयुक्त फिलर से कहीं बेहतर है। हाल के वर्षों में, सूक्ष्म रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, उर्वरक उद्योग आदि के तेज़ विकास के साथ, विभिन्न प्रकार के नए टॉवर फिलरों पर अनुसंधान करने पर लोगों का ध्यान आकर्षित हुआ है। कुशल भराव सामग्रियों के विकास एवं औद्योगिक उपयोग से पता चलता है कि व्यवस्थित आकार वाली भराव सामग्रियाँ, खासकर तरंगदार आकार वाली भराव सामग्रियाँ, मौजूदा भराव सामग्रियों के स्थान पर उपयोग में आने पर, तथा कुछ प्रकार के टैंकों में तकनीकी सुधार हेतु उपयोग में आने पर, बहुत ही लाभदायक साबित होती हैं। नए प्रकार के भराव सामग्रियों का विकास एवं उनका बड़े पैमाने पर औद्योगिक उपयोग, वर्तमान में अंतरराष्ट्रीय स्तर पर टॉवरों संबंधी अनुसंधान एवं अनुप्रयोगों की दिशा में एक महत्वपूर्ण व्यवस्थित भराव सामग्री के कारण दबाव-ह्रास बहुत कम होता है। चूँकि व्यवस्थित भराव सामग्री में गैस एवं तरल पदार्थ झिल्ली-संपर्क में होते हैं; जबकि स्क्रीन-प्लेट टॉवर में दोनों पदार्थ बुलबुलों के रूप में आपस में संपर्क करते हैं। इसी कारण भराव-सामग्री वाले टॉवर में दबाव-ह्रास, स्क्रीन-प्लेट टॉवर की तुलना में केवल 1/4 से 1/6 ही होता है। यदि व्यवस्थित भराव वाले टॉवर में संचालन हेतु आवश्यक दबाव 3.5–4.2 किलोपास्कल है, तो नीचे वाले टॉवर में यह दबाव केवल 35–45 किलोपास्कल ही होता है। नीचे वाले टॉवर में आमतौर पर स्क्रीन-प्लेट टॉवर ही उपयोग में आता है, एवं संचालन हेतु आवश्यक दबाव में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस कारण नीचे वाले टॉवर में संचालन हेतु आवश्यक दबाव 0.05–0.06 मेगापास्कल कम हो जाता है; अर्थात् यह आमतौर पर 0.44–0.48 मेगापास्कल ही होता है। इससे एयर कंप्रेसर की शक्ति 5%–7% तक कम हो जाती है। 2. व्यवस्थित भराव सामग्री के कारण अलगाव की दक्षता उच्च होती है। टॉवर में लगने वाला दबाव जितना कम होगा, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन एवं आर्गन के अलगाव में उतनी ही सहायता मिलेगी; खासकर ऑक्सीजन एवं आर्गन के अलगाव में। आम तौर पर, ऑक्सीजन के निष्कर्षण दर में 1% से 3% तक वृद्धि हो सकती है, जबकि आर्गन के निष्कर्षण दर में 5% से 10% तक वृद्धि हो सकती है। व्यवहारिक रूप से, ऑक्सीजन के निष्कर्षण दर 99% से अधिक हो चुकी है, जबकि आर्गन के निष्कर्षण दर 80% से अधिक हो चुकी है। डिस्टिलेशन टॉवर में पदार्थों के निष्कर्षण की दर, काफी हद तक, टॉवर में आने वाली वायु की मात्रा पर निर्भर है; खासकर आर्गन के निष्कर्षण पर इसका बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। इसलिए, टर्बाइन एक्सपैंशन मशीनों की सम-एंट्रॉपी दक्षता एवं प्रेशर बढ़ाने वाली मशीनों के प्रेशर अनुपात को लगातार बेहतर बनाना, डिस्टिलेशन टॉवर में पदार्थों के निष्कर्षण की दर को बढ़ाने हेतु आवश्यक है। 