【बुनियादी ज्ञान 28】 ड्रॉप पॉइंट क्षय क्या है? (पुरस्कार वाला प्रश्नोत्तरी)
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कृपया “ड्रॉप पॉइंट क्षय” की अवधारणा को समझाएं। व्यापक अर्थों में, ओसांक अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रसंस्करण हेतु उपयोग में आने वाली गैस के तापमान में कमी होने पर वह तरल अवस्था में बदल जाती है (अर्थात् ओसांक बिंदु पर)। इसके विपरीत, जब तरल पदार्थ का तापमान इतना बढ़ जाता है कि वह वाष्पीकृत/उबलने लगता है, तो उस तापमान को “उब दोनों का तापमान समान है, लेकिन वाष्पीकरण हेतु आवश्यक ऊष्मा में अंतर है। इस स्थिति में, यदि माध्यम में कुछ अम्लीय पदार्थ मौजूद हों (जैसे: सल्फर, क्लोरीन, नाइट्रोजन आदि), तो वे वहाँ मौजूद जल में मिलकर अम्ल बना देते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे आम प्रकार का क्षय “ड्रॉप-पॉइंट क्षय” है; यह बॉयलरों से निकलने वाली धुएँ के कारण होता है। इसमें मुख्य अम्लीय पदार्थ सल्फाइड्स हैं – सल्फ्यूरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड। इसके अलावा, थोड़ी मात्रा में क्लोराइड्स एवं नाइट्राइड्स भी मौजूद होते हैं। इन पदार्थों की सांद्रता 85% तक हो सकती है। ये पदार्थ धातुओं, खासकर स्टेनलेस स्टील पर गंभीर क्षय पैदा करते हैं; कभी-कभी तो यह “स्ट्रेस क्षय” का कारण भी बन जाता है।
ओसांक अपघटन: चूँकि यह अपघटन केवल उस सतह पर ही होता है जहाँ ओस जमती है, इसलिए इसे ओसांक अपघटन कहा जाता है।
धुएँ के ओसांक घटना के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
व्यापक अर्थों में, ओसांक अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रसंस्करण हेतु उपयोग में आने वाली गैस के तापमान में कमी होने पर वह तरल अवस्था में आ जाती है; यही ओसांक है। इसके विपरीत, जब तरल पदार्थ का तापमान इतना बढ़ जाता है कि वह वाष्प में परिवर्तित हो जाता है, तो उस तापमान को दोनों का तापमान समान है, लेकिन उनकी ऊष्मा-स्थिति में वाष्पीकरण ऊष्मा के कारण अंतर होता है। इस स्थिति में, यदि माध्यम में कुछ अम्लीय पदार्थ मौजूद हों (जैसे: सल्फर, क्लोरीन, नाइट्रोजन आदि), तो वे ओस में मौजूद जल के साथ मिलकर अम्ल बना देते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे आम प्रकार का क्षरण “ड्रॉप-पॉइंट क्षरण” है; यह बॉयलरों से निकलने वाली धुएँ के कारण होता है। इसमें मुख्य अम्लीय पदार्थ सल्फाइड्स – सल्फ्यूरिक एसिड एवं सल्फ्यूरिक एसिड ही होते हैं। (बेशक, इसमें थोड़ी मात्रा में क्लोराइड्स एवं नाइट्राइड्स भी होते हैं।) इन पदार्थों की सांद्रता 85% तक हो सकती है, जिसके कारण धातुओं, खासकर स्टेनलेस स्टील पर गंभीर क्षरण होता है… कभी-कभी तो यह “स्ट्रेस क्षरण” का कारण भी बन जाता है।
धुएँ के ओसांक घटना के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
धुएँ के ओसांक घटना के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
ओसांक अपक्षय – ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 बनते हैं। जब ऊष्मा-आदान होने वाली सतह का तापमान धुएँ के तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण ऊष्मा-आदान होने वाली सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
