प्रक्रिया से संबंधित कुछ प्रश्न들
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फिलहाल मैं ऑर्गेनिक सिलिकॉन उद्योग से जुड़ी एक छोटी कंपनी में काम कर रहा हूँ। चूँकि इस कंपनी को एक नयी परियोजना शुरू करनी है, इसलिए कुछ समस्याओं का सामना करना पड़ रहा है। इसलिए मैं आप सभी से इन समस्याओं पर चर्चा करना चाहता हूँ: 1. क्या डायाफ्राम पंप, कार्बन ब्लैक को एक जगह से दूसरी जगह ले जाने में सक्षम है? (पिगमेंट्ड कार्बन ब्लैक, कण-आकार 20–50 माइक्रोमीटर; यह व्हाइट कार्बन ब्लैक के समान है।) चूँकि इसका उपयोग कम मात्रा में होता है (लगभग 200–300 किग्रा/घंटा), इसलिए वायु-प्रवाह द्वारा इसे परिवहन करना सुविधाजनक नहीं है। इसके अलावा, वायु-प्रवाह प्रणाली के लिए आवश्यक निवेश भी काफी अधिक होता है। इसी कारण डायाफ्राम पंप द्वारा इसे परिवहन करने की संभावनाओं पर अनुसंधान किया जा रहा है। 2. वर्तमान में, सिलिकॉन ऑयल से अवांछित घटकों को हटाने की प्रक्रिया ज्यादातर रिएक्शन टैंकों में ही की जाती है। जिन मामलों में वाष्पीकरण की मात्रा कम होनी आवश्यक है, वहाँ इस प्रक्रिया में कम समय लगता है; जबकि जिन मामलों में वाष्पीकरण की मात्रा कम होने की आवश्यकता अधिक है, वहाँ इस प्र किताब में लिखा है कि निम्न-फिल्म प्रकार की आंतरिक चक्रण प्रणाली का उपयोग किया जाना चाहिए, लेकिन इसकी लागत एवं संचालन लागत काफी अधिक लगती है। क्या कोई सस्ता एवं किफायती तरीका है? फिलहाल मैंने दो विकल्पों पर विचार किया है। एक तो लो-मॉलिक्यूलर वेपराइज़र का उपयोग करना है (जो कि रबर उत्पादन लाइनों में इस्तेमाल होता है), और दूसरा विकल्प है स्क्रेपर-टाइप फिल्म वेपराइज़र का उपयोग करना। सैद्धांतिक रूप से दोनों ही विकल्प उपयुक्त हैं, लेकिन इनमें कुछ सुधारों की आवश्यकता है। क्या किसी अन्य समुद्री मित्र के पास कोई बेहतर तरीका है? 3. 5 की घनत्व-स्तर वाला एक गोंद। (घनत्व: किसी समतल सतह पर, किसी विशेष मोल्ड के उपयोग से सामग्री को निर्धारित आकार दिया जाता है; फिर उस सामग्री पर निर्धारित वजन वाली काँच की प्लेट रखी जाती है, ताकि सामग्री पर सभी दिशाओं में समान बल लगे। 1 मिनट बाद, दबाव के बाद सामग्री के बाहरी व्यास का औसत मापा जाता है; यही व्यास ही घनत्व होता है।) मेरे अनुमान के अनुसार, 10 हजार मोइंड्रेसी से कम वाली सामग्रियों में प्रवाहकता बहुत अधिक होती है; इसलिए ऐसी सामग्रियों की गाढ़ाई 10 से अधिक हो सकती है। यह पदार्थ डबल स्क्रू एक्सट्रूडर से निकलता है (इसका व्यास लगभग 80 मिमी होता है); इसका तापमान लगभग 100–110°C के बीच होता है। इसके तापमान को 60°C से नीचे लाना आवश्यक है। कुछ समाधान सोचे गए, लेकिन उनका कोई खास प्रभाव नहीं हुआ। हमने एक प्रयोग किया। उसमें, ताज़ा निकाले गए गोंद को सीधे पानी में डुबो दिया गया। 