स्वच्छ ऊर्जा र दिगो विकासको बढ्दो विश्वव्यापी खोजीसँगै, कुशल र स्वच्छ ऊर्जा वाहकको रूपमा हाइड्रोजन ऊर्जा बिस्तारै मानिसहरूको दृष्टिकोणमा प्रवेश गर्दैछ। हाइड्रोजन ऊर्जा उद्योग शृङ्खलाको एक प्रमुख कडीको रूपमा, हाइड्रोजन शुद्धीकरण प्रविधिले हाइड्रोजन ऊर्जाको सुरक्षा र विश्वसनीयता मात्र होइन, तर हाइड्रोजन ऊर्जाको प्रयोगको दायरा र आर्थिक लाभहरूलाई पनि प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ।
१. उत्पादन हाइड्रोजनको लागि आवश्यकताहरू
रासायनिक कच्चा पदार्थ र ऊर्जा वाहकको रूपमा हाइड्रोजनको विभिन्न प्रयोग परिदृश्यहरूमा शुद्धता र अशुद्धता सामग्रीको लागि फरक आवश्यकताहरू हुन्छन्। सिंथेटिक अमोनिया, मेथानोल र अन्य रासायनिक उत्पादनहरूको उत्पादनमा, उत्प्रेरक विषाक्तता रोक्न र उत्पादनको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न, आवश्यकताहरू पूरा गर्न अशुद्धता सामग्री कम गर्न फिड ग्यासमा सल्फाइड र अन्य विषाक्त पदार्थहरू पहिले नै हटाउनु पर्छ। धातु विज्ञान, सिरेमिक, गिलास, र अर्धचालक जस्ता औद्योगिक क्षेत्रहरूमा, हाइड्रोजन ग्यास उत्पादनहरूसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कमा आउँछ, र शुद्धता र अशुद्धता सामग्रीको लागि आवश्यकताहरू अझ कडा हुन्छन्। उदाहरणका लागि, अर्धचालक उद्योगमा, हाइड्रोजन क्रिस्टल र सब्सट्रेट तयारी, अक्सिडेशन, एनिलिङ, आदि जस्ता प्रक्रियाहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, जसमा हाइड्रोजनमा अक्सिजन, पानी, भारी हाइड्रोकार्बन, हाइड्रोजन सल्फाइड, आदि जस्ता अशुद्धताहरूमा अत्यन्त उच्च सीमाहरू छन्।
२. डिअक्सिजनेशनको कार्य सिद्धान्त
उत्प्रेरकको कार्य अन्तर्गत, हाइड्रोजनमा रहेको थोरै मात्रामा अक्सिजनले हाइड्रोजनसँग प्रतिक्रिया गरेर पानी उत्पादन गर्न सक्छ, जसले गर्दा अक्सिजनबाट मुक्त हुने उद्देश्य प्राप्त हुन्छ। यो प्रतिक्रिया एक एक्जोथर्मिक प्रतिक्रिया हो, र प्रतिक्रिया समीकरण निम्नानुसार छ:
२ घण्टा ₂+O ₂ (उत्प्रेरक) -२ घण्टा ₂ O+Q
प्रतिक्रिया अघि र पछि उत्प्रेरकको संरचना, रासायनिक गुण र गुणस्तर परिवर्तन नहुने हुनाले, उत्प्रेरकलाई पुनर्जन्म बिना निरन्तर प्रयोग गर्न सकिन्छ।
डिअक्सिडाइजरमा भित्री र बाहिरी सिलिन्डर संरचना हुन्छ, जसमा उत्प्रेरक बाहिरी र भित्री सिलिन्डरहरू बीच लोड हुन्छ। विस्फोट-प्रुफ विद्युतीय तताउने घटक भित्री सिलिन्डर भित्र स्थापित गरिएको छ, र प्रतिक्रिया तापक्रम पत्ता लगाउन र नियन्त्रण गर्न उत्प्रेरक प्याकिङको माथि र तल दुई तापक्रम सेन्सरहरू अवस्थित छन्। तातो हानि रोक्न र जल्नबाट बच्न बाहिरी सिलिन्डर इन्सुलेशन तहले बेरिएको छ। कच्चा हाइड्रोजन डिअक्सिडाइजरको माथिल्लो इनलेटबाट भित्री सिलिन्डरमा प्रवेश गर्दछ, विद्युतीय तताउने