टॉवर के आंतरिक घटकों का चयन करते समय, “इंजेक्शन-टाइप टैरेफ़” इतना लोकप्रिय है… आपको इसके बारे में तो पता ही होना चाहिए

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टॉवर के आंतरिक घटकों का चयन करते समय, “इंजेक्शन-स्टेट टैरेफ़” जैसी तकनीकों के बारे में जानना आवश्यक है। केमिकल्स 707 न्यूज़पोर्टल की रिपोर्ट के अनुसार, पदार्थों का विभाजन एक बहुत ही महत्वपूर्ण रासायनिक प्रक्रिया है; टॉवर का प्रदर्शन, उत्पादन हेतु आवश्यक ऊर्जा, उत्पादों की गुणवत्ता, उत्पादन क्षमता, पर्यावरणीय उत्सर्जन आदि पर सीधा प्रभाव डालता है। सबसे पहले, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें बहुत अधिक ऊर्जा एवं लागत खर्च होती है। रासायनिक कारखानों में होने वाली कुल ऊर्जा-खपत में से लगभग एक-तिहाई ऊर्जा इसी प्रक्रिया में खर्च होती है; कभी-कभी तो यह मात संयुक्त राज्य अमेरिका के आँकड़ों से पता चलता है कि तेल एवं रसायन उद्योगों में होने वाली कुल ऊर्जा खपत में, लगभग 40% से 50% ऊर्जा अपघटन/विभाजन प्रक्रियाओं हेतु ही खर्च होती है। प्रसंस्करण प्रक्रिया के दौरान, यदि उत्पादों का अलगीकरण प्रक्रिया-संबंधी आवश्यकताओं के अनुरूप न हो, तो इससे अभिक्रिया की दक्षता प्रभावित हो सकती है; अथवा अवांछित उत्पादों की मात्रा बढ़ सकती है; या उत्प्रेरक नष्ट हो सकता है; या उत्पादों की गुणवत्ता में कमी आ सकती है; या प्रदूषण फैल सकता है। टॉवर उपकरणों का वर्गीकरण: टॉवर उपकरणों को, टॉवर की आंतरिक संरचना के आधार पर, फिलर टॉवर एवं प्लेट टॉवर में वर्गीकृत किया जा सकता है। इन उपकरणों में पदार्थों का हस्तांतरण तीन तरीकों से होता है – फिल्मिंग विधि, बुलबुला विधि, एवं इंजेक्शन व इनमें, प्लेट टावरों में होने वाली सामग्री-हस्तांतरण प्रक्रिया को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – बबलिंग अवस्था ए बबल-स्टेट टैरेफ़ाइल का परिचय: बबल-स्टेट टैरेफ़ाइल में बबल्स, फ्लोटिंग वाल्व, स्क्रीनिंग प्लेट आदि शामिल होते हैं। टैरेफ़ाइल की संरचना नीचे दी गई तस्वीर में दर्शाई गई है: बबल्स, फ्लोटिंग वाल्व, स्क्रीनिंग प्लेट।
बबल-स्टेट टैरेफ़ाइल में पदार्थ-हस्तांतरण की विशेषताएँ: 1. गैस-चरण में अशांति की मात्रा अधिक होती है; पदार्थों का वितरण अच्छी तरह होता है, एवं सतह जल्दी ही नवीन तरल चरण का विघटन स्तर कम होने के कारण, निरंतर चरण में तरल पदार्थ की मात्रा अधिक होती है; इसके अलावा, घटक चरणों के बीच संचरण हेतु आवश्यक मार्ग भी लंबा होता है। इन कारणों से संचरण दर कम रह ज 2. फोमिंग प्रक्रिया: बुलबुलों का निर्माण स्वयं ही घनीभूत अवस्था में होता है; ऐसे बुलबुले आसानी से टूटते नहीं हैं। इसके कारण गैसीय एवं तरल दोनों अवस्थाएँ एक साथ मौजूद रहती हैं, जिससे मिश्रण में अव्यवस्था पैदा होती है। इसके परिणामस्वरूप प्लेटों की दक्षता कम हो जाती है, एवं गंभीर स्थितियों में तरल पदार्थ प्ल 3. प्रतिरोध बढ़ जाता है; बुलबुलों वाली गैस-अवस्था को टॉवर-प्लेटों की स्थिर तरल-परतों को पार करने हेतु, उस स्थिर तरल-प्रतिरोध एवं गीली प्लेटों के कारण उत्पन्न होने वाले प्रतिरोध को दूर करना आवश्यक है। 4. इसे ठोस पदार्थों एवं उच्च चिपचिपाहट वाले पदार्थों द्वारा आसानी से ढका या अवरुद्ध किया जा सकता है; इसकी अवरोध-प्रतिरोधक क्षमता कम ह ； इंजेक्शन टाइप टैरेफ़ाइल का परिचय:
1. इंजेक्शन टाइप टैरेफ़ाइल में, गैस टैरेफ़ाइल के छिद्रों से होकर तेज़ गति से कैप के अंदर प्रवेश करती है; जबकि तरल पदार्थ टैरेफ़ाइल के नीचे स्थित खाली जगह से कैप के अंदर आता है। गैस, कैप के अंदर मौजूद तरल पदार्थ को ऊपर खींचती है, एवं उसके बाद वह तरल पदार्थ कैप की ऊपरी सतह से टकर जाता है। टक्कर के बाद, गैस एवं तरल पदार्थ कवर के छिद्रों से क्षैतिज दिशा में बाहर निकलते हैं; तरल बूँदें टॉवर प्लेट पर गिर जाती हैं, जबकि गैस ऊपर की टॉवर प्लेटों में जाती है। सबसे पहले, कवर के अंदर गैस एवं तरल पदार्थों के बीच तीव्र टक्करें होती हैं, जिससे मिश्रण बनता है; इस प्रक्रिया से एक बार पदार्थों का हस्तांतरण हो जाता है। इसके बाद, गैस एवं तरल पदार्थों का फिर से छिड़काव होता है, जिस इस प्रक्रिया में, गैस की गतिज ऊर्जा के कारण तरल पदार्थ, सतत अवस्था से विखंडित अवस्था में आ जाता है; जिससे बड़ी संख्या में तरल बूँदें बन जाती हैं। हम इस प्रक्रिया को “इंजेक्शन-आधारित पदार्थ-स्थानांतरण प्रक्रिया” कहते हैं। 2. इंजेक्शन विधि में टॉवर प्लेटों पर होने वाली ऊर्जा-हस्तांतरण प्रक्रिया की विशेषताओं का विश्लेषण: इस विधि में तरल चरण, विखंडित चरण में बदल जाता है; इससे बड़ी संख्या में छोटे-छोटे तरल बूँदें बन जाती हैं। ऐसी स्थिति में गैस-तरल ऊर्जा-हस्तांतरण हेतु पर्याप्त सतह क्षेत्र उपलब्ध हो जाता है, जिससे ऊर्जा-हस्तांतरण की गति **बढ़ जाती है**। यही इसका, बुलबुला-अवस्था में होने वाले पदार्थ-स्थानांतरण से सबसे बड़ा अंतर है; क्योंकि बुलबुला-अवस्था में तरल पदार्थ एक निरंतर स्तर के रूप में होता है, एवं वहाँ आयन-सीमाएँ काफी तरल में अणुओं की गति की दूरी कम होती है: जब तरल पदार्थ कई छोटे-छोटे बूँदों में विभाजित हो जाता है, तो उन बूँदों के अंदर के अणु, उन बूँदों की सतह तक पहुँचने हेतु कम दूरी तय करते हैं; इससे उनके वहाँ पहुँचने में लगने वाला समय भी कम हो जाता है, जिससे तरल में पदार्थों के स्थानांतरण में आने वाली बाधाएँ कम हो टॉवर प्लेटों का स्थान-उपयोग दर उच्च है: गैस एवं तरल के बीच संपर्क, कवर के अंदर होने वाली ऊपर उठने की प्रक्रिया एवं कवर के बाहर होने वाली नीचे गिरने की प्रक्रिया के माध्यम से होता है; इस प्रकार ऊर्जा-हस्तांतरण हेतु पर्याप्त स्थान उपलब्ध होता है, एवं पदार्थों का ठहरने का समय भी अधिक होता है। इंटरफ़ेस जल्दी अपडेट होता है: विखंडित घटकों के छींटे एवं गैसें उच्च गति से गतिमान रहते हैं, एवं आपस में तीव्र टक्करें करते हैं; इससे छींटों की सतह जल्दी ही अपडेट हो जाती है, एवं अणुओं का स्थानांतरण भी तेज़ हो जाता है। 3. इंजेक्शन-आधारित टैरेफ़ाइलों के लाभ: file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEE.tmp.jpg
उत्पादन क्षमता अधिक है – F1 फ्लोटिंग वाल्वों की तुलना में, इसकी प्रसंस्करण क्षमता 20%-50% तक अधिक होती है। ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEF.tmp.jpg
उच्च दक्षता: विभिन्न पदार्थों के लिए, ऊर्जा-हस्तांतरण की दक्षता F1 फ्लोटिंग वाल्व की तुलना में 10%-20% अधिक होती है। ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DF0.tmp.jpg – प्लेट का दबाव कम है: सामान्य F1 फ्लोटिंग वाल्व की तुलना में 20% से अधिक कम। ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E00.tmp.jpg
उच्च कार्यभार की स्थिति में भी सामान्य रूप से कार्य करने में सक्षम: बहुत अधिक कार्यभार होने पर भी यह सिस्टम सामान्य रूप से कार्य करता रहता है। ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E01.tmp.jpg
