【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 097】2016.07.26
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【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 097】26.07.2016 – डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया पर तापमान का प्रभाव। उत्तर देने के बाद ही सही उत्तर देखा जा सकता है; महत्वपूर्ण बिंदुओं को उल्लेख करने से ही अंक प्राप्त होंगे। हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया एक ऊष्मा-निर्माणकारी अभिक्रिया है; इसलिए ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से, तापमान बढ़ाने से ऐसी अभिक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। लेकिन गतिकीय दृष्टिकोण से, तापमान बढ़ने से अभिक्रिया की गति तेज हो जाती है। चूँकि हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के सामान्य संचालन तापमान पर सल्फर एवं नाइट्राइडों का हाइड्रोलिसिस एक अपरिवर्तनीय अभिक्रिया है, इसलिए यह थर्मोडायनामिक संतुलन के नियमों से प्रभावित नहीं होती। तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया की गति भी बढ़ जाती है; इसलिए अभिक्रिया तापमान में वृद्धि से हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया तेज हो जाती है, जिससे उत्पन्न तेल में मौजूद अशुद्धियाँ कम हो जाती हैं। लेकिन, जब तापमान बहुत अधिक होता है, तो अत्यधिक विघटन अभिक्रियाएँ होने लगती हैं; इससे उत्प्रेरकों पर कार्बन जमा हो जाता है, उत्पादों की तरल उपज में कमी आ जाती है, एवं उत्पादों में एलीन्स की मात्रा भी बढ़ जाती है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में आवश्यक तापमान, उपकरणों द्वारा खपत होने वाली ऊर्जा एवं हाइड्रोजन गैस की मात्रा से सीधे संबंधित है। सर्वोत्तम तापमान वह होता है, जिस पर उत्पाद के गुण मांग के अनुरूप हो जाते हैं।
नमी उत्पन्न होने से बचने हेतु, गैस का तापमान ओसांक मान से ऊपर होना आवश्यक है।
तापमान बढ़ाने से डीसल्फराइजेशन की प्रक्रिया में सुधार होता है, एवं नाइट्रोजन हटाने में भी सुधार होता है
विस्तार से बताएं तो, हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया एक ऊष्मा-निर्गमन वाली अभिक्रिया है। इसलिए, ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से देखें तो, तापमान बढ़ाने से ऐसी अभिक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। लेकिन गतिकीय दृष्टिकोण से देखें तो, तापमान बढ़ने से अभिक्रिया की गति बढ़ जाती है। चूँकि हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के सामान्य संचालन तापमान पर सल्फर एवं नाइट्राइडों का हाइड्रोलिसिस एक अपरिवर्तनीय अभिक्रिया है, इसलिए यह थर्मोडायनामिक संतुलन के नियमों से प्रभावित नहीं होती। तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया की गति भी बढ़ जाती है; इसलिए अभिक्रिया तापमान में वृद्धि से हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया तेज हो जाती है, जिससे उत्पन्न तेल में मौजूद अशुद्धियाँ कम हो जाती हैं। लेकिन, जब तापमान बहुत अधिक होता है, तो अत्यधिक विघटन अभिक्रियाएँ होने लगती हैं; इससे उत्प्रेरकों पर कार्बन जमा हो जाता है, उत्पादों की तरल उपज में कमी आ जाती है, एवं उत्पादों में एलीन्स की मात्रा भी बढ़ जाती है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में आवश्यक तापमान, उपकरणों द्वारा खपत होने वाली ऊर्जा एवं हाइड्रोजन गैस की मात्रा से सीधे संबंधित है। सर्वोत्तम तापमान वह होता है, जिस पर उत्पाद के गुण मांग के अनुरूप हो जाते हैं।
