चीन: ऑक्सीजन शुद्धिकरण में नवाचार? 

जब आप "चीन से ऑक्सीजन शुद्धिकरण में नवाचारों" के बारे में सुनते हैं, तो पहला विचार फिर से विपणन का होता है, फिर से वे सोने के पहाड़ों का वादा करते हैं। कई बार मुझे ऐसी परियोजनाएँ मिलीं, जहाँ, सुंदर शब्दों के नीचे, या तो पुरानी प्रौद्योगिकियों की पूरी तरह से पुनर्पैकेजिंग छिपी हुई थी, या कुछ इतना कच्चा था कि यह औद्योगिक अनुप्रयोग के करीब भी नहीं था। लेकिन पिछले पांच-सात वर्षों में, सच कहें तो, तस्वीर बदलनी शुरू हो गई है। और यह बड़े-बड़े बयानों के बारे में नहीं है, बल्कि उन विशिष्ट परियोजनाओं के बारे में है जिनके बारे में मैंने साइट पर काम करने वाले सहकर्मियों से देखा या सुना है। यह मौलिक खोजों के बारे में नहीं है, बल्कि सिस्टम, अनुप्रयुक्त इंजीनियरिंग के बारे में है - ज्ञात सिद्धांतों को विश्वसनीय, कुशल और, गंभीर रूप से, आर्थिक रूप से व्यवहार्य उपकरण के स्तर पर कैसे लाया जाए। यह क्षेत्र में विशेष रूप से ध्यान देने योग्य हैऑक्सीजन शुद्धिधातुकर्म, रसायन उद्योग और चिकित्सा के लिए।

यह रुचि कहां से आती है?

यह सब पैमाने पर आता है। चीनी उद्योग औद्योगिक गैसों का एक विशाल उपभोक्ता है। वायु पृथक्करण प्रक्रिया या उत्पाद शुद्धिकरण की दक्षता में कोई भी, यहां तक ​​कि छोटी सी भी वृद्धि, राष्ट्रीय स्तर पर भारी बचत प्रदान करती है। इसलिए, यहां अनुसंधान एवं विकास में निवेश काफी व्यावहारिक है। लेकिन एक अन्य कारक को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है: पर्यावरण नियम। वे छलांग और सीमा से मजबूत हो रहे हैं, और बस 'ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं?' पर्याप्त नहीं। ऊर्जा की खपत (और इसलिए बिजली संयंत्रों से उत्सर्जन) को कम करना और आउटपुट उत्पाद की शुद्धता की गारंटी देना आवश्यक है ताकि, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में सिलिकॉन वेफर्स के संदूषण का कोई खतरा न हो।

मैंने एक बार मेडिकल ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए लघु-चक्र हीटलेस सोखना (पीएसए) स्थापना के ऑडिट पर काम किया था। ग्राहक ने जिओलाइट की अधिक खपत और उत्पादकता में गिरावट के बारे में शिकायत की। मानक उत्तर अधिशोषक को बदलना है। लेकिन विकास कंपनी के चीनी इंजीनियरों को ऐसा लगता हैचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी, अधिक गहराई तक खोदा गया। उन्होंने न केवल एक अलग प्रकार के जिओलाइट की पेशकश की, बल्कि स्तंभों में संपूर्ण हाइड्रोडायनामिक्स को संशोधित किया और प्रवाह प्रतिरोध को कम करने और जलभराव को कम करने के लिए वितरण ट्रे के कॉन्फ़िगरेशन को बदल दिया। नतीजा यह हुआ कि उन्होंने न केवल अवशोषक का जीवन 30% तक बढ़ा दिया, बल्कि कंप्रेसर की ऊर्जा खपत भी कम कर दी। यह उनके दृष्टिकोण का एक विशिष्ट उदाहरण है: पहिये का पुन: आविष्कार नहीं करना, बल्कि इसमें प्रत्येक गियर को सीमा तक अनुकूलित करना।

