ہفتہ وار موضوعات 10.12.13، ساتواں شمارہ: ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں خرابی کی وجوہات اور اس کے حل کیا ہیں؟

کیمیائی تناسب کے مطابق، خام گیس میں H2/CO کا تناسب 2 ہونا چاہیے۔ لیکن فیکٹریوں میں تجرباتی استعمال کے دوران، ردِعمل سے پیدا ہونے والی حرارت کو کنٹرول کرنے کے لئے، چکردار گیس میں H2/CO کا تناسب 5 سے زیادہ رکھا جاتا ہے۔ تانبے پر مبنی کیٹالسٹوں کے لئے، خام گیس میں موجود CO2 بھی تخلیقی عمل میں حصہ لیتا ہے؛ اس لئے کنٹرول کے لئے H2-CO2/CO+CO2 کو ایک اشاریے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ عموماً، H2-CO2/CO+CO2 کی سطح بہت کم رہنے سے ثانوی ردِعمل میں اضافہ ہوتا ہے، اور اس کی وجہ سے کاربن جمع ہونے کا عمل بھی شروع ہو جاتا ہے۔ ； H2-CO2/CO+CO2 کی سطح بہت زیادہ ہونے سے پیداوار متاثر ہوتی ہے، اور توانائی کی کھپت وغیرہ میں اضافہ ہو جاتا ہے۔ عام طور پر، تازہ ہوا میں H2-CO2/CO+CO2 کی سطح 2.0 سے 2.2 کے درمیان رہتی ہے، جبکہ گردش کرنے والی ہوا میں یہ سطح 4 سے 6 کے درمیان ہوتی ہے۔ ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں خرابی کی وجوہات میں، تازہ گیس کا مناسب طریقے سے کنٹرول نہ ہونا شامل ； چکر لینے کی مقدار زیادہ یا کم ہے۔ ； خالی جگہ بہت زیادہ یا بہت کم ہے۔ ； مقدار میں اضافہ یا کمی کرتے وقت بروقت ترمیم نہ کرنا وغیرہ۔

ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں خرابی کی بنیادی وجہ، پچھلے مرحلے سے آنے والی گیسوں کی غیرمطلوب خصوصیات ہیں؛ جبکہ دوسری وجوہات میں سنتھیسس کے عمل میں عدم استحکام، اور گیسوں کے اخراج پر قابو نہ پانا شامل ہے۔ حل: پچھلے مرحلے سے رابطہ کرکے ایڈجسٹمنٹ کی جائے، یا اس مرحلے میں ہوا کو خالی کرکے اس کی جگہ دوسری ہوا استعمال کی جائے، یا فری گیس کا استعمال کرکے کنٹرول کیا جائے۔ تازہ ہوا میں ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب 2-2.15 کے درمیان رکھا جائے، جبکہ سرکولیٹنگ ہوا کا تناسب ٹاور کی ساخت اور عملیاتی ضروریات کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے، اور یہ عموماً 4-7 کے درمیان ہوتا ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطح کو 2%-5% کے درمیان رکھنا ضروری ہے، اسے بہت کم نہیں ہونے دینا چاہیے۔

بنیادی طور پر، تازہ گیس کے ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب پر کنٹرول کیا جاتا ہے؛ اس کی مناسب حد 2.05 سے 2.15 ہے۔ چونکہ ہمارا سسٹم خودکار طریقے سے کام کرتا ہے، اس لیے اس کنٹرول کو خودکار طریقے سے ہی انجام دیا جاتا ہے۔ جب ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب کم ہوتا ہے، تو سسٹم سے خارج ہونے والی مقدار بڑھ جاتی ہے۔ جہاں تک سنتھیسس ٹاور کے داخلی راستے پر ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب کا تعلق ہے، تو اس کا فیصلہ بنیادی طور پر کیٹالسٹ کی سرگرمی سے ہوتا ہے؛ جبکہ دوسرا عنصر نظام کے چکر کا اثر ہے۔ عام طور پر، جب ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں بہت فرق ہوتا ہے، تو ہم اسے تبدیلی کے بھٹوں کے ذریعے درست کرتے ہیں؛ جبکہ معاون ترمیم کے لئے کم درجہ حرارت پر میتھانول کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ CO2 کی مقدار کو کنٹرول کیا جاسکے۔

مجھے لگتا ہے کہ ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب 2.05 ہے، یہ شاید سنتھیسس ٹاور کے داخلی حصے میں موجود مقدار ہوگی۔ کیونکہ ٹاور کے اندر براہِ راست ردِعمل کی تعداد موجود ہے۔ میں نے دیکھا کہ ٹاور میں داخل ہونے والی گیسوں میں ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب، اور سیپریشن ٹینک سے خارج ہونے والی گیسوں میں ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب بھی ایک جیسا ہی ہے۔ نہیں معلوم، کیا یہ ستاروں کے لئے مناسب ہے رہنمائی فرمائیں۔

ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب (2.05-2.15) عموماً تازہ گیسوں کے لئے ہوتا ہے، جبکہ ٹاور میں داخل ہونے والی گیسوں میں یہ تناسب کچھ زیادہ ہوتا ہے۔

اپنے عملی استعمال کے تجربے کے مطابق، تازہ ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں 0.03 جتنی بھی تبدیلی ہو، اس سے سنتھیسس ٹاور کے داخلی حصے میں ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں شدید تغیرات پیدا ہو جاتے ہیں۔ ممکن ہے کہ ہائڈروجن کی سطح کو 62 فیصد سے بڑھا کر 70 فیصد سے زیادہ کیا جاسکے۔ ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب میں خرابی، بنیادی طور پر تبدیلیوں اور کم کاربنیکرن (کاربن ہٹانے) کے عمل میں خرابی، یا اتار چڑھاؤ کی وجہ سے ہوتی ہے۔ میں تازہ ہائڈروجن اور کاربن کے تناسب کو 1.98-2.01 کے درمیان رکھتا ہوں؛ یہی سب سے مستحکم حالت ہے۔ (آن لائن تجزیے سے حاصل کردہ نتائج میں کچھ خطأ ہوسکتا ہے، جبکہ کرومیٹوگرافی سے حاصل کردہ نتائج زیادہ درست ہوتے ہیں۔) تازہ ہائڈروجن گیس کی مقدار کو 67 فیصد سے کم رکھنے سے، ٹاور میں داخل ہونے والی ہائڈروجن گیس کی سطح مستحکم رہتی ہے۔ مختلف ٹاور، مختلف گردش کی رفتار، غیرفعال اجزاء – ان کی وجہ سے یہ مختلف ہوسکتا ہے۔ لگتا ہے کہ اس کی مقدار کم ہو گئی ہے، اس کی وجہ یہ ہے کہ غیرفعال عناصر نے دباؤ کو کم کر دیا ہے؛ در حقیقت اس کی اصل مقدار میں کوئی تبدیلی نہیں آئی ہے۔ ٹاور میں داخل ہونے والے ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب عموماً 3 کے آس پاس رہتا ہے، جس سے یہ تناسب مستحکم رہت

جواب 4#: براہ کرم بتائیں، کیا آپ سنتھیسس سسٹم کے دباؤ کو کنٹرول کرنے کے لئے، ویلوز کے ذریعہ خودکار طریقے سے ایڈجسٹمنٹ کرتے ہیں؟

ہائڈروجن اور کاربن کا تناسب زیادہ یا کم ہونے سے مسائل پیدا ہوتے ہیں؛ اگر یہ تناسب زیادہ ہو تو دباؤ مناسب سطح پر نہیں رہتا، اور اگر کم ہو تو بھی دباؤ مناسب سطح پر نہیں رہتا۔ یعنی، دیگر حالات برقرار رہنے کی صورت میں، پہلی صورت میں ردِعمل کی شدت کم ہو جاتی ہے، جبکہ دوسری صورت میں ردِعمل کی شدت بڑھ جاتی ہے۔ مختلف وجوہات کے مطابق مناسب اقدامات کیے جائیں، پہلے حالات کو استحکام دیا جائے۔ کم درجہ حرارت پر دھونے کے عمل کو مزید بہتر بنایا جائے، اور اسے اس حد تک واپس لایا جائے کہ یہ مناسب طریقے سے کام کر سکے۔ ۔

جواب 1# چنگ فینگ لیو شوئی: وجہ نمبر ایک: پچھلے مرحلے میں گیس کی ساخت میں تغیرات پیدا ہوئے، مثلاً گیسیفیکیشن فرنس میں گندگی جم جانا یا وہ گندگی جل کر ختم ہو جانا۔； وجہ دوم: تبدیلی کے عمل میں تاخیر ہوتی ہے، یا آپریشن کا دائرہ بہت وسیع ہوتا ہے۔ ； وجہ نمبر تین: کمپریسر میں بے ترتیبی پیدا ہو جاتی ہے، مثلاً سسپنشن وغیرہ۔ ； وجہ چہارم: سنتھیسس سسٹم میں دباؤ اور درجہ حرارت کا کنٹرول بہت زیادہ ہے؛ جس کی وجہ سے سسٹم میں درجہ حرارت بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے، اور کاربن جمع ہونے جیسی مشکلات ； وجہ پانچ: آن لائن پیمائشی آلات میں مسائل ہیں، اس لیے اصلاح کے لئے دستی تجزیے کی ضرورت ہے۔ یہ میری ذاتی رائے ہے، اگر کوئی کمی ہو تو براہِ کرم اسے درست کرنے میں مدد فرمائیں۔