【साप्ताहिक विषय】1.4–1.10: चरण-परिवर्तन होने वाली जगहों पर क्षय क्यों आसानी से होता है?

सबसे पहले, यहाँ “चरण-परिवर्तन” से तात्पर्य वाष्प-तरल चरण-परिवर्तन से है। जब तरल चरण वाष्प चरण में परिवर्तित होता है, तो तरल चरण में घुले हुए कुछ घटक, अपनी कम वाष्पीकरण-क्षमता के कारण, तरल चरण के साथ वाष्पित नहीं हो पाते। इस कारण उन घटकों की सांद्रता शेष तरल चरण में बढ़ जाती है; जब उनकी सांद्रता उनकी संभावित घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, तो वे अलग होकर बाहर आ जाते हैं। यदि ये घटक क्षारक हैं, तो चरण-परिवर्तन के कारण उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स के कारण अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प चरण तरल चरण में परिवर्तित होता है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ है, तो वह तरल चरण में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल चरण में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं। ऐसी ही स्थितियाँ और भी हैं।

वह स्थान जहाँ माध्यम में चरण-परिवर्तन होता है, वहाँ क्षय आसानी से नहीं होता। बल्कि, जब गैसीय अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो क्षय भौतिक क्षय के बजाय रासायनिक क्षय के रूप में होने लगता है। रासायनिक क्षय, भौतिक क्षय की तुलना में अधिक गंभीर होता है। रासायनिक क्षय तो आयन-प्रतिक्रियाओं के कारण ही होता है; जब गैसीय अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाती है, तो ऐसी आयन-प्रतिक्रियाएँ और भी तीव्र हो जाती हैं, जिसके कारण क्षय और अधिक गंभीर हो जाता है।

गैस-तरल चरण परिवर्तन होने वाली जगहों पर क्षय क्यों आसानी से होता है? सबसे पहले, यहाँ “चरण-परिवर्तन” से तात्पर्य वाष्प-तरल चरण-परिवर्तन से है। जब तरल चरण वाष्प चरण में परिवर्तित होता है, तो तरल चरण में घुले हुए कुछ घटक, अपनी कम वाष्पीकरण-क्षमता के कारण, तरल चरण के साथ वाष्पित नहीं हो पाते। इस कारण उन घटकों की सांद्रता शेष तरल चरण में बढ़ जाती है; जब उनकी सांद्रता उनकी संभावित घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, तो वे अलग होकर बाहर आ जाते हैं। यदि ये घटक क्षारक हैं, तो चरण-परिवर्तन के कारण उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स के कारण अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प चरण तरल चरण में परिवर्तित होता है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ है, तो वह तरल चरण में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल चरण में पदार्थों की मात्रा कम होती है, इसलिए अत्यधिक क्षारक पदार्थों की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं। ऐसी ही कई अन्य स्थितियाँ भी हैं।

जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो क्षय भौतिक क्षय से रासायनिक क्षय में बदल जाता है। रासायनिक क्षय, भौतिक क्षय की तुलना में अधिक गंभीर होता है; एवं रासायनिक क्षय अभिक्रियाएँ सभी आयनिक अभिक्रियाएँ ही होती हैं। जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाती है, तो आयनिक अभिक्रियाएँ और तेज हो जाती हैं, जिसके कारण क्षय और अधिक गंभीर हो जाता है।

जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो क्षय भौतिक क्षय से रासायनिक क्षय में बदल जाता है। रासायनिक क्षय, भौतिक क्षय की तुलना में अधिक गंभीर होता है; एवं रासायनिक क्षय अभिक्रियाएँ सभी आयनिक अभिक्रियाएँ ही होती हैं। जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाती है, तो आयनिक अभिक्रियाएँ और तेज हो जाती हैं, जिसके कारण क्षय और अधिक गंभीर हो जाता है। लेकिन केवल गैसीय एवं तरल माध्यमों के तापमान पर ही ध्यान देना पर्याप्त नहीं है; उच्च तापमान वाले गैसीय माध्यमों के कारण होने वाला क्षय, उच्च तापमान वाले तरल माध्यमों के कारण होने वाले क्षय से अधिक हो सकता है। इसके अलावा, उपकरणों की सामग्री जैसे मुद्दों पर भी ध्यान देना आवश्यक है।