1. धुएँ का तापमान अधिक होने के कारण, समान परिस्थितियों में विद्युत-धूल-निष्काशन क्षेत्र में इसका विरोधी-प्रतिरोध अधिक हो जाता है; इस कारण धूल-निष्काशन की दक्षता कम हो जाती है। इससे धुएँ में राख की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे गंधक-निष्काशन की दक्षता भी कम हो जाती है। 2. धुएँ की उच्च तापमान के कारण धुआँ-निकासी प्रणाली में मौजूद उपकरणों का सही ढंग से काम करना मुश्किल हो जाता है; जैसे कि अवशोषण टॉवर के प्रवेश बिंदु पर स्थित डायनामिक प्रेशर बढ़ाने वाले पंखे, धुएँ के विश्लेषण हेतु उपयोग में आन 3. उच्च तापमान के कारण डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर की घुलनशीलता कम हो जाती है, जिससे सल्फर हटाने की प्रक्रिया की दक्षता भी कम हो जाती है 4. अवशोषण टॉवर में पानी का वाष्पीकरण तेज हो जाता है; इससे धुएँ में नमी की मात्रा बढ़ जाती है। इसके कारण GGH में राख जम सकती है। यदि GGH न हो, तो जिप्सम की बौछार हो सकती है।
प्रभाव: हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया एक ऊष्मा-निर्माणकारी अभिक्रिया है। इसलिए, ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से देखें तो तापमान बढ़ाने से ऐसी अभिक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। लेकिन गतिकीय दृष्टिकोण से देखें तो तापमान बढ़ने से अभिक्रिया की गति बढ़ जाती है। चूँकि हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के सामान्य संचालन तापमान पर सल्फर एवं नाइट्राइडों का हाइड्रोलिसिस एक अपरिवर्तनीय अभिक्रिया है, इसलिए यह थर्मोडायनामिक संतुलन के नियमों से प्रभावित नहीं होती। तापमान बढ़ने पर अभिक्रिया की गति भी बढ़ जाती है; इसलिए अभिक्रिया तापमान में वृद्धि से हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया तेज हो जाती है, जिससे उत्पन्न तेल में मौजूद अशुद्धियाँ कम हो जाती हैं। लेकिन, जब तापमान बहुत अधिक होता है, तो अत्यधिक विघटन अभिक्रियाएँ होने लगती हैं; इससे उत्प्रेरकों पर कार्बन जमा हो जाता है, उत्पादों की तरल उपज में कमी आ जाती है, एवं उत्पादों में एलीन्स की मात्रा भी बढ़ जाती है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में आवश्यक तापमान, उपकरणों द्वारा खपत होने वाली ऊर्जा एवं हाइड्रोजन गैस की मात्रा से सीधे संबंधित है। सर्वोत्तम तापमान वह होता है, जिस पर उत्पाद के गुण मांग के अनुरूप हो जाते हैं।
1. धुएँ का तापमान अधिक होने के कारण, समान परिस्थितियों में विद्युत-धूल-निष्काशन क्षेत्र में इसका विरोधी-प्रतिरोध अधिक हो जाता है; इस कारण धूल-निष्काशन की दक्षता कम हो जाती है। इससे धुएँ में राख की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे गंधक-निष्काशन की दक्षता भी कम हो जाती है। 2. धुएँ की उच्च तापमान के कारण धुआँ-निकासी प्रणाली में मौजूद उपकरणों का सही ढंग से काम करना मुश्किल हो जाता है; जैसे कि अवशोषण टॉवर के प्रवेश बिंदु पर स्थित डायनामिक प्रेशर बढ़ाने वाले पंखे, धुएँ के विश्लेषण हेतु उपयोग में आन 3. उच्च तापमान के कारण डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर की घुलनशीलता कम हो जाती है, जिससे सल्फर हटाने की प्रक्रिया की दक्षता भी कम हो जाती है
जब इनपुट मात्रा, हाइड्रोजन-तेल अनुपात, दबाव आदि स्थिर रहते हैं, तो तापमान जितना अधिक होगा, डीसल्फराइजेशन का प्रभाव उतना ही बेहतर होगा।