বিশ্বব্যাপী পরিচ্ছন্ন শক্তি এবং টেকসই উন্নয়নের ক্রমবর্ধমান প্রচেষ্টার সাথে সাথে, একটি দক্ষ এবং পরিচ্ছন্ন শক্তি বাহক হিসেবে হাইড্রোজেন শক্তি ধীরে ধীরে মানুষের দৃষ্টিভঙ্গিতে প্রবেশ করছে। হাইড্রোজেন শক্তি শিল্প শৃঙ্খলের একটি মূল লিঙ্ক হিসেবে, হাইড্রোজেন পরিশোধন প্রযুক্তি কেবল হাইড্রোজেন শক্তির নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিয়েই নয়, বরং হাইড্রোজেন শক্তির প্রয়োগের সুযোগ এবং অর্থনৈতিক সুবিধাগুলিকেও সরাসরি প্রভাবিত করে।
১. হাইড্রোজেন পণ্যের জন্য প্রয়োজনীয়তা
রাসায়নিক কাঁচামাল এবং শক্তি বাহক হিসেবে হাইড্রোজেনের বিভিন্ন প্রয়োগের পরিস্থিতিতে বিশুদ্ধতা এবং অপরিষ্কারতার পরিমাণের জন্য বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। সিন্থেটিক অ্যামোনিয়া, মিথানল এবং অন্যান্য রাসায়নিক পণ্য উৎপাদনে, অনুঘটক বিষক্রিয়া রোধ করতে এবং পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করতে, ফিড গ্যাসে সালফাইড এবং অন্যান্য বিষাক্ত পদার্থগুলি আগে থেকেই অপসারণ করতে হবে যাতে প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য অপরিষ্কারতার পরিমাণ কমানো যায়। ধাতুবিদ্যা, সিরামিক, কাচ এবং সেমিকন্ডাক্টরের মতো শিল্প ক্ষেত্রে, হাইড্রোজেন গ্যাস পণ্যগুলির সাথে সরাসরি সংস্পর্শে আসে এবং বিশুদ্ধতা এবং অপরিষ্কারতার পরিমাণের প্রয়োজনীয়তা আরও কঠোর। উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে, হাইড্রোজেন স্ফটিক এবং সাবস্ট্রেট প্রস্তুতি, জারণ, অ্যানিলিং ইত্যাদি প্রক্রিয়াগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যার হাইড্রোজেনে অক্সিজেন, জল, ভারী হাইড্রোকার্বন, হাইড্রোজেন সালফাইড ইত্যাদির মতো অমেধ্যের উপর অত্যন্ত উচ্চ সীমাবদ্ধতা রয়েছে।
২. অক্সিজেনেশনের কার্যকারী নীতি
একটি অনুঘটকের ক্রিয়ায়, হাইড্রোজেনে থাকা অল্প পরিমাণ অক্সিজেন হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে জল তৈরি করতে পারে, যা অক্সিজেনমুক্তির উদ্দেশ্য অর্জন করে। বিক্রিয়াটি একটি বহির্মুখী বিক্রিয়া, এবং বিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
2H ₂+O ₂ (অনুঘটক) -2H ₂ O+Q
যেহেতু অনুঘটকের গঠন, রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং গুণমান বিক্রিয়ার আগে এবং পরে পরিবর্তিত হয় না, তাই অনুঘটকটি পুনর্জন্ম ছাড়াই ক্রমাগত ব্যবহার করা যেতে পারে।
ডিঅক্সিডাইজারের একটি অভ্যন্তরীণ এবং বহিরাগত সিলিন্ডার কাঠামো রয়েছে, যার মধ্যে অনুঘটকটি বাইরের এবং অভ্যন্তরীণ সিলিন্ডারের মধ্যে লোড করা হয়। বিস্ফোরণ-প্রমাণ বৈদ্যুতিক গরম করার উপাদানটি ভিতরের সিলিন্ডারের ভিতরে ইনস্টল করা হয় এবং প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা সনাক্ত এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য অনুঘটক প্যাকিংয়ের উপরে এবং নীচে দুটি তাপমাত্রা সেন্সর অবস্থিত। তাপের ক্ষতি রোধ করতে এবং পোড়া এড়াতে বাইরের সিলিন্ডারটি অন্তরক স্তর দিয়ে আবৃত থাকে। কাঁচা হাইড্রোজেন ডিঅক্সিডাইজারের উপরের প্রবেশপথ থেকে অভ্যন্তরীণ সিলিন্ডারে প্রবেশ করে, একটি বৈদ্যুতিক