हाइड्रोजन शुद्धिकरण उपकरण
उत्पाद की तकनीकी विशिष्टताएँ
| फ़ीड गैस | उत्पाद हाइड्रोजन |
दबाव — 1.2 एमपीए | दबाव — ≤1 MPa |
दाब ओस बिंदु — ≤10°C | वायुमंडलीय ओस बिंदु — ≤−70°C |
तेल की मात्रा — ≤0.003 मिलीग्राम/मी³ | शुद्धता — 99% से 99.9995% |
कच्ची गैस की मात्रा — हाइड्रोजन की मात्रा और शुद्धता के अनुसार बदलती रहती है | हाइड्रोजन की मात्रा — 5 से 5,000 Nm³/घंटा |
उत्पाद सिद्धांत
प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन (पीएसए) हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण, प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन तकनीक पर आधारित सामान्य तापमान और दबाव पर हाइड्रोजन शुद्धिकरण के लिए एक विशेष उपकरण है। इसका मुख्य लाभ यह है कि इसमें उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता नहीं होती है, और यह फीड गैस की भौतिक एडसॉर्प्शन और डिसॉर्प्शन प्रक्रियाओं के माध्यम से ही उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन को कुशलतापूर्वक अलग कर सकता है, जो विभिन्न हाइड्रोजन युक्त गैस मिश्रणों के शुद्धिकरण की आवश्यकताओं के लिए व्यापक रूप से उपयुक्त है। यह उपकरण हाइड्रोजन युक्त गैस मिश्रणों (जैसे औद्योगिक उप-उत्पाद हाइड्रोजन युक्त गैस, प्राकृतिक गैस से बनी रिफॉर्म्ड गैस आदि) को मुख्य कच्चे माल के रूप में उपयोग करता है, और इसका मुख्य घटक एक विशेष आणविक छलनी है। इस आणविक छलनी को एक विशेष प्रक्रिया द्वारा संशोधित किया गया है, जिसमें अत्यंत मजबूत चयनात्मक एडसॉर्प्शन क्षमता है, और यह हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों को अलग करने के लिए प्रमुख वाहक भी है।
इसका पृथक्करण सिद्धांत मुख्य रूप से दो प्रमुख अंतरों पर आधारित है: पहला, आणविक छलनी की सतह पर गैस घटकों की अधिशोषण क्षमता भिन्न होती है। हाइड्रोजन अणु आकार में छोटे और ध्रुवीयता में कमजोर होते हैं, इसलिए आणविक छलनी की सतह पर उनकी अधिशोषण क्षमता अत्यंत कम होती है, जबकि नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी अशुद्ध गैस अणुओं की अधिशोषण क्षमता हाइड्रोजन की तुलना में कहीं अधिक होती है; दूसरा, कार्बन आणविक छलनी में हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के विसरण दर में महत्वपूर्ण अंतर होता है। हाइड्रोजन तेजी से विसरित होता है और आणविक छलनी के छिद्रों में शीघ्रता से प्रवेश कर सकता है, जबकि अशुद्ध गैसें धीमी गति से विसरित होती हैं और आणविक छलनी द्वारा आसानी से अधिशोषित और अवरुद्ध हो जाती हैं। संपूर्ण पृथक्करण प्रक्रिया को प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) द्वारा सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। प्रोग्राम-नियंत्रित वाल्वों के क्रमबद्ध खुलने और बंद होने के माध्यम से, दबाव-आधारित अधिशोषण और विसंपीडन (डिसकंप्रेशन) की दो मुख्य प्रक्रियाएँ चक्रीय रूप से संपन्न होती हैं: दबावयुक्त परिस्थितियों में, अशुद्ध गैसें आणविक छलनी द्वारा मजबूती से अधिशोषित हो जाती हैं, और हाइड्रोजन आणविक छलनी से सुचारू रूप से गुजरकर प्रारंभिक शुद्धिकरण प्राप्त करती है; विसंपीडन परिस्थितियों में, अधिशोषित अशुद्ध गैसें आणविक छलनी की सतह से अलग होकर टेल गैस के साथ बाहर निकल जाती हैं, और आणविक छलनी पुनर्जीवित होकर अधिशोषण कार्य के लिए पुनः उपयोग योग्य हो जाती है। इस चक्रीय प्रक्रिया के माध्यम से, ग्राहक की अपेक्षित शुद्धता को पूरा करने वाली हाइड्रोजन लगातार उत्पादित होती है, और पूरी प्रक्रिया पर्यावरण के अनुकूल है और इसमें कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं होता है।
उत्पाद डिजाइन विशेषताएँ
यह पीएसए हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण औद्योगिक उत्पादन की वास्तविक आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, दक्षता, स्थिरता और मितव्ययिता को ध्यान में रखते हुए पूरी तरह से डिजाइन किया गया है। इसकी प्रमुख डिजाइन विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
1. त्वरित प्रारंभ गति, शीघ्रता से उच्च गुणवत्ता वाली हाइड्रोजन प्रदान करने में सक्षम: उपकरण का डिज़ाइन एकीकृत है, जो प्रारंभ प्रक्रिया को सरल बनाता है और इसमें जटिल पूर्व-तापन और चालू करने की प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है। प्रारंभ होने के बाद, यह सोखने और पृथक्करण चक्र को कम समय में पूरा कर सकता है और उच्च गुणवत्ता वाली शुद्धता और स्थिर प्रवाह के साथ शीघ्रता से हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकता है। यह पारंपरिक हाइड्रोजन उत्पादन उपकरणों की धीमी प्रारंभ गति और लंबे प्रतीक्षा चक्र जैसी समस्याओं का प्रभावी ढंग से समाधान करता है और आपातकालीन हाइड्रोजन आपूर्ति और रुक-रुक कर उत्पादन जैसी विभिन्न स्थितियों के लिए उपयुक्त है।
2. उपकरण का पूर्णतः स्वचालित संचालन, जिससे पूरी प्रक्रिया में बिना किसी की देखरेख के काम हो पाता है: उच्च परिशुद्धता वाले पीएलसी नियंत्रण प्रणाली और बुद्धिमान निगरानी मॉड्यूल से लैस, यह उपकरण के संचालन मापदंडों (दबाव, प्रवाह, हाइड्रोजन शुद्धता आदि) को वास्तविक समय में एकत्रित कर सकता है और प्रोग्राम-नियंत्रित वाल्वों को खोलना और बंद करना, अधिशोषण-विशोषण चक्रों को बदलना और आणविक छलनी का पुनर्जनन जैसी सभी क्रियाओं को बिना किसी मैन्युअल हस्तक्षेप के स्वचालित रूप से पूरा कर सकता है। साथ ही, इसमें खराबी की चेतावनी और स्वचालित शटडाउन की सुविधा भी है, जिससे मैन्युअल संचालन की तीव्रता काफी कम हो जाती है, श्रम लागत में बचत होती है और उत्पादन सुरक्षा में सुधार होता है।
3. कुशल आणविक छलनी भराई, अधिक सघन और मजबूत, लंबी सेवा अवधि: एक विशेष उच्च-दबाव भराई प्रक्रिया को अपनाकर, आणविक छलनी को सोखने वाले टावर में समान रूप से और सघनता से भरा जाता है, जिससे पारंपरिक भराई विधियों में आणविक छलनी के ढीले होने, जमने और घिसने जैसी समस्याओं से प्रभावी ढंग से बचा जा सकता है और आणविक छलनी की हानि को कम किया जा सकता है। साथ ही, इसमें एक आणविक छलनी सुरक्षा उपकरण लगा होता है, जो अशुद्ध गैसों को आणविक छलनी को प्रदूषित और नष्ट करने से रोकता है, आणविक छलनी की सेवा अवधि को काफी हद तक बढ़ाता है और उपकरण संचालन और रखरखाव लागत तथा उपभोग्य सामग्रियों के प्रतिस्थापन की आवृत्ति को कम करता है।
4. स्थिर और समायोज्य दबाव, शुद्धता और प्रवाह, ग्राहकों की विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करना: विभिन्न उद्योगों और उत्पादन प्रक्रियाओं की हाइड्रोजन आपूर्ति आवश्यकताओं के अनुसार, यह उपकरण उत्पादित हाइड्रोजन के दबाव, शुद्धता और प्रवाह को लचीले ढंग से समायोजित कर सकता है। शुद्धता को 99% और 99.9995% के बीच सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है, दबाव ≤ 1Mpa है, और प्रवाह 5 ~ 5000Nm³/h तक होता है। यह न केवल छोटी प्रयोगशालाओं और सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग की कम प्रवाह और उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन आपूर्ति आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, बल्कि बड़े पैमाने पर धातु विज्ञान और रसायन उद्योग की उच्च प्रवाह और बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन आपूर्ति की आवश्यकताओं के अनुकूल भी है।
5. उचित संरचना, उन्नत प्रक्रिया, सुरक्षा और स्थिरता, कम उपकरण निवेश और ऊर्जा खपत: मॉड्यूलर संरचना डिजाइन, कॉम्पैक्ट लेआउट और कम जगह घेरने के कारण, इसे स्थापित करना, अलग करना और बाद में रूपांतरित करना सुविधाजनक है; अधिशोषण-विशोषण चक्र प्रक्रिया को अनुकूलित किया गया है, जिससे हाइड्रोजन पुनर्प्राप्ति दर और पृथक्करण दक्षता में काफी सुधार होता है। साथ ही, उपकरण मध्यम दबाव पर संचालित होता है और एक पूर्ण सुरक्षा प्रणाली से सुसज्जित है, जिससे स्थिर और विश्वसनीय संचालन और कम विफलता दर सुनिश्चित होती है; पारंपरिक हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियाओं की तुलना में, इसमें हीटिंग और दबाव के लिए अधिक ऊर्जा की खपत नहीं होती है, और उपकरण निवेश लागत और संचालन ऊर्जा खपत में काफी कमी आती है, जिससे मितव्ययिता और पर्यावरण संरक्षण दोनों लाभ मिलते हैं।
उत्पाद तकनीकी संकेतक
उपकरण की परिचालन स्थिरता और हाइड्रोजन उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, इस PSA हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण को उद्योग मानकों के अनुसार सख्ती से डिजाइन और निर्मित किया गया है, जिसमें निम्नलिखित स्पष्ट मुख्य तकनीकी संकेतक हैं:
फीड गैस की आवश्यकताएँ: अधिशोषण प्रक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने के लिए फीड गैस का दबाव 1.2 एमपीए पर नियंत्रित किया जाना चाहिए; नमी द्वारा आणविक छलनी के अधिशोषण प्रभाव और उपकरण की संचालन सुरक्षा को प्रभावित होने से बचाने के लिए दबाव ओस बिंदु ≤ 10℃ होना चाहिए; तेल प्रदूषण को आणविक छलनी को दूषित करने और उपकरण पाइपलाइन को अवरुद्ध करने से रोकने के लिए तेल की मात्रा ≤ 0.003 मिलीग्राम/मी³ होनी चाहिए, जिससे उपकरण का दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित हो सके; फीड गैस की मात्रा को आवश्यक हाइड्रोजन की मात्रा और शुद्धता के अनुसार लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है, जिससे विभिन्न शुद्धता और प्रवाह दरों की हाइड्रोजन उत्पादन आवश्यकताओं के अनुकूल मजबूत अनुकूलता सुनिश्चित होती है।
उत्पाद हाइड्रोजन संकेतक: आउटपुट हाइड्रोजन दबाव ≤ 1Mpa है, जिसे विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाओं की दबाव आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ग्राहकों की वास्तविक आवश्यकताओं के अनुसार लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है; वायुमंडलीय ओस बिंदु ≤ -70℃ है, जो हाइड्रोजन में नमी की मात्रा को प्रभावी ढंग से कम करता है और बाद की उत्पादन प्रक्रियाओं (जैसे सटीक एनीलिंग, इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माण) पर नमी के प्रभाव को रोकता है; शुद्धता 99% से 99.9995% तक है, जिसे विभिन्न शुद्धता मानकों के अनुकूल होने के लिए उद्योग की आवश्यकताओं के अनुसार सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है; हाइड्रोजन की मात्रा सीमा 5 से 5000Nm³/घंटा है, जो छोटे, मध्यम और बड़े हाइड्रोजन आपूर्ति परिदृश्यों को कवर करती है, और बड़े पैमाने पर और मानकीकृत उत्पादन को साकार कर सकती है।
उत्पाद अनुप्रयोग
उच्च दक्षता, स्थिरता और लचीलेपन के लाभों के साथ, यह PSA हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण इलेक्ट्रॉनिक्स, धातु विज्ञान, मशीनरी और पाउडर धातु विज्ञान जैसे कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो विभिन्न मुख्य उत्पादन प्रक्रियाओं को कवर करता है और विभिन्न उद्योगों को उच्च गुणवत्ता वाली हाइड्रोजन आपूर्ति प्रदान करता है। विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य निम्नलिखित हैं:
1. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग:इसका उपयोग मुख्य रूप से मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन निर्माण और एकीकृत सर्किट उत्पादन में प्रसार जैसी मुख्य प्रक्रियाओं के साथ-साथ लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) और एलडी लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले के उत्पादन और निर्माण में किया जाता है। उच्च शुद्धता वाले हाइड्रोजन का उपयोग सुरक्षात्मक गैस और अपचायक गैस के रूप में किया जा सकता है, जो उत्पादन के दौरान इलेक्ट्रॉनिक घटकों के ऑक्सीकरण और प्रदूषण को प्रभावी ढंग से रोकता है, उत्पाद की शुद्धता और गुणवत्ता में सुधार करता है, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की कार्य स्थिरता सुनिश्चित करता है।
2. धातु उद्योग:इसका उपयोग मुख्य रूप से सटीक तांबे और इस्पात की पट्टियों की मध्यवर्ती एनीलिंग और तैयार उत्पाद एनीलिंग प्रक्रियाओं में किया जाता है। सुरक्षात्मक गैस के रूप में, हाइड्रोजन एनीलिंग प्रक्रिया के दौरान हवा को अलग कर सकती है, तांबे और इस्पात की पट्टियों की सतह के ऑक्सीकरण और रंग परिवर्तन को रोक सकती है, और साथ ही सामग्री की कठोरता और फिनिश में सुधार कर सकती है, जिससे सटीक धातुकर्म उत्पादों की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप सुनिश्चित होती है।
3. मशीनरी उद्योग:इसका उपयोग मुख्य रूप से बियरिंग और विभिन्न सटीक यांत्रिक पुर्जों की एनीलिंग प्रक्रिया में किया जाता है। हाइड्रोजन-संरक्षित एनीलिंग के माध्यम से, पुर्जों के प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को दूर किया जा सकता है, जिससे पुर्जों की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और आयामी स्थिरता में सुधार होता है, सटीक यांत्रिक पुर्जों का सेवा जीवन बढ़ाया जा सकता है और उपकरण की विफलता की संभावना को कम किया जा सकता है।
4. पाउडर धातु विज्ञान उद्योग:इसका उपयोग पाउडर धातु विज्ञान की सिंटरिंग प्रक्रिया में किया जाता है। हाइड्रोजन का उपयोग अपचायक गैस और सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जा सकता है। उच्च तापमान वाली सिंटरिंग प्रक्रिया में, यह पाउडर कच्चे माल में ऑक्साइड अशुद्धियों को कम करता है, और साथ ही सिंटर्ड तैयार उत्पादों के ऑक्सीकरण और जमने को रोकता है, जिससे पाउडर धातु विज्ञान उत्पादों का घनत्व और यांत्रिक गुण बेहतर होते हैं।
5. टंगस्टन-मोलिब्डेनम अपचयन उद्योग:यह चार-ट्यूब भट्टियों, बहु-ट्यूब भट्टियों और अपचयन भट्टियों की गहन हाइड्रोजन अपचयन प्रक्रिया के लिए उपयुक्त है। उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन टंगस्टन और मोलिब्डेनम कच्चे माल में मौजूद ऑक्साइडों को पूर्णतः अपचयित करके उच्च शुद्धता वाले टंगस्टन और मोलिब्डेनम तत्व प्राप्त कर सकती है, जिससे टंगस्टन और मोलिब्डेनम उत्पादों (जैसे टंगस्टन तार और मोलिब्डेनम शीट) की उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है।
6. धातु का चमकीला एनीलिंग:इसका उपयोग सटीक स्टेनलेस स्टील प्लेटों, स्टेनलेस स्टील पाइपों, कार्बन स्टील पाइपों और कार्बन स्टील प्लेटों की ब्राइट एनीलिंग प्रक्रिया में किया जाता है। एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में, हाइड्रोजन धातु सामग्री को एनीलिंग के बाद ऑक्सीकरण धब्बों के बिना चिकनी सतह बनाए रखने में सक्षम बनाता है, जिससे बाद में पीसने और पॉलिश करने की आवश्यकता नहीं होती है, उत्पादन लागत कम होती है और उत्पाद की दिखावट और गुणवत्ता में सुधार होता है।
7. स्टेनलेस स्टील पाउडर धातुकर्म का सिंटरिंग:स्टेनलेस स्टील पाउडर धातुकर्म की सिंटरिंग प्रक्रिया में, हाइड्रोजन एक सुरक्षात्मक भूमिका निभा सकता है, हवा को अलग करके स्टेनलेस स्टील पाउडर के ऑक्सीकरण को रोकता है, और साथ ही सिंटरिंग दक्षता और तैयार उत्पाद के घनत्व को बेहतर बनाने में मदद करता है, जिससे स्टेनलेस स्टील पाउडर धातुकर्म उत्पादों के संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित होती है।