5 मिनट बाद उसे बाहर निकाला गया। इसकी सतह ठंडी थी, लेकिन अंदर का तापमान 100℃ से भी अधिक था। पता नहीं, क्या कॉलम-टाइप एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता है? 4. कहा जाता है कि पनडुब्बी पंपों में ऊर्जा-खपत अपेक्षाकृत कम होती है। लेकिन कई पनडुब्बी पंपों संबंधी आँकड़ों को देखने पर ऐसा लगता है कि कुछ गड़बड़ है। उदाहरण के लिए, 20 मीटर³/घंटा एवं H=50 मीटर की स्थिति में, संपीडित वायु की आवश्यकता लगभग 1 मीटर³/मिनट होती है। यह आंकड़ा मानक परिस्थितियों में है, या वास्तविक कार्य-परिस्थितियों में? क्या कोई ऐसा है जिसने पनडुब्बी प्रकार के डायाफ्राम पंप का उपयोग किया हो, कृपया उसके बारे म इसके अलावा, वर्तमान में घरेलू रूप से निर्मित डायाफ्राम पंपों एवं आयातित डायाफ्राम पंपों की कीमतों में काफी अंतर है। घरेलू रूप से निर्मित पंपों की कीमत 2000 से भी कम होती है, जबकि आयातित पंपों की कीमत 7000–8000 होती है। क्या वाकई में इतना बड़ा अंतर है? घरेलू एवं आयातित उत्पादों का इस्तेमाल करने में क्या समस्या है?
व्यक्तिगत राय: (1) डायाफ्राम पंप, कार्बन ब्लैक जैसे सूक्ष्म पदार्थों को परिवहन करने हेतु उपयुक्त है। गैस-आधारित परिवहन विधि के अलावा, डायाफ्राम पंप ही एक बेहतर विकल्प है। लेकिन डायाफ्राम पंप को चलाने हेतु भी संपीडित गैस की आवश्यकता होती है। इसलिए, गैस-आधारित परिवहन विधि की तुलना में डायाफ्राम पंप की लागत का फिर से आकलन करना आवश्यक है। खासकर यदि यह एक निरंतर प्रक्रिया है, तो क्या डायाफ्राम पंप को लगातार चलना ही होगा? निरंतर संचालन का डायाफ्राम पंपों के चयन में भी बहुत महत्व है। डायाफ्राम की आयु सीमित होती है; मुझे लगता है कि यही कारण है जिसकी वजह से डायाफ्राम पंपों की कीमतों में बहुत अंतर होता है। इसके अलावा, संपीडित वायु की मात्रा 1 मीटर³/मिनट है; यह मान मानक परिस्थितियों में ही लागू होता है, अर्थात् 1 न्यूटन-मीटर³/मिनट। (2) “कम घटकों को हटाने” से तात्पर्य क्या है, यह स्पष्ट नहीं है। प्रक्रियात्मक दृष्टि से, क्या दबाव को कम किया जा सकता है? वैक्यूम सिस्टम का क्या हुआ? (3) हीट एक्सचेंजर के चयन के संबंध में, आपके वर्णन से लगता है कि ट्यूबलर प्रकार का हीट एक्सचेंजर उपयुक्त नहीं होगा, है ना? चिपचिपाहट बहुत ज्यादा है, इसलिए इसकी प्रवाहकता अच्छी नहीं आपकी मदद के लिए कुछ प्रमुख व्यक्तियों को @ कर रहा हूँ: @arpcd @डेजर्ट_इन_द_फिश @ljtjbx @शाइन_ऑफ_द_रिवर्स_क्लाउड्स
शायद पहले यह स्पष्ट रूप से न बताया गया हो, इसलिए थोड़ा और बता देता हूँ: 1. आम तौर पर, ऑर्गेनिक सिलिकॉन से संबंधित ऐसी छोटी फैक्ट्रियों में उत्पादन अंतरालवार ही होता है; कई बार सामग्री को एक-एक बर्तन में ही प्रसंस्कृत किया जाता है। इसलिए लंबे समय तक निरंतर उत्पादन करने की कोई आवश्यकता नहीं होती। यदि कोई मशीन खराब हो जाती है, तो उसे तुरंत रोककर बदला जा सकता है, और बदलने के बाद फिर से उत्पादन शुरू किया जा सकता है। उस समय, पनडुब्बी डायाफ्राम पंपों को चुनने में मुख्य समस्याएँ यह थीं कि इनके द्वारा पाउडर को आसानी से परिवहन किया जा सकता है; साथ ही, इनकी देखभाल भी आसान है, क्योंकि इनमें कोई गति-संचालन उपकरण नहीं होता। ऊर्जा-खपत भी काफी कम होती है। सामान्य तौर पर, छोटे कारखानों में अपनी मरम्मत टीम नहीं होती; इसलिए उन्हें सरल संरचना वाले उपकरण ही खरीदने पड़ते हैं, और जब वे खराब हो जाते हैं, तो उनके पुर्जे ही बदलने पड़ते हैं। छोटे कारखानों में उपकरणों की संख्या कम होती है; वहाँ तो सिर्फ एक-दो ही उपकरण होते हैं। ऐसी स्थिति में, शायद ही कभी फिर से कोई ऑर्डर मिले। इसलिए उपकरणों की मरम्मत आमतौर पर खुद ही की जाती है, या फिर कारखाने के आसपास से ही किसी व्यक्ति की मदद ली जाती है। जब तक कि स्थिति वाकई असहनीय न हो जाए, तब तक आपूर्तिकर्ताओं से मदद लेने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। बस यही पता नहीं है कि वर्तमान में घरेलू रूप से निर्मित डायाफ्राम पंपों एवं आयातित पंपों के बीच कितना बड़ा अंतर है। अगर घरेलू उत्पादों का उपयोग एक साल तक किया जा सकता है, जबकि आयातित उत्पादों का उपयोग डेढ़ साल तक ही किया जा सकता है, तो फिर घरेलू उत्पादों का ही उपयोग करना बेहतर है। आयातित उत्पादों की कीमत तो घरेलू उत्प 2. कार्बन ब्लैक के कण बहुत छोटे होते हैं, एवं इनका सतही क्षेत्रफल बहुत अधिक होता है; लगभग 350 के आसपास। इसके अलावा, ग्रेन्युलेशन की प्रक्रिया में कार्बन ब्लैक में चिपकने वाला पदार्थ मिलाया जाता है; इस कारण कार्बन ब्लैक का पाउडर हाथ में लेकर दबाने के बाद छोड़ने पर एक गुच्छा बन जाता है। लेकिन थोड़ा सा छूने पर ही वह गुच्छा तुरंत बिखर जाता है। उस समय विल्टन के एजेंट से भी बात की गई। उनका कहना था कि ऐसा करने की कोशिश की जा सकती है, लेकिन उन्होंने इसे संभव बताने से इनकार कर दिया। उन्होंने केवल इतना ही कहा कि कई कार्बन ब्लैक निर्माता भी डायाफ्राम पंप का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, मुझे यह भी पता चला कि गैस-फेज वाला व्हाइट कार्बन ब्लैक (जिसका सतही क्षेत्रफल भी लगभग 300–400 होता है) को डायाफ्राम पंप के द्वारा ही परिवहन किया जा सकता है। लेकिन ऐसे कार्बन ब्लैक के बारे में जानकारी कम है… मुझे नहीं पता कि क्या किसी ने कभी सुना है कि कार्बन ब्लैक को डायाफ्राम पंप के द्वारा ही परिवहन किया जाता है। 3. ऑर्गेनिक सिलिकॉन के निर्माण में अवांछित घटकों को हटाने हेतु भी आमतौर पर वैक्यूम का उपयोग किया जाता है; हालाँकि, वैक्यूम का स्तर बड़े रासायनिक उद्योगों में प्रयोग में आने वाले वैक्यूम के स्तर जितना ऊँचा नहीं होता। आमतौर पर 90 किलोपास्कल से अ ऐसी सामग्रियों के लिए, जिनका विस्कोसिटी मान 300–500 मेगापास्कल-सेकंड होता है, मुझे केवल ये दो ही विकल्प सूझ रहे हैं। ये विकल्प काफी सरल हैं; इनके लिए एकमुश्त निवेश भी ज्यादा नहीं होगा, एवं संचालन लागत भी कम ही रहेगी। बस, इनके परिणाम कैसे होंगे, यह तो पता नहीं। (चूँकि यह अंतरालिक उत्पादन है, इसलिए यदि कोई उत्पाद गुणवत्ता मानदंडों पर खरा न उतरे, तो उसे फिर से तैय 4. जहाँ तक उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्रियों के लिए ऊष्मा-आदान की बात है, तो यह अब बहुत ही कठिन समस्या बन गई है। मेरी क्षमताओं के हिसाब से इस समस्या का समाधान संभव ही नहीं है… यहाँ तक कि सरल तरीके भी काम नहीं आ रहे हैं।
इस विषय से संबंधित ज्ञान वाकई में सीमित है। हाहा, लेकिन कुछ डायाफ्राम पंपों से संबंधित जानकारी साझा की जा सकती है:
1. पाउडर सामग्री को बंद पाइपलाइनों के माध्यम से ही परिवहन किया जा सकता है; इससे ऑपरेटरों को पाउडर के संपर्क में आने से बचने में मदद मिलती है। खासकर उन विषाक्त/हानिकारक पाउडरों के मामले में, ऐसा करने से लोगों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है। ； 2. उत्पादन कक्षों में धूल के फैलने से बचें; इससे वायु प्रदूषण एवं कच्चे माल की बर्बादी कम होगी (इसके लिए विशेष वायु निकास उपकरणों का उपयोग करें)। ； 3. इसमें वायु-प्रवाह नियंत्रण प्रणाली है; 4. फ्लूइडाइज्ड गैस एवं पंप के मोटर द्वारा उत्पन्न गैस को अलग किया जा सकता है, जिससे सामग्री का वायु के संपर्क में आकर ऑक्सीकरण या नमी से प्रभावित होना रोका जा सकता है। ； फ्लूइडाइज्ड गैस को अलग से और अधिक शुद्धिकरण/सुखाने हेतु उपयोग में लाया जा सकता है (पाउडर के संपर्क में)। इसके लिए अन्य गैसें भी उपयोग में लाई जा सकती हैं, जैसे नाइट्रोजन जैसी निष्क्रिय गैसें। 5. यह प्रणाली किफायती है, एवं इसे आसानी से स्थापित करके उपयोग में लाया जा सकता है – जबकि पारंपरिक, बड़े एवं जटिल पाउडर परिवहन प्रणालियाँ बहुत महंगी होती हैं। ； 6. यह हल्का है, इसे आसानी से कहीं भी ले जाकर उपयोग में लाया जा सकता है (इसे ट्रॉली पर भी लगाया जा सकता है; ट्रॉली को भी विशेष रूप से डिज़ाइन किया जा सकता है)। तुरंत उपयोग में आ सकता है; किसी इंस्टॉलेशन/ट्यून ； 7. इस पंप का कैलिबर 1.5 इंच, 2 इंच, 3 इंच एवं 4 इंच है। पंप के निर्माण हेतु उपयोग में आने वाली सामग्रियों में लोहा, एल्यूमिनियम मिश्र धातु एवं स्टेनलेस स्टील शामिल हैं। पाउडर पंप, 80–880 किग्रा/मी³ की घनत्व वाले, पाउडर रूप में मौजूद, हल्के, सूखे एवं आसानी से प्रवाहित होने वाले पदार्थों को सफलतापूर्वक परिवहन कर सकता