वैसे, के बारे मेंचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी (https://www.yzkjhx.ru). यह सिर्फ एक निर्माता नहीं है, बल्कि वे खुद को कैसे स्थापित करते हैं - एक रासायनिक प्रौद्योगिकी कंपनी के आधार पर बनाया गया एक डिजाइन संस्थान। 120 मिलियन युआन की पंजीकृत पूंजी एक गंभीर बोली है। मेरी राय में, उनकी ताकत यह है कि वे मौलिक अनुसंधान (जिनमें से अब चीन में बहुत कुछ है) और वास्तविक कारखाने के फर्श के बीच एक कड़ी के रूप में काम करते हैं। वे एक प्रयोगशाला विकास करते हैं, पायलट संयंत्रों पर इसका परीक्षण करते हैं, और फिर ग्राहक को तैयार टर्नकी तकनीकी समाधान प्रदान करते हैं। मैंने ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के लिए हाइड्रोकार्बन से ऑक्सीजन की गहरी शुद्धि पर उनकी परियोजनाएं देखीं - वहां उत्प्रेरक और सोखना विधियों का संयोजन बहुत सक्षमता से बनाया गया था।

वास्तव में वे सफलताओं की तलाश कहाँ कर रहे हैं?

यदि हम तकनीकी क्षेत्रों की बात करें तो कई विकास बिंदुओं पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। पहली है झिल्ली. खुरदरे पृथक्करण के लिए वे सामान्य पॉलिमर झिल्ली नहीं, बल्कि अत्यधिक चयनात्मक मिश्रित सामग्री। चीनी प्रयोगशालाएँ धातु-कार्बनिक ढाँचे (एमओएफ) या ग्राफीन ऑक्साइड पर आधारित नैनोपोरस संरचनाओं के साथ सक्रिय रूप से प्रयोग कर रही हैं। अब तक ये मुख्य रूप से वैज्ञानिक पत्रिकाओं में लेख हैं, लेकिन पहले से ही पायलट लाइनें हैं जहां ऑक्सीजन प्रवाह से नाइट्रोजन और आर्गन की सूक्ष्म अशुद्धियों को हटाने के लिए ऐसी झिल्लियों का परीक्षण किया जा रहा है। समस्या, हमेशा की तरह, स्थायित्व और स्केलिंग की है। मैं जानता हूं कि एक टेक्नोलॉजिस्ट ने शिकायत की थी कि एमओएफ-आधारित झिल्ली ने पहले दो सौ घंटों के लिए शानदार चयनात्मकता दिखाई, और फिर इसके छिद्र किसी ऐसी चीज से बंद होने लगे, जिसे विश्लेषण भी तुरंत नहीं पहचान सका।

दूसरा क्षेत्र अधिशोषक है। यहां काम दो दिशाओं में चल रहा है: एक निश्चित छिद्र आकार (एक विशिष्ट प्रदूषक अणु के लिए) के साथ जिओलाइट्स का निर्माण और संकर सामग्रियों का विकास। उदाहरण के लिए, जिओलाइट को चांदी या मैंगनीज ऑक्साइड के नैनोकणों के साथ संसेचित किया जाता है, जो न केवल सोखता है, बल्कि एथिलीन या एसिटिलीन जैसी अशुद्धियों को उत्प्रेरक रूप से विघटित करता है। यह श्वसन के लिए ऑक्सीजन के उत्पादन और कुछ रासायनिक संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। मैंने ऐसी सामग्री का एक प्रायोगिक बैच देखा - यह सामान्य कणिकाओं की तरह दिखता था, लेकिन इसके पुनर्जनन के लिए मानक हीटिंग की नहीं, बल्कि एक निश्चित गैस मिश्रण से धोने की आवश्यकता होती थी। इंजीनियरों को वाल्व नियंत्रण इकाई को फिर से बनाना पड़ा।

तीसरा, क्या यह "स्मार्ट" है? नियंत्रण। ऐसा लगेगा, यहाँ नया क्या है? लेकिन यिझी टेक्नोलॉजी समेत चीनी कंपनियां सक्रिय रूप से औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईआईओटी) और मशीन लर्निंग पर आधारित सिस्टम लागू कर रही हैं। सेंसर वास्तविक समय में न केवल दबाव और तापमान की निगरानी करते हैं, बल्कि आउटलेट प्रवाह की वर्णक्रमीय संरचना की भी निगरानी करते हैं। एल्गोरिथ्म किसी निश्चित समय से नहीं, बल्कि मापदंडों में परिवर्तन की गतिशीलता से अशुद्धियों के टूटने या अवशोषक की कमी के क्षण की भविष्यवाणी करना सीखता है। यह आपको चक्रों को अनुकूलित करने, ऊर्जा और संसाधनों को बचाने की अनुमति देता है। सच है, शुरुआत में, ऐसी प्रणालियाँ बटन और दबाव गेज के आदी रखरखाव कर्मियों के लिए सिरदर्द होती हैं।