जब तरल अवस्था वाष्प अवस्था में परिवर्तित होती है, तो तरल अवस्था में घुले हुए कुछ घटक, चूँकि उनकी वाष्पीकरण क्षमता कम होती है, तरल अवस्था के साथ वाष्पित नहीं होते। इस कारण शेष तरल अवस्था में इन घटकों की सांद्रता बढ़ जाती है। जब इन घटकों की सांद्रता उनकी संलयन क्षमता से अधिक हो जाती है, तो वे ठोस रूप में निकल आते हैं। यदि ये घटक क्षारक हों, तो ऐसी स्थिति में उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स द्वारा अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ हो, तो वह तरल अवस्था में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल अवस्था में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण नॉर्मल प्रेशर टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण नॉर्मल प्रेशर टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं।

वाष्प-तरल चरण परिवर्तन: जब तरल चरण वाष्प चरण में परिवर्तित होता है, तो तरल चरण में घुले हुए कुछ घटक, अपनी कम वाष्पीकरण क्षमता के कारण, तरल चरण के साथ वाष्पित नहीं हो पाते। इस कारण उन घटकों की सांद्रता शेष तरल चरण में बढ़ जाती है। जब उन घटकों की सांद्रता उनकी संलयन सीमा से अधिक हो जाती है, तो वे ठोस रूप में निकल आते हैं। यदि ये घटक क्षारक हैं, तो चरण परिवर्तन के कारण उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स के कारण अम्लीय पानी टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प चरण तरल चरण में परिवर्तित होता है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ है, तो वह तरल चरण में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल पदार्थ की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल चरण में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं। ऐसी ही कई अन्य स्थितियाँ भी हैं।

गैस-तरल चरण परिवर्तन होने वाली जगहों पर क्षय क्यों आसानी से होता है? उत्तर: क्योंकि वाष्प-तरल चरण परिवर्तन होने वाला स्थान, ऐसा तापमान-खंड होता है जहाँ तापमान में तीव्र परिवर्तन होता है। इस कारण थोड़े ही समय में धातु की सतह पर मौजूद ऑक्सीकरण परत नष्ट हो जाती है, जिससे जंग लगने की संभावना बढ़ जाती है। जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो क्षय भौतिक क्षय से रासायनिक क्षय में बदल जाता है; रासायनिक क्षय, भौतिक क्षय की तुलना में अधिक गंभीर होता है।

सबसे पहले, यहाँ “चरण-परिवर्तन” से तात्पर्य वाष्प-तरल चरण-परिवर्तन से है। जब तरल चरण वाष्प चरण में परिवर्तित होता है, तो तरल चरण में घुले हुए कुछ घटक, अपनी कम वाष्पीकरण-क्षमता के कारण, तरल चरण के साथ वाष्पित नहीं हो पाते। इस कारण उन घटकों की सांद्रता शेष तरल चरण में बढ़ जाती है; जब उनकी सांद्रता उनकी संभावित घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, तो वे अलग होकर बाहर आ जाते हैं। यदि ये घटक क्षारक हैं, तो चरण-परिवर्तन के कारण उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स के कारण अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प चरण तरल चरण में परिवर्तित होता है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ है, तो वह तरल चरण में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल चरण में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं। ऐसी ही स्थितियाँ और भी हैं।

चरण-परिवर्तन बिंदु पर गैस एवं तरल का संपर्क होता है; ऐसे में अम्लीय माध्यम की मात्रा अधिक हो जाती है। इसके अलावा, ऑक्सीजन एवं जलवाष्प की उपस्थिति के कारण “ड्रॉप-पॉइंट क्षय” ह ओसांक अवस्था में होने वाली क्षय दर, समान क्षय दर की तुलना में अधिक ह

जब तरल अवस्था वाष्प अवस्था में परिवर्तित होती है, तो तरल अवस्था में घुले हुए कुछ घटक, कम वाष्पीकरण क्षमता के कारण, तरल अवस्था के साथ वाष्पीकृत नहीं होते। इस कारण उनकी सांद्रता शेष तरल अवस्था में बढ़ जाती है। जब उनकी सांद्रता उनकी संभावित घुलनशीलता से अधिक हो जाती है, तो वे अलग होकर बाहर आ जाते हैं। यदि ये घटक क्षारक हैं, तो चरण-परिवर्तन के कारण उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स के कारण अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ है, तो वह तरल अवस्था में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल अवस्था में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण सामान्य दबाव वाले टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष पदार्थ मिलाए जाते हैं। ऐसी ही स्थितियाँ और भी हैं।

जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो क्षय की प्रक्रिया भौतिक क्षय से रासायनिक क्षय में बदल जाती है। रासायनिक क्षय, भौतिक क्षय की तुलना में अधिक गंभीर होता है; एवं रासायनिक क्षय तो आयनिक अभिक्रियाओं के कारण ही होता है। जब गैस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाती है, तो आयनिक अभिक्रियाएँ और तेज हो जाती हैं, जिसके कारण क्षय और अधिक गंभीर हो जाता है। लेकिन केवल गैसीय एवं तरल माध्यमों के तापमान पर ही ध्यान देना पर्याप्त नहीं है; उच्च तापमान वाले गैसीय माध्यमों के कारण होने वाला क्षय, उच्च तापमान वाले तरल माध्यमों के कारण होने वाले क्षय से अधिक हो सकता है। इसके अलावा, उपकरणों की सामग्री जैसे मुद्दों पर भी ध्यान देना आवश्यक है।

मुझे अच्छी तरह पता है कि फ्रैक्शन टावर के ऊपरी हिस्से में स्थित वेंट पाइपों में, इन्सुलेशन प्रभावी न होने के कारण, टावर की ऊपरी स्थित गैसीय अवस्था का तापमान कम होकर यह तरल अवस्था में बदल जाता है। इससे अम्लीय पदार्थों की सांद्रता बढ़ जाती है। ठंडा होने के बाद इसका घनत्व गैसीय अवस्था की तुलना में अधिक हो जाता है, और फिर यह पुनः गैसीय अवस्था में आ जाता है। इस कारण वहाँ एक ऐसा क्षेत्र बन जाता है जहाँ प्रवाह जारी रहता है, जिससे लीकेज हो जाता है। मोटाई मापने पर पता चला कि वहाँ की दीवारों की मोटाई काफी कम हो गई थी। अंत में उन जगहों पर मरम्मत की गई, जिससे लीकेज एवं आग जैसी दुर्घटनाओं को रोका जा सका।

जब तरल अवस्था वाष्प अवस्था में परिवर्तित होती है, तो तरल अवस्था में घुले हुए कुछ घटक, चूँकि उनकी वाष्पीकरण क्षमता कम होती है, तरल अवस्था के साथ वाष्पित नहीं होते। इस कारण शेष तरल अवस्था में इन घटकों की सांद्रता बढ़ जाती है। जब इन घटकों की सांद्रता उनकी संलयन क्षमता से अधिक हो जाती है, तो वे ठोस रूप में निकल आते हैं। यदि ये घटक क्षारक हों, तो ऐसी स्थिति में उनकी सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे क्षारकता भी बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों में पाया जाने वाला डिसॉर्प्शन टॉवर है; ऐसा इसलिए होता है क्योंकि रिफ्लक्स द्वारा अम्लीय जल टॉवर में वापस आ जाता है। जब वाष्प अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित होती है, तो यदि वाष्प में कोई अत्यधिक क्षारक पदार्थ हो, तो वह तरल अवस्था में आसानी से घुल जाता है। चूँकि शुरुआत में तरल की मात्रा कम होती है, इसलिए तरल अवस्था में इस क्षारक पदार्थ की उच्च सांद्रता के कारण क्षय की गति बढ़ जाती है। इसका एक उदाहरण नॉर्मल प्रेशर टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में पानी का घनीकरण है; इसी कारण नॉर्मल प्रेशर टॉवरों की ऊपरी पाइपलाइनों में विशेष रसायन डाले जाते हैं।

यह संभवतः ओसांक अपघटन एवं टॉवर के ऊपरी हिस्से में होने वाले कम तापमान पर होने वाले सल्फर-जनित अपघटन का स

अपक्षय, जो पहले मुख्य रूप से भौतिक अपक्षय के कारण होता था, अब मुख्य रूप से रासायनिक अपक्षय के कारण होने लगा है। रासायनिक अपक्षय की प्रक्रिया, भौतिक अपक्षय की तुलना में अधिक गंभीर

गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में परिवर्तन; घनत्व अधिक होने के कारण विद