है। इसका उपयोग कार्बन, व्हाइट कार्बन, पाउडर एक्टिवेटेड कार्बन, ग्रेफाइट पाउडर, लिथियम आयरन फॉस्फेट, नैनो कैल्शियम कार्बोनेट, एल्यूमिनियम हाइड्रॉक्साइड, टाइटेनियम व्हाइट, स्टार्च, ग्लोबुलिन पाउडर, एक्टिवेटेड अल्यूमिना, रेजिन पाउडर, रंगद्रव्य पाउडर, अग्निरोधक पदार्थ, ठोस मेथनॉल सोडियम आदि के उत्पादन में किया जाता है। इसका उपयोग हल्के पाउडरों के परिवहन में भी किया जाता है; अतः इसके उपयोग के क्षेत्र बहुत ही व्यापक हैं।
1. पाउडर सामग्री को बंद पाइपलाइनों के माध्यम से ही परिवहन किया जा सकता है; इससे ऑपरेटरों को पाउडर के संपर्क में आने से बचने में मदद मिलती है। खासकर उन विषाक्त/हानिकारक पाउडरों के मामले में, ऐसा करने से लोगों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है। ； 2. उत्पादन कक्षों में धूल के फैलने से बचें; इससे वायु प्रदूषण एवं कच्चे माल की बर्बादी कम होगी (इसके लिए विशेष वायु निकास उपकरणों का उपयोग करें)। ； 3. इसमें वायु-प्रवाह नियंत्रण प्रणाली है; 4. फ्लूइडाइज्ड गैस एवं पंप के मोटर द्वारा उत्पन्न गैस को अलग किया जा सकता है, जिससे सामग्री का वायु के संपर्क में आकर ऑक्सीकरण या नमी से प्रभावित होना रोका जा सकता है। ； फ्लूइडाइज्ड गैस को अलग से और अधिक शुद्धिकरण/सुखाने हेतु उपयोग में लाया जा सकता है (पाउडर के संपर्क में)। इसके लिए अन्य गैसें भी उपयोग में लाई जा सकती हैं, जैसे नाइट्रोजन जैसी निष्क्रिय गैसें। 5. यह प्रणाली किफायती है, एवं इसे आसानी से स्थापित करके उपयोग में लाया जा सकता है – जबकि पारंपरिक, बड़े एवं जटिल पाउडर परिवहन प्रणालियाँ बहुत महंगी होती हैं। ； 6. यह हल्का है, इसे आसानी से कहीं भी ले जाकर उपयोग में लाया जा सकता है (इसे ट्रॉली पर भी लगाया जा सकता है; ट्रॉली को भी विशेष रूप से डिज़ाइन किया जा सकता है)। तुरंत उपयोग में आ सकता है; किसी इंस्टॉलेशन/ट्यून ； 7. इस पंप का कैलिबर 1.5 इंच, 2 इंच, 3 इंच एवं 4 इंच है। पंप के निर्माण हेतु उपयोग में आने वाली सामग्रियों में लोहा, एल्यूमिनियम मिश्र धातु एवं स्टेनलेस स्टील शामिल हैं। पाउडर पंप, 80–880 किग्रा/मी³ की घनत्व वाले, पाउडर रूप में मौजूद, हल्के, सूखे एवं आसानी से प्रवाहित होने वाले पदार्थों को सफलतापूर्वक परिवहन कर सकता है। इसका उपयोग कार्बन, व्हाइट कार्बन, पाउडर एक्टिवेटेड कार्बन, ग्रेफाइट पाउडर, लिथियम आयरन फॉस्फेट, नैनो कैल्शियम कार्बोनेट, एल्यूमिनियम हाइड्रॉक्साइड, टाइटेनियम व्हाइट, स्टार्च, ग्लोबुलिन पाउडर, एक्टिवेटेड अल्यूमिना, रेजिन पाउडर, रंगद्रव्य पाउडर, अग्निरोधक पदार्थ, ठोस मेथनॉल सोडियम आदि के उत्पादन में किया जाता है। इसका उपयोग हल्के पाउडरों के परिवहन में भी किया जाता है; अतः इसके उपयोग के क्षेत्र बहुत ही व्यापक हैं।