गिरावट और ख़तरे

विफलता के बारे में बात किए बिना आप नवप्रवर्तन के बारे में बात नहीं कर सकते। उनमें से काफी हैं. एक सामान्य कहानी यह है कि जब प्रयोगशाला की सफलता को उद्योग में स्थानांतरित करने के लिए बहुत जल्दी और बेरहमी से प्रयास किया जाता है। एक स्टील मिल में एक मामला था: उन्होंने एक नई योजना पेश कीऑक्सीजन शुद्धिहाइड्रोजन को हटाने के लिए कम तापमान कटैलिसीस का उपयोग करना। प्रयोगशाला में, शुद्ध संश्लेषण गैस का उपयोग करते हुए, सब कुछ पूरी तरह से काम करता था। संयंत्र में, प्रवाह में कंप्रेसर स्नेहक से सिलोक्सेन के निशान थे, जिन पर ध्यान नहीं दिया गया। उत्प्रेरक को जहर दे दिया गया है? एक सप्ताह के भीतर, परियोजना रुक गई और वे पुरानी, ​​कम प्रभावी, लेकिन सिद्ध योजना पर लौट आए। यह एक क्लासिक गलती है - असली, "गंदा" को कम आंकना? कच्चे माल की संरचना.

दूसरी समस्या अर्थव्यवस्था है. सबसे उन्नत अवशोषक या झिल्ली बहुत महंगी हो सकती है। चीनी कंपनियाँ कच्चे माल और पैमाने के उत्पादन का स्थानीयकरण करके इससे बाहर निकल रही हैं। लेकिन इससे भी हमेशा बचत नहीं होती. मुझे याद है कि एक विक्रेता ने रिकार्ड नमी क्षमता वाला सुपरजिओलाइट पेश किया था। लेकिन इसके पुनर्जनन के लिए मानक तापमान से 50 डिग्री अधिक तापमान की आवश्यकता होती है। हमें भट्ठी को फिर से बनाना होगा और ईंधन की खपत बढ़ानी होगी। परिणामस्वरूप, परियोजना जीवन चक्र नकारात्मक हो गया। किसी को भी नवप्रवर्तन के लिए नवप्रवर्तन की आवश्यकता नहीं है।

और, निःसंदेह, मानवीय कारक। नई तकनीकों के लिए नए कौशल की आवश्यकता होती है। इंस्टालेशन स्थापित करना ही पर्याप्त नहीं है, आपको लोगों को इसे संचालित करने, इसके "व्यवहार" को समझने के लिए प्रशिक्षित करने की आवश्यकता है। मैं एक ऐसी स्थिति में आया, जहां सफाई इकाई को अपग्रेड करने के बाद, ऑपरेटरों ने आदत से बाहर, पुराने टाइमर के अनुसार पुनर्जनन मोड को चालू कर दिया, जिससे अनुकूली प्रणाली के सभी फायदे नकार दिए गए। मुझे मौके पर ही व्यावहारिक प्रशिक्षणों की एक पूरी श्रृंखला आयोजित करनी पड़ी।

बाज़ार के लिए इसका क्या मतलब है?

तो, आखिर में हमारे पास क्या है? चीन बिल्कुल नए सिद्धांतों का आविष्कार नहीं कर रहा हैऑक्सीजन शुद्धि, कितने लोग अपने विकास, एकीकरण और व्यावसायीकरण में विश्व नेता बन जाते हैं। उनका दृष्टिकोण व्यवस्थित है: बुनियादी विज्ञान (जिसे राज्य द्वारा उदारतापूर्वक वित्त पोषित किया जाता है) से लेकर व्यावहारिक संस्थानों (जैसे उपरोक्त चेंगदू यिझी टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड) के माध्यम से उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन तक। यह एक शक्तिशाली सहक्रियात्मक प्रभाव पैदा करता है।