গরম করার উপাদান দ্বারা উত্তপ্ত হয় এবং নীচে থেকে উপরে অনুঘটক বিছানার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। কাঁচা হাইড্রোজেনের অক্সিজেন অনুঘটকের ক্রিয়ায় হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে জল তৈরি করে। নীচের আউটলেট থেকে প্রবাহিত হাইড্রোজেনে অক্সিজেনের পরিমাণ 1ppm এর নিচে কমানো যেতে পারে। সংমিশ্রণ দ্বারা উৎপন্ন জল হাইড্রোজেন গ্যাসের সাথে গ্যাসীয় আকারে ডিঅক্সিডাইজার থেকে বেরিয়ে আসে, পরবর্তী হাইড্রোজেন কুলারে ঘনীভূত হয়, বায়ু-জল বিভাজককে ফিল্টার করে এবং সিস্টেম থেকে নির্গত হয়।
৩. শুষ্কতার কার্যকারী নীতি
হাইড্রোজেন গ্যাস শুকানোর জন্য শোষণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, আণবিক চালনীকে শোষণকারী হিসেবে ব্যবহার করা হয়। শুকানোর পর, হাইড্রোজেন গ্যাসের শিশির বিন্দু -70 ℃ এর নিচে পৌঁছাতে পারে। আণবিক চালনী হল এক ধরণের অ্যালুমিনোসিলিকেট যৌগ যার ঘন জালি থাকে, যা ডিহাইড্রেশনের পরে ভিতরে একই আকারের অনেক গহ্বর তৈরি করে এবং এর পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল খুব বড়। আণবিক চালনীকে আণবিক চালনী বলা হয় কারণ তারা বিভিন্ন আকার, ব্যাস, মেরুতা, স্ফুটনাঙ্ক এবং স্যাচুরেশন স্তরের অণুগুলিকে পৃথক করতে পারে।
জল একটি অত্যন্ত মেরু অণু, এবং আণবিক চালনীর পানির প্রতি তীব্র আকর্ষণ থাকে। আণবিক চালনীর শোষণ হল ভৌত শোষণ, এবং যখন শোষণটি পরিপূর্ণ হয়, তখন এটিকে আবার শোষণ করার আগে উত্তপ্ত এবং পুনরুত্পাদন করতে কিছু সময় লাগে। অতএব, একটি পরিশোধন যন্ত্রে কমপক্ষে দুটি ড্রায়ার অন্তর্ভুক্ত করা হয়, যার একটি কাজ করে এবং অন্যটি পুনরুত্পাদন করে, যাতে শিশির বিন্দু স্থিতিশীল হাইড্রোজেন গ্যাসের ক্রমাগত উৎপাদন নিশ্চিত করা যায়।
ড্রায়ারটির একটি অভ্যন্তরীণ এবং বহিরাগত সিলিন্ডার কাঠামো রয়েছে, যার মধ্যে শোষণকারী বাইরের এবং ভিতরের সিলিন্ডারের মধ্যে লোড করা থাকে। বিস্ফোরণ-প্রমাণ বৈদ্যুতিক গরম করার উপাদানটি ভিতরের সিলিন্ডারের ভিতরে ইনস্টল করা হয় এবং প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা সনাক্ত এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য আণবিক চালনী প্যাকিংয়ের উপরে এবং নীচে দুটি তাপমাত্রা সেন্সর অবস্থিত। তাপের ক্ষতি রোধ করতে এবং পোড়া এড়াতে বাইরের সিলিন্ডারটি অন্তরক স্তর দিয়ে মোড়ানো হয়। শোষণ অবস্থায় (প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক কার্যকরী অবস্থা সহ) এবং পুনর্জন্ম অবস্থায় বায়ুপ্রবাহ বিপরীত হয়। শোষণ অবস্থায়, উপরের প্রান্তের পাইপটি গ্যাস আউটলেট এবং নীচের প্রান্তের পাইপটি গ্যাস আউটলেট। পুনর্জন্ম অবস্থায়, উপরের প্রান্তের পাইপটি গ্যাস আউটলেট এবং নীচের প্রান্তের পাইপটি গ্যাস আউটলেট। ড্রায়ারের সংখ্যা অনুসারে শুকানোর ব্যবস্থাটিকে দুটি টাওয়ার ড্রায়ার এবং তিনটি টাওয়ার ড্রায়ারে ভাগ করা যেতে পারে।
৪.দুটি টাওয়ার প্রক্রিয়া
ডিভাইসটিতে দুটি ড্রায়ার ইনস্টল করা আছে, যা এক চক্রের (৪৮ ঘন্টা) মধ্যে পর্যায়ক্রমে এবং পুনরুত্পাদন করে পুরো ডিভাইসটির একটানা কার্যকারিতা অর্জন করে। শুকানোর পরে, হাইড্রোজেনের শিশির বিন্দু -৬০ ℃ এর নিচে পৌঁছাতে পারে। একটি কার্যক্ষম চক্রের (৪৮ ঘন্টা) সময়, ড্রায়ার A এবং B যথাক্রমে কার্যক্ষম এবং পুনর্জন্মের অবস্থার মধ্য দিয়ে যায়।
একটি স্যুইচিং চক্রে, ড্রায়ার দুটি অবস্থা অনুভব করে: কার্যকরী অবস্থা এবং পুনর্জন্ম অবস্থা।
·পুনর্জন্ম অবস্থা: প্রক্রিয়াজাতকরণ গ্যাসের আয়তন সম্পূর্ণ গ্যাসের আয়তন।পুনর্জন্ম অবস্থায় তাপীকরণ পর্যায় এবং ফুঁ দিয়ে শীতলকরণ পর্যায় অন্তর্ভুক্ত থাকে;
১) গরম করার পর্যায় - ড্রায়ারের ভিতরের হিটারটি কাজ করে এবং যখন উপরের তাপমাত্রা নির্ধারিত মান পর্যন্ত পৌঁছায় বা গরম করার সময় নির্ধারিত মান পর্যন্ত পৌঁছায় তখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে গরম হওয়া বন্ধ করে দেয়;
২) শীতলীকরণ পর্যায় - ড্রায়ার গরম করা বন্ধ করার পর, ড্রায়ারটি কার্যকরী মোডে না যাওয়া পর্যন্ত বাতাসের প্রবাহ ড্রায়ারকে ঠান্ডা করার জন্য মূল পথে প্রবাহিত হতে থাকে।
· কাজের অবস্থা: প্রক্রিয়াকরণ বায়ু পূর্ণ ক্ষমতায় রয়েছে, এবং ড্রায়ারের ভিতরের হিটারটি কাজ করছে না।
৫. তিনটি টাওয়ার ওয়ার্কফ্লো
বর্তমানে, তিন টাওয়ার প্রক্রিয়াটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ডিভাইসটিতে তিনটি ড্রায়ার ইনস্টল করা আছে, যার মধ্যে রয়েছে ডেসিক্যান্ট (আণবিক চালনী) যার শোষণ ক্ষমতা বেশি এবং তাপমাত্রা ভালো থাকে। তিনটি ড্রায়ার অপারেশন, পুনর্জন্ম এবং শোষণের মধ্যে পর্যায়ক্রমে ব্যবহার করা হয় যাতে পুরো ডিভাইসটি ক্রমাগত কাজ করে। শুকানোর পরে, হাইড্রোজেন গ্যাসের শিশির বিন্দু -70 ℃ এর নিচে পৌঁছাতে পারে।
একটি স্যুইচিং চক্রের সময়, ড্রায়ার তিনটি অবস্থার মধ্য দিয়ে যায়: কাজ করা, শোষণ করা এবং পুনর্জন্ম করা। প্রতিটি অবস্থার জন্য, প্রথম ড্রায়ার যেখানে অক্সিজেনেশন, শীতলকরণ এবং জল পরিস্রাবণের পরে কাঁচা হাইড্রোজেন গ্যাস প্রবেশ করে তা অবস্থিত:
১) কাজের অবস্থা: প্রক্রিয়াকরণ গ্যাসের পরিমাণ পূর্ণ ক্ষমতায় রয়েছে, ড্রায়ারের ভিতরের হিটারটি কাজ করছে না, এবং মাধ্যমটি হল কাঁচা হাইড্রোজেন গ্যাস যা ডিহাইড্রেটেড হয়নি;
দ্বিতীয় ড্রায়ার প্রবেশপথটি এখানে অবস্থিত:
২) পুনর্জন্ম অবস্থা: ২০% গ্যাসের পরিমাণ: পুনর্জন্ম অবস্থায় গরম করার পর্যায় এবং ব্লোয়িং কুলিং পর্যায় অন্তর্ভুক্ত থাকে;
গরম করার পর্যায় - ড্রায়ারের ভিতরের হিটারটি কাজ করে এবং যখন উপরের তাপমাত্রা নির্ধারিত মান পর্যন্ত পৌঁছায় বা গরম করার সময় নির্ধারিত মান পর্যন্ত পৌঁছায় তখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে গরম হওয়া বন্ধ করে দেয়;
শীতলীকরণ পর্যায় - ড্রায়ার গরম করা বন্ধ করার পর, ড্রায়ারটি কার্যকরী মোডে স্যুইচ না করা পর্যন্ত বাতাসের প্রবাহ ড্রায়ার দিয়ে মূল পথে প্রবাহিত হতে থাকে; যখন ড্রায়ারটি পুনর্জন্ম পর্যায়ে থাকে, তখন মাধ্যমটি শুষ্ক হাইড্রোজেন গ্যাস থেকে নির্গত হয়;
তৃতীয় ড্রায়ার প্রবেশপথটি এখানে অবস্থিত:
৩) শোষণ অবস্থা: প্রক্রিয়াকরণ গ্যাসের পরিমাণ ২০%, ড্রায়ারের হিটারটি কাজ করছে না এবং পুনর্জন্মের জন্য মাধ্যমটি হাইড্রোজেন গ্যাস।
পোস্টের সময়: ডিসেম্বর-১৯-২০২৪