तत्वद्वारा तताइन्छ, र उत्प्रेरक बेडबाट तलबाट माथि बग्छ। कच्चा हाइड्रोजनमा रहेको अक्सिजनले उत्प्रेरकको कार्य अन्तर्गत हाइड्रोजनसँग प्रतिक्रिया गरेर पानी उत्पादन गर्छ। तल्लो आउटलेटबाट बाहिर निस्कने हाइड्रोजनमा रहेको अक्सिजन सामग्रीलाई १ppm भन्दा कम गर्न सकिन्छ। संयोजनबाट उत्पन्न हुने पानी हाइड्रोजन ग्यासको रूपमा डिअक्सिडाइजरबाट बाहिर निस्कन्छ, पछिको हाइड्रोजन कूलरमा गाढा हुन्छ, हावा-पानी विभाजकमा फिल्टर हुन्छ, र प्रणालीबाट डिस्चार्ज हुन्छ।
३. सुख्खापनको कार्य सिद्धान्त
हाइड्रोजन ग्यास सुकाउँदा सोस्ने विधि अपनाइन्छ, सोस्ने रूपमा आणविक चाल्नेहरू प्रयोग गरिन्छ। सुकेपछि, हाइड्रोजन ग्यासको ओस बिन्दु -७० ℃ भन्दा कम पुग्न सक्छ। आणविक चल्ने एक प्रकारको एल्युमिनोसिलिकेट यौगिक हो जसमा घन जाली हुन्छ, जसले निर्जलीकरण पछि भित्र एउटै आकारका धेरै गुफाहरू बनाउँछ र यसको सतह क्षेत्रफल धेरै ठूलो हुन्छ। आणविक चल्नेहरूलाई आणविक चल्ने भनिन्छ किनभने तिनीहरूले विभिन्न आकार, व्यास, ध्रुवता, उम्लने बिन्दु र संतृप्ति स्तर भएका अणुहरूलाई अलग गर्न सक्छन्।
पानी एक उच्च ध्रुवीय अणु हो, र आणविक चलनीहरूमा पानीको लागि बलियो आत्मीयता हुन्छ। आणविक चलनीहरूको सोखना भौतिक सोखना हो, र जब सोखना संतृप्त हुन्छ, यसलाई फेरि सोखना सकिनु अघि तताउन र पुन: उत्पन्न गर्न समय लाग्छ। त्यसकारण, शीत बिन्दु स्थिर हाइड्रोजन ग्यासको निरन्तर उत्पादन सुनिश्चित गर्न कम्तिमा दुई ड्रायरहरू शुद्धीकरण उपकरणमा समावेश गरिन्छ, जसमा एउटाले काम गर्छ भने अर्कोले पुन: उत्पन्न गर्छ।
ड्रायरमा भित्री र बाहिरी सिलिन्डर संरचना हुन्छ, जसमा बाहिरी र भित्री सिलिन्डरहरू बीच सोसाइबन्ट लोड गरिएको हुन्छ। भित्री सिलिन्डर भित्र विस्फोट-प्रूफ इलेक्ट्रिक हीटिंग कम्पोनेन्ट स्थापना गरिएको छ, र प्रतिक्रिया तापक्रम पत्ता लगाउन र नियन्त्रण गर्न आणविक चलनी प्याकिङको माथि र तल दुई तापक्रम सेन्सरहरू अवस्थित छन्। तातो हानि रोक्न र जल्नबाट बच्न बाहिरी सिलिन्डर इन्सुलेशन तहले बेरिएको छ। सोसाइब अवस्था (प्राथमिक र माध्यमिक कार्य अवस्थाहरू सहित) र पुनर्जन्म अवस्थामा वायुप्रवाह उल्टो हुन्छ। सोसाइब अवस्थामा, माथिल्लो छेउको पाइप ग्यास आउटलेट हो र तल्लो छेउको पाइप ग्यास इनलेट हो। पुनर्जन्म अवस्थामा, माथिल्लो छेउको पाइप ग्यास इनलेट हो र तल्लो छेउको पाइप ग्यास आउटलेट हो। सुकाउने प्रणालीलाई ड्रायरहरूको संख्या अनुसार दुई टावर ड्रायर र तीन टावर ड्रायरमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
४. दुई टावर प्रक्रिया
उपकरणमा दुईवटा ड्रायरहरू जडान गरिएका छन्, जसले सम्पूर्ण उपकरणको निरन्तर सञ्चालन प्राप्त गर्न एक चक्र (४८ घण्टा) भित्र वैकल्पिक र पुन: उत्पन्न हुन्छन्। सुकाएपछि, हाइड्रोजनको ओस बिन्दु -६० ℃ भन्दा कम पुग्न सक्छ। कार्य चक्र (४८ घण्टा) को समयमा, ड्रायरहरू A र B क्रमशः कार्य र पुनर्जन्म अवस्थाहरूबाट गुज्रन्छन्।
एउटा स्विचिङ साइकलमा, ड्रायरले दुई अवस्थाहरू अनुभव गर्छ: काम गर्ने अवस्था र पुनर्जन्म अवस्था।
· पुनर्जन्म अवस्था: प्रशोधन ग्यासको मात्रा पूर्ण ग्यासको मात्रा हो। पुनर्जन्म अवस्थामा तताउने चरण र उड्ने शीतलन चरण समावेश छ;
१) तताउने चरण - ड्रायर भित्रको हीटरले काम गर्छ, र माथिल्लो तापक्रम सेट मानमा पुग्दा वा तताउने समय सेट मानमा पुग्दा स्वचालित रूपमा तताउन बन्द हुन्छ;
२) चिसो पार्ने चरण - ड्रायरले तताउन बन्द गरेपछि, ड्रायरले काम गर्ने मोडमा नगएसम्म यसलाई चिसो पार्नको लागि हावाको प्रवाह मूल मार्गमा ड्रायरबाट बगिरहन्छ।
· काम गर्ने स्थिति: प्रशोधन हावाको मात्रा पूर्ण क्षमतामा छ, र ड्रायर भित्रको हीटरले काम गरिरहेको छैन।
५. तीन टावर कार्यप्रवाह
हाल, तीन टावर प्रक्रिया व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उपकरणमा तीन ड्रायरहरू जडान गरिएका छन्, जसमा ठूलो सोखना क्षमता र राम्रो तापक्रम प्रतिरोध भएका डेसिकेन्टहरू (आणविक चलनी) हुन्छन्। सम्पूर्ण उपकरणको निरन्तर सञ्चालन प्राप्त गर्न सञ्चालन, पुनर्जनन र सोखना बीच तीन ड्रायरहरू वैकल्पिक हुन्छन्। सुकेपछि, हाइड्रोजन ग्यासको ओस बिन्दु -७० ℃ भन्दा कम पुग्न सक्छ।
स्विचिङ चक्रको समयमा, ड्रायर तीन अवस्थाहरूबाट गुज्रन्छ: काम गर्ने, सोस्ने र पुनर्जन्म गर्ने। प्रत्येक अवस्थाको लागि, पहिलो ड्रायर जहाँ कच्चा हाइड्रोजन ग्यास डिअक्सिजनेशन, चिसोपन र पानी निस्पंदन पछि प्रवेश गर्छ त्यहाँ अवस्थित हुन्छ:
१) काम गर्ने स्थिति: प्रशोधन ग्यासको मात्रा पूर्ण क्षमतामा छ, ड्रायर भित्रको हीटरले काम गरिरहेको छैन, र माध्यम कच्चा हाइड्रोजन ग्यास हो जुन निर्जलीकरण गरिएको छैन;
दोस्रो ड्रायर प्रवेश गर्ने ठाउँ निम्न स्थानमा अवस्थित छ:
२) पुनर्जन्म अवस्था: २०% ग्यासको मात्रा: पुनर्जन्म अवस्थामा तताउने चरण र ब्लोइङ कूलिंग चरण समावेश हुन्छ;
तताउने चरण - ड्रायर भित्रको हीटरले काम गर्छ, र माथिल्लो तापक्रम सेट मानमा पुग्दा वा तताउने समय सेट मानमा पुग्दा स्वचालित रूपमा तताउन बन्द हुन्छ;
चिसो पार्ने चरण - ड्रायरले तताउन बन्द गरेपछि, ड्रायरले काम गर्ने मोडमा स्विच नगरेसम्म यसलाई चिसो पार्न मूल मार्गमा हावा प्रवाह ड्रायरबाट बगिरहन्छ; जब ड्रायर पुनर्जन्म चरणमा हुन्छ, माध्यम निर्जलित सुख्खा हाइड्रोजन ग्यास हुन्छ;
तेस्रो ड्रायर प्रवेश गर्ने ठाउँ निम्न स्थानमा अवस्थित छ:
३) सोखना अवस्था: प्रशोधन ग्यासको मात्रा २०% छ, ड्रायरमा रहेको हीटरले काम गरिरहेको छैन, र माध्यम पुनर्जननको लागि हाइड्रोजन ग्यास हो।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-१९-२०२४
