धातुकर्म उद्योग में दबाव स्विंग सोखना हाइड्रोजन शुद्धिकरण प्रौद्योगिकी का गहराई से अनुप्रयोग 

लौह और इस्पात धातु विज्ञान में, जो राष्ट्रीय भारी उद्योग की मुख्य शाखा है, उत्पादन प्रक्रिया में शामिल गैसों को अलग करने और शुद्ध करने की तकनीकें विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। उनमें से, हाइड्रोजन शुद्धिकरण लौह और इस्पात धातु विज्ञान प्रक्रिया का एक अभिन्न अंग है। हाल के वर्षों में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, उच्च दक्षता, ