کیمیائی صنعت سے متعلق آلات: 【ہفتہ وار موضوع】 براہ کرم فلیشنگ کے اصولوں اور کیمیائی صنعت میں اس کے استعمالات پر بات کریں (2011.07.17-07.30)
Thread Content
اس پوسٹ کو آخری بار wu_pb نے 17-7-2011 کو ساعت 22:07 پر ترمیم کیا۔ براہ کرم، ویپوریفیکیشن کے اصولوں اور پیٹروکیمیکل صنعت میں اس کے استعمالات کے بارے میں بات کریں۔ جیسے کہ تیل صاف کرنے والے آلات میں خام تیل کی پیشگی تیاری کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ اس سے نمی اور ہلکے عناصر الگ کئے جاسکیں۔
اسٹیمیشن طریقہ میں، مخصوص درجہ حرارت پر نظام کا دباؤ کم کیا جاتا ہے؛ اسی درجہ حرارت پر مختلف عناصر کے بخارات بننے کی شرح میں فرق ہوتا ہے، اور اس خصوصیت کا فائدہ اٹھاکر کاربن-1 سے لے کر کاربن-4 تک کے ہلکے ہائڈروکاربنوں کو بخارات کی شکل میں تبدیل کیا جاتا ہے، تاکہ انہیں خام تیل سے الگ کیا جا سکے۔ اسپاریشن طریقہ میں منفی دباؤ بھی استعمال کیا جا سکتا ہ خام تیل سے پانی نکالنے کے بعد، عموماً 0.06–0.08 میگاپاسکل (مطلق دباؤ)، اور 55°C–65°C درجہ حرارت پر منفی دباؤ کے تحت فلیشنگ کی جاتی ہے۔ یہ حرارت دے کر بھی کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، یہ عمل 0.25 سے 0.3 میگاپاسکل (خالص دباؤ) کے دباؤ اور 120 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر وقوع پذیر ہوتا ہے۔
جواب 1# wu_pb: ہنری کے قانون کے مطابق P=EX، مختلف درجہ حرارتوں اور جزوی دباؤوں کے تحت، گیسی حالت میں موجود مادہ کی مائع حالت میں حل ہونے کی صلاحیت مختلف ہوتی ہے۔ جب حل کنندہ مادہ کا دباؤ کم ہو جاتا ہے، تو حل میں موجود محلول ہونے والے مادہ فوراً آزاد ہوکر باہر نکل جاتا ہے، اور اس طرح “فلیش ویپنگ” کی کیفیت پیدا ہوتی ہے۔ ویپریشن کے عمل میں درکار توانائی، خود حل کے ذریعہ ہی فراہم کی جاتی ہے؛ اس لیے ویپریشن کے دوران حل کا درجہ حرارت کم ہو جاتا ہے۔ زیادہ دباؤ سے کم دباؤ تک، جب ڈیسورپشن کا توازن قائم ہو جاتا ہے، تو ڈیسورپٹ ہونے والے محلول کی مقدار مستقل رہتی ہے، اور محلول میں باقی رہنے والے محلول کی مقدار بھی مستقل رہتی ہے۔ لہذا، ویپریشن کو کنٹرول کرنے کا صرف ایک ہی مقصد ہے، اور وہ ہے ویپریشن کا دباؤ۔
ہینری کا قانون: یہ فزیکل کیمیاء کے بنیادی قوانین میں سے ایک ہے؛ اسے برطانوی سائنسدان ڈبلیو. ہینری نے سن 1803 میں گیسوں کے محلول میں حل ہونے کے قوانین کا مطالعہ کرتے ہوئے دریافت کیا۔ اسے اس طرح بیان کیا جاسکتا ہے: “ایک مخصوص درجہ حرارت پر، کسی گیس کی محلول میں کثافت، اس گیس کے محلول کی سطح پر موجود توازنی دباؤ کے متناسب ہوتی ہے۔” ”تجربات سے پتا چلتا ہے کہ یہ قانون صرف اسی صورت میں درست ہے، جب گیس کی مائع میں حل ہونے کی صلاحیت زیادہ نہ ہو۔ ایسی صورت میں گیس دراصل پتلے محلول میں موجود ایک قابل بخار مادہ ہوتی ہے، اور گیس کا دباؤ دراصل اس مادہ کا بخاراتی دباؤ ہوتا ہے۔ لہٰذا، ہینری کے قانون کو اس طرح بھی بیان کیا جا سکتا ہے: کسی مخصوص درجہ حرارت پر، پتلے محلول میں موجود محلول کے اجزاء کا بخاراتی دباؤ، محلول کی کثافت کے متناسب ہوتا ہے:
pB = kxB
جہاں pB، پتلے محلول میں موجود محلول کے اجزاء کا بخاراتی دباؤ ہے۔ ； xB، حل شدہ مادہ کی مقدار کا فیصد ہے۔ ； ک، ہنری کثیرت ہے؛ اس کی قیمت درجہ حرارت، دباؤ، اور حل شدہ مادہ و حل کنندہ کی خصوصیات سے متعلق ہوتی ہے۔ چونکہ پتلے محلولوں میں مختلف کثافتیں ایک دوسرے کے متناسب ہوتی ہیں، لہذا اوپر دیے گئے فارمولے میں xB کی جگہ mB (کمیت کی مولر کثافت) یا cB (مادہ کی مقدار کی کثافت) وغیرہ بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایسی صورت میں k کی قیمت بھی تبدیل ہو جاتی ہے۔ ہینری کا قانون صرف اسی صورت میں لاگو ہوتا ہے، جب گیسی حالت اور مائعی حالت میں موجود محلول کے مولیکیولوں کی حالت یکساں ہو۔ اگر محلول میں موجود مالیکیولات ٹوٹتے یا آپس میں جڑتے ہیں، تو اوپر دیے گئے فارمولے میں xB (یا mB، cB وغیرہ) سے مراد وہ مقدار ہے جو گیسی حالت میں موجود مالیکیولات کی مقدار کے برابر ہوتی ہے۔ ； جب کُل دباؤ کم ہو، اور مختلف گیسیں ایک ہی مائع میں حل ہو جائیں، تو ہینری کا قانون ان میں سے ہر ایک گیس پر الگ الگ لاگو ہوتا ہے۔ ； عموماً، جتنا محلول پتلا ہوتا ہے، ہینری کا قانون اتنا ہی درست ثابت ہوتا ہے؛ جب xB→0 ہوتا ہے، تو حل شدہ مادہ اس قانون کی پابندی کرتا ہے۔ اصول: بنیادی طور پر، دباؤ لگانے سے بھاپ کا دباؤ کم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے زیادہ مقدار میں حل کنندہ (عام طور پر پانی) گیسی حالت میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور اس طرح محلول کو گاڑھا کیا جاتا ہے۔ ساخت: بہت ہی سادہ ہے۔ قطر کو تھوڑا بڑا ہونا چاہیے، یہ کسی سائکلون سیپریٹر جیسا ہی ہے۔ بے شک، ایک مخصوص بلندی برقرار رکھنا ضروری ہے، ورنہ مائع بھی باہر نکل جائے گا۔ اسپاریشن، دراصل اس عمل کو کہتے ہیں جس میں اعلی دباؤ والا بھاپی پانی، کم دباؤ والے ذخیرے میں داخل ہوتا ہے؛ اور دباؤ میں اچانک کمی کی وجہ سے یہ بھاپی پانی، ذخیرے کے دباؤ کے تحت بھاپ اور پانی دونوں میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ وجہ: جب پانی کو فضا کے دباؤ کے تحت گرم کیا جاتا ہے، تو 100 ڈگری سیلسیس، اس دباؤ کے تحت مائع پانی کے لئے قابلِ برداشت زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ہوتا ہے۔ دوبارہ گرم کرنے سے پانی کا درجہ حرارت بڑھتا نہیں، بلکہ پانی صرف بھاپ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ جب پانی کا درجہ حرارت ابلنے کے نقطے تک پہنچنے سے پہلے بڑھتا ہے، تو اس دوران پانی جو حرارت جذب کرتا ہے، اسے “ظاہری حرارت” کہا جاتا ہے؛ یا پھر اسے “مکمل طور پر گیلے پانی کی ظ اسی فضائی دباؤ کے تحت، بھرپور پانی کو بھاپ میں تبدیل کرنے کے لئے درکار حرارت کو “خفیہ حرارت” کہا جاتا ہے۔ تاہم، اگر پانی کو کسی خاص دباؤ کے تحت گرم کیا جائے، تو اس کا ابلنے کا نقطہ 100℃ سے زیادہ ہو جاتا ہے؛ لہذا اس کے لئے زیادہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، پانی کا ابلنے کا نقطہ بھی اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس کی حرارتی صلاحیت بھی زیادہ ہوگ دباؤ کم ہونے سے، کچھ حرارت آزاد ہو جاتی ہے؛ اس زائد حرارت کو پوشیدہ حرارت کی شکل میں جذب کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے پانی کا کچھ حصہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ حقیقی صورتحال: پائپ لائن سسٹم میں ویپریشن کی وجہ سے والوؤں کو نقصان پہنچنے کا خطرہ ہوتا ہے۔ اس مسئلے سے بچنے کے لئے “انٹی-ویپریشن ہائی پریشر والو” استعمال کیے جاسکتے ہیں؛ ان کی خصوصیت یہ ہے کہ یہ دباؤ کو مختلف مراحل میں تقسیم کرتے ہیں۔ نیز، ویپریشن کے اثرات سے بچنے کے لئے ایسے مواد بھی استعمال کیے جاسکتے ہیں جو ویپریشن کے اثرات کو برداشت کر سکیں۔ اسٹیم ویپنگ کو بھی ایک توانائی کے ذریعے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے؛ اسے توانائی پیدا کرنے والے پلانٹوں میں بوائلر سے نکلنے والے پانی کی بحالی، اور جیوتھرمل توانائی پیدا کرنے میں بھی استعمال کیا جاتا ویپریشن کے دوران اس بات پر بھی توجہ دینی ضروری ہے کہ ویپریشن بخارات کیا ہیں؟ ویپریشن بخارات سے مراد کیا ہے؟ جب کسی مخصوص دباؤ کے تحت موجود گرم پانی، یا بوائلر کا پانی، اس دباؤ سے کم ہو جاتا ہے، تو اس پانی کا کچھ حصہ دوبارہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور یہی بخارات “فلیش ویپر” کہلاتے ہیں۔ ویپریٹڈ بھاپ کیوں اہم ہے؟ کیونکہ اس میں وہ حرارت موجود ہے جو فیکٹریوں کے معاشی نظام کو چلانے میں مددگار ثابت ہوتی ہے؛ اگر اس کا استعمال نہ کیا جائے، تو توانائی بیکار ہی ضائع ہو جائے گی۔ ویپریٹنگ بھاپ کیسے وجود میں آتی ہے؟ جب پانی کو فضا کے دباؤ کے تحت گرم کیا جاتا ہے، تو 100 ڈگری سیلسیس، اس دباؤ کے تحت مائع پانی کے لئے قابلِ برداشت زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ہے۔ دوبارہ گرم کرنے سے پانی کا درجہ حرارت بڑھتا نہیں، بلکہ پانی صرف بھاپ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ جب پانی کا درجہ حرارت ابلنے کے نقطے تک پہنچنے سے پہلے بڑھتا ہے، تو اس دوران پانی جو حرارت جذب کرتا ہے، اسے “ظاہری حرارت” کہا جاتا ہے؛ یا پھر اسے “مکمل طور پر گیلے پانی کی ظ اسی فضائی دباؤ کے تحت، بھرپور پانی کو بھاپ میں تبدیل کرنے کے لئے درکار حرارت کو “خفیہ حرارت” کہا جاتا ہے۔ تاہم، اگر پانی کو کسی خاص دباؤ کے تحت گرم کیا جائے، تو اس کا ابلنے کا نقطہ 100℃ سے زیادہ ہو جاتا ہے؛ لہذا اس کے لئے زیادہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، پانی کا ابلنے کا نقطہ بھی اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس کی حرارتی صلاحیت بھی زیادہ ہوگ دباؤ کم ہونے سے، کچھ حرارت آزاد ہو جاتی ہے؛ اس زائد حرارت کو پوشیدہ حرارت کی شکل میں جذب کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے پانی کا کچھ حصہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ اسٹیوپریشن کے بھی کچھ اچھے استعمالات ہیں، مثلاً اسٹیوپریشن کنڈینسیشن ٹیکنالوجی: خلا پیدا کرکے ابلنے کے نقطہ کو کم کیا جاتا ہے، تاکہ 100° سے کم درجہ حرارت پر بھی مائع ابل سکے، اور پھر کنڈینسڈ پانی کو الگ کیا جاتا ہے۔ فائدہ یہ ہے کہ اس طریقے سے مواد اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے خراب نہیں ہوتا، اور اسے عموماً خوراک اور دواؤں کی تیاری میں استعمال ک کام کرنے کا طریقہ: مائع مرکبات میں موجود مختلف اجزاء کی بخاراتی خصوصیات میں فرق کا فائدہ اٹھایا جاتا ہے؛ حرارت کی مدد سے ان میں سے کچھ اجزاء بخاراتی حالت میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جس سے ہلکے اجزاء بخاراتی حالت میں جمع ہو جاتے ہیں، جبکہ بھاری اجزاء مائع حالت میں باقی رہتے ہیں، اور اس طرح ان اجزاء کو الگ کیا جاتا ہے۔ در حقیقت، ٹاور کے ڈسٹلیشن کیلکولیشنز میں، ہر ایک تھیوریٹیکل پلیٹ کیلئے ایسے ہی فلیشنگ کیلکولیشنز کی ضرورت ہوتی ہے؛ لیکن اس صورت میں اسے عموماً “بیلنس لیول” کیلکولیشن کہا جاتا ہے۔ نظریاتی طور پر یہ طریقہ زیادہ درست ہے، لیکن اس کیلکولیشن کا مشمولہ تو وہی ہے۔ ہر ایک درست یا “فلیشنگ” کیلکولیشن، یا “بیلنس لیول” کیلکولیشن کیلئے درج ذیل تین بیلنسوں کو پورا کرنا ضروری ہے: ماس بیلنس، انرجی بیلنس، اور فیز بیلنس۔ لہذا، ایک معیاری “فلیشنگ” کیلکولیشن ماڈیول، دباؤ میں تبدیلیوں (بڑھنے یا کم ہونے)، حرارت کے تبادلے، اور کام کے تبادلے کو بھی سنبھال سکتا ہے۔ اندرونی اور بیرونی کاموں کا تبادلہ، اور حرارت کا تبادلہ بنیادی طور پر انرجی بیلنس میں ظاہر ہوتا ہے، جبکہ ماس بیلنس اور فیز بیلنس، بخارات کی شرح اور بخاراتی/مائع فیزوں کی ساخت کا تعین کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، “فلیشنگ” کیلکولیشن کا ایک اور بہت اہم اور مشکل کام یہ ہے کہ یہ یہ جاننا کہ مطلوبہ حالت میں کیا صرف بخاراتی فیز ہے، یا صرف مائع فیز، یا دونوں فیز موجود ہیں۔ مائع-مائع بیلنس کیلکولیشن کیلئے بھی عموماً “فلیشنگ” کیلکولیشن کی ضرورت ہوتی ہے؛ البتہ کچھ سافٹ ویئرز میں یہ کام الگ سے کیا جاتا ہے، کیونکہ اس کیلکولیشن میں زیادہ پیچیدگی ہوتی ہے۔ یہاں “فلیشنگ” کی وضاحت صرف ایک نظریے کے مطابق ہے، یہ بالکل درست نہیں ہے، لیکن نسبتاً درست ہے۔ خلاصہ یہ ہے کہ، چاہے آپ PROII، ASPEN یا HYSIS استعمال کریں، “فلیشنگ” کیلکولیشن ہی اس کا بنیادی جزو ہے۔
ہینری کا قانون: یہ فزیکل کیمیاء کے بنیادی قوانین میں سے ایک ہے؛ اسے برطانوی سائنسدان ڈبلیو. ہینری نے سن 1803 میں گیسوں کے محلول میں حل ہونے کے قوانین کا مطالعہ کرتے ہوئے دریافت کیا۔ اسے اس طرح بیان کیا جاسکتا ہے: “ایک مخصوص درجہ حرارت پر، کسی گیس کی محلول میں کثافت، اس گیس کے محلول کی سطح پر موجود توازنی دباؤ کے متناسب ہوتی ہے۔” ”تجربات سے پتا چلتا ہے کہ یہ قانون صرف اسی صورت میں درست ہے، جب گیس کی مائع میں حل ہونے کی صلاحیت زیادہ نہ ہو۔ ایسی صورت میں گیس دراصل پتلے محلول میں موجود ایک قابل بخار مادہ ہوتی ہے، اور گیس کا دباؤ دراصل اس مادہ کا بخاراتی دباؤ ہوتا ہے۔ لہٰذا، ہینری کے قانون کو اس طرح بھی بیان کیا جا سکتا ہے: کسی مخصوص درجہ حرارت پر، پتلے محلول میں موجود محلول کے اجزاء کا بخاراتی دباؤ، محلول کی کثافت کے متناسب ہوتا ہے:
pB = kxB
جہاں pB، پتلے محلول میں موجود محلول کے اجزاء کا بخاراتی دباؤ ہے۔ ； xB، حل شدہ مادہ کی مقدار کا فیصد ہے۔ ； ک، ہنری کثیرت ہے؛ اس کی قیمت درجہ حرارت، دباؤ، اور حل شدہ مادہ و حل کنندہ کی خصوصیات سے متعلق ہوتی ہے۔ چونکہ پتلے محلولوں میں مختلف کثافتیں ایک دوسرے کے متناسب ہوتی ہیں، لہذا اوپر دیے گئے فارمولے میں xB کی جگہ mB (کمیت کی مولر کثافت) یا cB (مادہ کی مقدار کی کثافت) وغیرہ بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایسی صورت میں k کی قیمت بھی تبدیل ہو جاتی ہے۔ ہینری کا قانون صرف اسی صورت میں لاگو ہوتا ہے، جب گیسی حالت اور مائعی حالت میں موجود محلول کے مولیکیولوں کی حالت یکساں ہو۔ اگر محلول میں موجود مالیکیولات ٹوٹتے یا آپس میں جڑتے ہیں، تو اوپر دیے گئے فارمولے میں xB (یا mB، cB وغیرہ) سے مراد وہ مقدار ہے جو گیسی حالت میں موجود مالیکیولات کی مقدار کے برابر ہوتی ہے۔ ； جب کُل دباؤ کم ہو، اور مختلف گیسیں ایک ہی مائع میں حل ہو جائیں، تو ہینری کا قانون ان میں سے ہر ایک گیس پر الگ الگ لاگو ہوتا ہے۔ ； عموماً، جتنا محلول پتلا ہوتا ہے، ہینری کا قانون اتنا ہی درست ثابت ہوتا ہے؛ جب xB→0 ہوتا ہے، تو حل شدہ مادہ اس قانون کی پابندی کرتا ہے۔ اصول: بنیادی طور پر، دباؤ لگانے سے بھاپ کا دباؤ کم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے زیادہ مقدار میں حل کنندہ (عام طور پر پانی) گیسی حالت میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور اس طرح محلول کو گاڑھا کیا جاتا ہے۔ ساخت: بہت ہی سادہ ہے۔ قطر کو تھوڑا بڑا ہونا چاہیے، یہ کسی سائکلون سیپریٹر جیسا ہی ہے۔ بے شک، ایک مخصوص بلندی برقرار رکھنا ضروری ہے، ورنہ مائع بھی باہر نکل جائے گا۔ اسپاریشن، دراصل اس عمل کو کہتے ہیں جس میں اعلی دباؤ والا بھاپی پانی، کم دباؤ والے ذخیرے میں داخل ہوتا ہے؛ اور دباؤ میں اچانک کمی کی وجہ سے یہ بھاپی پانی، ذخیرے کے دباؤ کے تحت بھاپ اور پانی دونوں میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ وجہ: جب پانی کو فضا کے دباؤ کے تحت گرم کیا جاتا ہے، تو 100 ڈگری سیلسیس، اس دباؤ کے تحت مائع پانی کے لئے قابلِ برداشت زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ہوتا ہے۔ دوبارہ گرم کرنے سے پانی کا درجہ حرارت بڑھتا نہیں، بلکہ پانی صرف بھاپ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ جب پانی کا درجہ حرارت ابلنے کے نقطے تک پہنچنے سے پہلے بڑھتا ہے، تو اس دوران پانی جو حرارت جذب کرتا ہے، اسے “ظاہری حرارت” کہا جاتا ہے؛ یا پھر اسے “مکمل طور پر گیلے پانی کی ظ اسی فضائی دباؤ کے تحت، بھرپور پانی کو بھاپ میں تبدیل کرنے کے لئے درکار حرارت کو “خفیہ حرارت” کہا جاتا ہے۔ تاہم، اگر پانی کو کسی خاص دباؤ کے تحت گرم کیا جائے، تو اس کا ابلنے کا نقطہ 100℃ سے زیادہ ہو جاتا ہے؛ لہذا اس کے لئے زیادہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، پانی کا ابلنے کا نقطہ بھی اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس کی حرارتی صلاحیت بھی زیادہ ہوگ دباؤ کم ہونے سے، کچھ حرارت آزاد ہو جاتی ہے؛ اس زائد حرارت کو پوشیدہ حرارت کی شکل میں جذب کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے پانی کا کچھ حصہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ حقیقی صورتحال: پائپ لائن سسٹم میں ویپریشن کی وجہ سے والوؤں کو نقصان پہنچنے کا خطرہ ہوتا ہے۔ اس مسئلے سے بچنے کے لئے “انٹی-ویپریشن ہائی پریشر والو” استعمال کیے جاسکتے ہیں؛ ان کی خصوصیت یہ ہے کہ یہ دباؤ کو مختلف مراحل میں تقسیم کرتے ہیں۔ نیز، ویپریشن کے اثرات سے بچنے کے لئے ایسے مواد بھی استعمال کیے جاسکتے ہیں جو ویپریشن کے اثرات کو برداشت کر سکیں۔ اسٹیم ویپنگ کو بھی ایک توانائی کے ذریعے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے؛ اسے توانائی پیدا کرنے والے پلانٹوں میں بوائلر سے نکلنے والے پانی کی بحالی، اور جیوتھرمل توانائی پیدا کرنے میں بھی استعمال کیا جاتا ویپریشن کے دوران اس بات پر بھی توجہ دینی ضروری ہے کہ ویپریشن بخارات کیا ہیں؟ ویپریشن بخارات سے مراد کیا ہے؟ جب کسی مخصوص دباؤ کے تحت موجود گرم پانی، یا بوائلر کا پانی، اس دباؤ سے کم ہو جاتا ہے، تو اس پانی کا کچھ حصہ دوبارہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور یہی بخارات “فلیش ویپر” کہلاتے ہیں۔ ویپریٹڈ بھاپ کیوں اہم ہے؟ کیونکہ اس میں وہ حرارت موجود ہے جو فیکٹریوں کے معاشی نظام کو چلانے میں مددگار ثابت ہوتی ہے؛ اگر اس کا استعمال نہ کیا جائے، تو توانائی بیکار ہی ضائع ہو جائے گی۔ ویپریٹنگ بھاپ کیسے وجود میں آتی ہے؟ جب پانی کو فضا کے دباؤ کے تحت گرم کیا جاتا ہے، تو 100 ڈگری سیلسیس، اس دباؤ کے تحت مائع پانی کے لئے قابلِ برداشت زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ہے۔ دوبارہ گرم کرنے سے پانی کا درجہ حرارت بڑھتا نہیں، بلکہ پانی صرف بھاپ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ جب پانی کا درجہ حرارت ابلنے کے نقطے تک پہنچنے سے پہلے بڑھتا ہے، تو اس دوران پانی جو حرارت جذب کرتا ہے، اسے “ظاہری حرارت” کہا جاتا ہے؛ یا پھر اسے “مکمل طور پر گیلے پانی کی ظ اسی فضائی دباؤ کے تحت، بھرپور پانی کو بھاپ میں تبدیل کرنے کے لئے درکار حرارت کو “خفیہ حرارت” کہا جاتا ہے۔ تاہم، اگر پانی کو کسی خاص دباؤ کے تحت گرم کیا جائے، تو اس کا ابلنے کا نقطہ 100℃ سے زیادہ ہو جاتا ہے؛ لہذا اس کے لئے زیادہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، پانی کا ابلنے کا نقطہ بھی اتنا ہی زیادہ ہوگا، اور اس کی حرارتی صلاحیت بھی زیادہ ہوگ دباؤ کم ہونے سے، کچھ حرارت آزاد ہو جاتی ہے؛ اس زائد حرارت کو پوشیدہ حرارت کی شکل میں جذب کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے پانی کا کچھ حصہ بخارات میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ اسٹیوپریشن کے بھی کچھ اچھے استعمالات ہیں، مثلاً اسٹیوپریشن کنڈینسیشن ٹیکنالوجی: خلا پیدا کرکے ابلنے کے نقطہ کو کم کیا جاتا ہے، تاکہ 100° سے کم درجہ حرارت پر بھی مائع ابل سکے، اور پھر کنڈینسڈ پانی کو الگ کیا جاتا ہے۔ فائدہ یہ ہے کہ اس طریقے سے مواد اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے خراب نہیں ہوتا، اور اسے عموماً خوراک اور دواؤں کی تیاری میں استعمال ک کام کرنے کا طریقہ: مائع مرکبات میں موجود مختلف اجزاء کی بخاراتی خصوصیات میں فرق کا فائدہ اٹھایا جاتا ہے؛ حرارت کی مدد سے ان میں سے کچھ اجزاء بخاراتی حالت میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جس سے ہلکے اجزاء بخاراتی حالت میں جمع ہو جاتے ہیں، جبکہ بھاری اجزاء مائع حالت میں باقی رہتے ہیں، اور اس طرح ان اجزاء کو الگ کیا جاتا ہے۔ در حقیقت، ٹاور کے ڈسٹلیشن کیلکولیشنز میں، ہر ایک تھیوریٹیکل پلیٹ کیلئے ایسے ہی فلیشنگ کیلکولیشنز کی ضرورت ہوتی ہے؛ لیکن اس صورت میں اسے عموماً “بیلنس لیول” کیلکولیشن کہا جاتا ہے۔ نظریاتی طور پر یہ طریقہ زیادہ درست ہے، لیکن اس کیلکولیشن کا مشمولہ تو وہی ہے۔ ہر ایک درست یا “فلیشنگ” کیلکولیشن، یا “بیلنس لیول” کیلکولیشن کیلئے درج ذیل تین بیلنسوں کو پورا کرنا ضروری ہے: ماس بیلنس، انرجی بیلنس، اور فیز بیلنس۔ لہذا، ایک معیاری “فلیشنگ” کیلکولیشن ماڈیول، دباؤ میں تبدیلیوں (بڑھنے یا کم ہونے)، حرارت کے تبادلے، اور کام کے تبادلے کو بھی سنبھال سکتا ہے۔ اندرونی اور بیرونی کاموں کا تبادلہ، اور حرارت کا تبادلہ بنیادی طور پر انرجی بیلنس میں ظاہر ہوتا ہے، جبکہ ماس بیلنس اور فیز بیلنس، بخارات کی شرح اور بخاراتی/مائع فیزوں کی ساخت کا تعین کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، “فلیشنگ” کیلکولیشن کا ایک اور بہت اہم اور مشکل کام یہ ہے کہ یہ یہ جاننا کہ مطلوبہ حالت میں کیا صرف بخاراتی فیز ہے، یا صرف مائع فیز، یا دونوں فیز موجود ہیں۔ مائع-مائع بیلنس کیلکولیشن کیلئے بھی عموماً “فلیشنگ” کیلکولیشن کی ضرورت ہوتی ہے؛ البتہ کچھ سافٹ ویئرز میں یہ کام الگ سے کیا جاتا ہے، کیونکہ اس کیلکولیشن میں زیادہ پیچیدگی ہوتی ہے۔ یہاں “فلیشنگ” کی وضاحت صرف ایک نظریے کے مطابق ہے، یہ بالکل درست نہیں ہے، لیکن نسبتاً درست ہے۔ خلاصہ یہ ہے کہ، چاہے آپ PROII، ASPEN یا HYSIS استعمال کریں، “فلیشنگ” کیلکولیشن ہی اس کا بنیادی جزو ہے۔
اسپاریشن، دراصل اس عمل کو کہتے ہیں جس میں اعلی دباؤ والا بھاپی پانی، کم دباؤ والے ذخیرے میں داخل ہوتا ہے؛ اور دباؤ میں اچانک کمی کی وجہ سے یہ بھاپی پانی، ذخیرے کے دباؤ کے تحت بھاپ اور پانی دونوں میں تبدیل ہو جاتا ہے۔
اسپاریشن، دراصل اس عمل کو کہتے ہیں جس میں اعلی دباؤ والا بھاپی پانی، کم دباؤ والے ذخیرے میں داخل ہوتا ہے؛ اور دباؤ میں اچانک کمی کی وجہ سے یہ بھاپی پانی، ذخیرے کے دباؤ کے تحت بھاپ اور پانی دونوں میں تبدیل ہو جاتا ہے۔
زیادہ دباؤ اور درجہ حرارت والا بھاپ، ایک خالی ٹینک میں داخل ہونے کے عمل میں، اس کے مختلف جزوء الگ ہو جاتے ہیں۔ اس عمل کے پیچھے جو نظریہ کارفرما ہے، وہ ہینری کا قانون ہے!