3. व्यवस्थित भराव सामग्री में तरल पदार्थ की मात्रा कम होती है। व्यवस्थित भराव सामग्री वाले टॉवरों में तरल पदार्थ की मात्रा आम तौर पर टॉवर की कुल क्षमता का केवल 1% से 6% ही होती है; जबकि स्क्रीन-प्लेट वाले टॉवरों में यह मात्रा टॉवर की कुल क्षमता का 8% से 10% होती है। कम तरल पदार्थ की मात्रा का अर्थ है कि तरल पदार्थ टॉवर में कम समय तक ही रहता है; इससे ऑपरेशन के दौरान दबाव में कमी आती है, जिससे विभिन्न परिस्थितियों में भी ऑपरेशन करना आसान हो जाता ह व्यवस्थित भराव टॉवरों का डिज़ाइन स्तर 40% से 120% तक हो सकता है। शांगगांग पाँचवीं फैक्ट्री में 12,000 मीटर³/घंटा क्षमता वाले ऑक्सीजन उत्पादन उपकरणों में, ऑक्सीजन उत्पादन की मात्रा 9,000 से 14,000 मीटर³/घंटा की सीमा में समायोजित की जा सकती है; जबकि इस उपकरण का संचालन भार केवल 75% से 117% की सीमा में ही होता है। 4. व्यवस्थित भराव सामग्री में खाली जगहें बहुत अधिक होती हैं; व्यवस्थित भराव सामग्री में खाली जगहों का प्रतिशत 95% से अधिक होता है स्क्रीन-प्लेट टॉवर में, छिद्रयुक्त प्लेटों का क्षेत्रफल टॉवर के कुल क्षेत्रफल का 80% होता है; जबकि छिद्रों की दर 8% से 12% के बीच होती है। यह मान, फिलिंग लेयर में मौजूद खाली स्थानों की दर की तुलना में बहुत कम है। एक ही भार के लिए, फिलर टॉवर का आकार स्क्रीन प्लेट टॉवर की तुलना में छोटा होता है। ； आम तौर पर, इसका क्षेत्रफल स्क्रीन-प्लेट टावर के क्षेत्रफल का लगभग 70% ही होता है। बड़े ऑक्सीजन उत्पादन उपकरणों के लिए, टावर का आकार छोटा होना परिवहन हेतु लाभदायक होता है। 5. उपकरण के स्टार्ट-अप समय में काफी कमी आई है। एयर सेपरेशन यूनिट के स्टार्ट-अप प्रक्रिया में कोई उत्पाद उत्पन्न नहीं होता; इसलिए स्टार्ट-अप समय को कम करना एयर सेपरेशन यूनिट में ऊर्जा एवं संसाधनों की बचत का एक तरीका है। एयर सेपरेशन यूनिट का स्टार्ट-अप समय, एक्सपेंशन मशीन को शुरू करने से लेकर ऑक्सीजन निकलने तक का समय है। ऊपरी टॉवर में नियमित पैकिंग का उपयोग करने के बाद, सामान्य आसवन प्रक्रिया में उपयोग होने वाले तरल पदार्थ की मात्रा में काफी कमी आई है; इससे एयर सेपरेशन यूनिट का स्टार्ट-अप समय काफी कम हो गया है। आमतौर पर, स्टार्ट-अप समय केवल 26–30 घंटे ही होता है। 6. आर्गन के इस घटक में ऑक्सीजन की मात्रा लगभग 90% होती है। इसे 1–2×10-4% तक कम करने हेतु निम्न तापमान पर विशलन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। ऐसी स्थिति में विशलन टॉवर में लगभग 180 थ्योरेटिकल टैबलेटों की आवश्यकता होती है, जबकि स्क्रीन टैबलेटों की संख्या लगभग 300 होती है। प्रतिरोध की मात्रा लगभग 100 kPa होती है; इस कारण कच्चा आर्गन टॉवर से बाहर नहीं निकल पाता। वहीं, नियमित फिलरों की ऊँचाई लगभग 45 मीटर होती है। प्रतिरोध केवल 14–16 किलोपास्कल है; इसलिए पूर्ण विशुद्धीकरण विधि से आर्गन उत्पादन संभव हो जाता है।