वैश्विक खिलाड़ियों के लिए, यह एक चुनौती और अवसर दोनों है। चुनौती इसलिए है क्योंकि चीनी उपकरण न केवल कीमत में, बल्कि तकनीकी विशेषताओं में भी, विशेषकर मध्यम-शक्ति खंड में, अधिक से अधिक प्रतिस्पर्धी होते जा रहे हैं। अवसर - क्योंकि प्रौद्योगिकी समाधान और घटकों का एक नया स्रोत उभर रहा है। यूरोपीय इंजीनियरिंग के लिए चीन से प्रतिष्ठानों के प्रमुख तत्वों को खरीदना अब असामान्य नहीं है, उदाहरण के लिए, नियंत्रण इकाइयाँ या विशेष विज्ञापनदाता, और उन्हें अपने परिसरों में एकीकृत करना।

व्यक्तिगत रूप से, मुझे लगता है कि सबसे दिलचस्प प्रवृत्ति संकरण है। भविष्य केवल एक "विजयी" व्यक्ति का नहीं है। प्रौद्योगिकी, लेकिन उनके स्मार्ट संयोजन के पीछे। उदाहरण के लिए, प्राथमिक संवर्धन के लिए एक झिल्ली इकाई, जिसके बाद "स्मार्ट" पर लघु-चक्र सोखना होता है। अच्छी सफाई के लिए जिओलाइट्स, और यह सब एक स्व-शिक्षण प्रणाली के नियंत्रण में। यह ऐसे लचीले, कुशल और विश्वसनीय परिसरों के निर्माण में है, न कि ऊंचे नारों में, कि इस क्षेत्र में वास्तविक चीनी नवाचार आज प्रकट होते हैं। और विकास की गति और गहराई को देखते हुए, यह प्रवृत्ति केवल ताकत हासिल करेगी।

किसी निष्कर्ष के बजाय: आगे की ओर देखें

यदि आप क्षितिज से परे देखने की कोशिश करते हैं, तो मेरी राय में, मुख्य प्रयास संसाधन बचत और अनुकूलन की ओर स्थानांतरित हो जाएंगे। उद्योग की मांगें अधिकाधिक विशिष्ट होती जा रही हैं। एक पौधे को 99.8% शुद्धता की ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, लेकिन CO2 के एक भी अंश की अनुपस्थिति की गारंटी के साथ, दूसरे को - 99.5%, लेकिन अस्थिर भार के तहत सबसे कम संभव लागत के साथ। कम सार्वभौमिक समाधान होंगे.

डिजिटल जुड़वाँ एक प्रमुख भूमिका निभाना शुरू कर देंगे - इंस्टॉलेशन के आभासी मॉडल जिन पर नए ऑपरेटिंग मोड का परीक्षण किया जा सकता है, पहनने की भविष्यवाणी की जा सकती है और वास्तविक उत्पादन के जोखिम के बिना कर्मियों को प्रशिक्षित किया जा सकता है। चीनी कंपनियां पहले से ही इस क्षेत्र में सक्रिय रूप से निवेश कर रही हैं।

और एक आखिरी बात. सफलता न केवल प्रौद्योगिकी पर, बल्कि पारिस्थितिकी तंत्र पर भी निर्भर करेगी। यह इस बात पर निर्भर करता है कि इंस्टॉलेशन के सेंसर से डेटा को संयंत्र या तकनीकी गैस लॉजिस्टिक्स की समग्र ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली में कितनी जल्दी और आसानी से एकीकृत किया जा सकता है। यहीं पर ऑक्सीजन शुद्धिकरण में नवाचार एक अलग कार्य नहीं रह जाता है और "स्मार्ट" की बड़ी तस्वीर का हिस्सा बन जाता है। उत्पादन। और इस बड़ी तस्वीर में, चीनी खिलाड़ियों के पास एक बहुत ही प्रमुख स्थान पर कब्जा करने की पूरी संभावना है। इसलिए नहीं कि वे जोर-जोर से चिल्लाते हैं, बल्कि इसलिए क्योंकि उन्होंने जटिल चीजों को विश्वसनीय ढंग से और परियोजना के अंतिम अर्थशास्त्र पर नजर रखते हुए करना सीख लिया है। और अंततः, यह बाज़ार पर सबसे शक्तिशाली तर्क है।