अवरोध-प्रतिरोधक क्षमता उच्च: इसमें ठोस कणों युक्त, स्वयं ही एकत्र होने वाली सामग्रियों को भी संसाधित किया जा सकता है; इससे उपकरण का संचालन-काल बढ़ जाता है। ； फोम-रिडक्शन क्षमता है: यह file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E02.tmp.jpg जैसी, आसानी से फोम बनने वाली सामग्रियों को संसाधित करने हेतु विशेष रूप से उपयुक्त है। ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E03.tmp.jpg तरल पदार्थ का स्राव एक निश्चित दिशा में होता है; इससे तरल पदार्थ का पुनर्मिश्रण एवं सतही ढलान कम हो जाता है, जिससे पदार्थों का हस्तांतरण अधिक कुशलता से हो पाता है। 4. इंजेक्शन-स्टेट पेटेंट्ड टैरेफ़ल तकनीक
1. नया ऊर्ध्वाधर स्क्रीनिंग प्लेट (New-VST): New-VST, हेबेई इंडस्ट्रियल यूनिवर्सिटी के अनुसंधान का परिणाम है; इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है। यह छोटे तरल-वायु अनुपात वाली परिस्थितियों के लिए उपयु इस तकनीक को तियानजिन शहर के पहले “विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी द्वारा शहर के विकास में उल्लेखनीय योगदान” पुर 2. रेडियल साइड गाइड जेट टैरेफ़ (CJST): CJST, New-VST के आधार पर विकसित की गई एक उच्च-दक्षता वाली टैरेफ़ है। यह, उन कार्य-परिस्थितियों में बेहतरीन प्रदर्शन करता है, जहाँ टॉवर का व्यास अधिक होता है, एवं गैस/तरल पदार्थों का भार भी अधिक होता ह इस तकनीक को वर्ष 2005 में विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय के **नवाचार कोष से सहायता प्राप्त हुई। 3. कम प्रतिरोध वाली झिल्ली-आधारित इंजेक्शन टैरेफ़ तकनीक, उन सिस्टमों में बहुत ही उपयोगी है, जहाँ प्रतिरोध को कम करने की आवश्यकता होती है; ऐसे सिस्टमों में शामिल हैं – सामान्य/कम दबाव वाले सिस्टम, ठंडक द्वारा ऊष्मा हस्तांतरण होने वाली प्रक्रियाएँ, अभिक्रियात्मक आसवन प्रक्रियाएँ, एवं ऐसी प्रक्रियाएँ जिनमें स्व-संघनन होता है। 4. मेम्ब्रेन इंजेक्शन वाले बिना-रिटर्नमिक्स वाले टॉवर प्लेट (MPⅠ,Ⅱ,Ⅲ): यह तकनीक, कम प्रतिरोध वाले मेम्ब्रेन इंजेक्शन टॉवर प्लेटों के आधार पर विकसित की गई एक नई तकनीक है। इसका उद्देश्य, टॉवर प्लेटों में होने वाले रिटर्नमिक्स के कारण होने वाली दक्षता में कमी की समस्या को दूर करना है। यह उन कार्य-परिस्थितियों में उपयुक्त है, जहाँ तरल एवं गैस का अनुपात अधिक होता है, एवं जहाँ अवरोधक पदार्थों इस तकनीक को 2009 में विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय के **नवाचार कोष से सहायता प्राप्त हुई। पृथक्करण-प्रवाह वाला बिना-प्रतिवर्ती-इंजेक्शन वाला टॉवर प्लेट (PFST) – यह टॉवर प्लेट, पृथक्करण-प्रवाह प्लेटों की सहायता से, टॉवर प्लेट पर मौजूद तरल पदार्थ को “कम-सांद्रता वाला तरल” एवं “अधिक-सांद्रता वाला तरल” नामक दो भागों में विभाजित करत टॉवर प्लेटों में कोई रिवर्स मिक्सिंग, कोई रुकावट, एवं कोई असमान प्रवाह नहीं हुआ। ड्रॉपिंग सिस्टम में आयताकार आकार का हुक-आधारित डिज़ाइन उपयोग में आता है; यह तरल पदार्थ को संग्रहीत रखने एवं झाग को कम करने में मदद करता है, जिससे वायु-चरण में म यह टैरेफ़ाइल, बड़ी मात्रा में तरल पदार्थों एवं ऐसे पदार्थों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, अपनी तकनीकी विशेषताओं के कारण, जेट-स्टेट टैरेफ़ाइलों का उपयोग कोकिंग, तेल शोधन, प्राकृतिक गैस, गैसीकरण, सूक्ष्म रसायन उद्योग, मेथनॉल, उर्वरक, क्लोर-अल्कली, फार्मास्युटिकल्स आदि कई उद्योगों में व्यापक रूप से किया जा रहा है; इससे बेहतरीन आर्थिक एवं सामाजिक लाभ प्राप्त हो रहे हैं।