धुएँ के ओसांक घटना के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
ठंडा होने की प्रक्रिया में, प्रक्रिया-गैस ऐसे बिंदु तक पहुँच जाती है, जहाँ वह तरल अवस्था में आ जाती है; यह तरल पदार्थ मुख्य रूप से पानी होता है। यह पानी आमतौर पर उपकरणों की धातु सतहों पर जम जाता है। यदि इस माध्यम में कुछ अम्लीय पदार्थ (जैसे: सल्फर, क्लोरीन, नाइट्रोजन आदि) मौजूद हों, तो वे पानी में घुल जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप रेनफॉल कॉरोजन होता है।
कृपया “ड्रॉप पॉइंट क्षय” की अवधारणा को समझाएं। ओसांक अपक्षय – ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 बनते हैं। जब ऊष्मा-आदान होने वाली सतह का तापमान धुएँ के तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण ऊष्मा-आदान होने वाली सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
धुएँ के ओसांक घटकों के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान धुए़े के तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं, जिससे वह सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है। जब ईंधन जलता है, तो इसमें मौजूद हाइड्रोजन (H2) एवं ऑक्सीजन (O2) आपस में मिलकर जलवाष्प (H2O) बनाते हैं। चूँकि जलने की प्रक्रिया में भाप का उपयोग किया जाता है, इसलिए भट्टी में मौजूद धुएँ में बड़ी मात्रा में जलवाष्प होती है। इसके अलावा, ईंधन में मौजूद सल्फर (S), दहन के बाद डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर (SO2) में परिवर्तित हो जाता है। इस SO2 का थोड़ा हिस्सा आगे ऑक्सीकृत होकर ट्राइऑक्साइड ऑफ सल्फर (SO3) में बदल जाता है। ट्राइऑक्साइड ऑफ सल्फर, धुएँ में मौजूद जलवाष्प के साथ मिलकर सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) बनाता है। सल्फ्यूरिक एसिड वाली धुएँ में ओसांक बहुत अधिक हो जाता है। जब गर्मी प्राप्त करने वाली सतह का तापमान ओसांक से कम हो जाता है, तो सल्फ्यूरिक एसिड वाली भाप उस सतह पर घनी होकर सल्फ्यूरिक एसिड युक्त तरल पदार्थ बन जाता है; इससे गर्मी प्राप्त करने वाली सतह को गंभीर क्षति पहुँचती है। चूँकि यह क्षरण कम तापमान वाली सतहों पर होता है, इसलिए इसे “कम तापमान वाला क्षरण” कहा जाता है। चूँकि ऐसा क्षरण केवल उस सतह पर ही होता है जहाँ वर्षा-जल जमा होता है, इसलिए इसे “ओस-बिंदु क्षरण” भी कहा जाता है। वर्षा-बिंदु तापमान, ईंधन में मौजूद सल्फर की मात्रा के अलावा, अतिरिक्त वायु के गुणांक एवं सल्फर ऑक्साइड के उत्पादन की मात्रा जैसे कारकों पर भी निर्भर है। जितना अधिक चूल्हे का तापमान होता है, उतनी ही कम अतिरिक्त हवा मिलती है; इसके परिणामस्वरूप दहन के दौरान सल्फर से बनने वाले SO2 का SO3 में रूपांतरण कम हो जाता है, एवं ओसांक तापमान भी कम हो जाता है। इसी कारण, सामान्य जानकारियों में दी गई ओसांक तापमान एवं ईंधन में सल्फर की मात्रा के बीच का संबंध हमेशा समान नहीं होता। हमारे देश में, ईंधन में सल्फर की मात्रा के आधार पर, इसका ड्रॉप पॉइंट तापमान आमतौर पर 105–130°C की सीमा में होता है। यदि संभव हो, तो मौके पर ही डिप्थ तापमान का उपयोग करके वास्तविक मापन करना बेहतर है। संचालन के दौरान, यदि गर्म होने वाली सतह एवं राख के संपर्क में आने वाली सतह का तापमान ओसांक से कम हो जाता है, तो इससे न केवल जंग लगती है, बल्कि राख भी उस सतह पर चिपक जाती है। ऐसी चिपकी हुई राख को सामान्य तरीकों से हटाना बहुत कठिन होता है। धूल जमने के कारण न केवल ऊष्मा संचरण प्रभावित होता है, बल्कि धुएँ की ओर जाने वाली गति में भी बाधा आती है। जब जंग अधिक हो जाती है, तो धातु के अवशेष एवं धूल मिलकर मार्गों को अवरुद्ध कर देते हैं। इसलिए, सल्फर युक्त ईंधन को जलाते समय, ऐसे उपाय करना आवश्यक है कि धुएँ के संपर्क में आने वाली धातुओं का तापमान आर्द्रता-बिंदु से ऊपर रहे। इसके अलावा, जंग लगने की गति को प्रभावित करने वाले कारकों में सल्फ्यूरिक एसिड की सांद्रता एवं दीवार का तापमान गाढ़े सल्फ्यूरिक एसिड का इस्पात पर क्षय करने की दर बहुत कम होती है; जबकि 50% सांद्रता पर सल्फ्यूरिक एसिड का कार्बन स्टील पर क्षय करने की दर सबसे अधिक होती है। दीवार के तापमान के संदर्भ में, जब तापमान अधिक होता है, तो रासायनिक अभिक्रियाओं की गति तेज हो जाती है, एवं क्षय की गति भी बढ़ जाती है। इसलिए, विभिन्न कम तापमान वाले क्षेत्रों में सल्फ्यूरिक एसिड की सांद्रता एवं दीवारों का तापमान अलग-अलग होने के कारण, क्षय की गति भी अलग-अलग होती है। निम्न तापमान पर होने वाले क्षय को कम करने हेतु सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि पाइपों की दीवारों या हीटिंग तत्वों की सतह का तापमान, आर्द्रता-बिंदु से ऊपर रखा जाए; या फिर ऐसी सामग्रियों का उपयोग किया जाए दीवार के तापमान को बढ़ाने हेतु, पाइप के बाहर या अंदर मौजूद माध्यम के तापमान को बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कम तापमान वाले तेल के लिए भट्टी का तापमान 100°C से अधिक होना चाहिए। एयर प्रीहीटर में गर्म हवा का उपयोग किया जाना चाहिए; या अन्य माध्यमों का उपयोग करके आने वाली हवा का तापमान 60°C से अधिक किया जा सकता है। इसके अलावा, अतिरिक्त हवा को कम करना, एवं कम तापमान वाले हिस्सों में ऐसी संरचनाओं का उपयोग करना भी प्रभावी उपाय हैं।
धुएँ के ओसांक विघटन का कारण, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व है; जिसके दहन के दौरान SO2 एवं SO3 उत्पन्न होते हैं। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं, जिससे ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
व्यापक अर्थों में, ओसांक अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रसंस्करण हेतु उपयोग में आने वाली गैस के तापमान में कमी होने पर वह तरल अवस्था में आ जाती है; यही ओसांक है। इसके विपरीत, जब तरल पदार्थ का तापमान इतना बढ़ जाता है कि वह वाष्प में परिवर्तित हो जाता है, तो उस तापमान को दोनों का तापमान समान है, लेकिन उनकी ऊष्मा-स्थिति में वाष्पीकरण ऊष्मा के कारण अंतर होता है। इस स्थिति में, यदि माध्यम में कुछ अम्लीय पदार्थ मौजूद हों (जैसे: सल्फर, क्लोरीन, नाइट्रोजन आदि), तो वे ओस में मौजूद जल के साथ मिलकर अम्ल बना देते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे आम प्रकार का क्षरण “ड्रॉप-पॉइंट क्षरण” है; यह बॉयलरों से निकलने वाली धुएँ के कारण होता है। इसमें मुख्य अम्लीय पदार्थ सल्फाइड्स – सल्फ्यूरिक एसिड एवं सल्फ्यूरिक एसिड ही होते हैं। (बेशक, इसमें थोड़ी मात्रा में क्लोराइड्स एवं नाइट्राइड्स भी होते हैं।) इन पदार्थों की सांद्रता 85% तक हो सकती है, जिसके कारण धातुओं, खासकर स्टेनलेस स्टील पर गंभीर क्षरण होता है… कभी-कभी तो यह “स्ट्रेस क्षरण” का कारण भी बन जाता है।
कृपया “ड्रॉप पॉइंट क्षय” की अवधारणा को समझाएं। व्यापक अर्थों में, ओसांक अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रसंस्करण हेतु उपयोग में आने वाली गैस के तापमान में कमी होने पर वह तरल अवस्था में बदल जाती है (अर्थात् ओसांक बिंदु पर)। इसके विपरीत, जब तरल पदार्थ का तापमान इतना बढ़ जाता है कि वह वाष्प में परिवर्तित हो जाता है, तो उस तापमान को दोनों का तापमान समान है, लेकिन वाष्पीकरण हेतु आवश्यक ऊष्मा में अंतर है। इस स्थिति में, यदि माध्यम में कुछ अम्लीय पदार्थ मौजूद हों (जैसे: सल्फर, क्लोरीन, नाइट्रोजन आदि), तो वे ओस में मौजूद जल के साथ मिलकर अम्ल बना देते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे आम प्रकार का क्षरण “ड्रॉप-पॉइंट क्षरण” है; यह बॉयलरों से निकलने वाली धुएँ के कारण होता है। इसमें मुख्य अम्लीय पदार्थ सल्फाइड्स – सल्फ्यूरिक एसिड एवं सल्फ्यूरिक एसिड ही होते हैं। (बेशक, इसमें थोड़ी मात्रा में क्लोराइड्स एवं नाइट्राइड्स भी होते हैं।) इन पदार्थों की सांद्रता 85% तक हो सकती है, जिसके कारण धातुओं, खासकर स्टेनलेस स्टील पर गंभीर क्षरण होता है… कभी-कभी तो यह “स्ट्रेस क्षरण” का कारण भी बन जाता है।
व्यापक अर्थों में, ओसांक अपघटन वह प्रक्रिया है जिसमें प्रसंस्करण हेतु उपयोग में आने वाली गैस के तापमान में कमी होने पर वह तरल अवस्था में आ जाती है; यही ओसांक है। ड्रॉप-पॉइंट क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुएँ के ड्रॉप-पॉइंट तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; जिससे ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
ड्रॉप-पॉइंट क्षय, वायु अवस्था से तरल अवस्था में आने पर सांद्रता में वृद्धि होने के कारण होता है; इसके कारण संरचनाओं को क्षति पहुँचती है।
प्रक्रिया गैस, तापमान कम होने के कारण चरण-परिवर्तन बिंदु तक पहुँच जाती है, जिससे तरल अवस्था में ओस उत्पन्न होती है। उत्पन्न होने वाला तरल पदार्थ, या प्रक्रिया-गैस में मौजूद अन्य गैसों के साथ इस तरल पदार्थ की अभिक्रिया से उत्पन्न होने वाले उत्पाद, या फिर उत्पन्न होने वाला तरल पदार्थ एवं प्रक्रिया-गैस में मौजूद अन्य गैसों की अभिक्रिया से उत्पन्न होने वाले उत्पाद – ये सभी उपकरणों को क्षतिग्रस्त करते हैं; ऐसी क्षति को “ड्रॉप-प
धुएँ के ओसांक घटना के कारण होने वाला क्षय, ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान प्रक्रिया होने वाली सतह का तापमान, धुए़े के ओसांक तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इस कारण सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।
ड्रॉप-पॉइंट क्षय, वह क्षय है जो संतृप्त भाप के ठंडा होकर तरल रूप में बदलने के कारण सामग्री को होता है।
ड्रॉप-पॉइंट क्षय, वास्तई में ईंधन में मौजूद सल्फर तत्व के दहन के दौरान SO2 एवं SO3 के बनने के कारण होता है। जब ऊष्मा-आदान होने वाली सतह का तापमान धुएँ के तापमान से कम हो जाता है, तो उस सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूँदें बन जाती हैं; इसके कारण ऊष्मा-आदान होने वाली सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है।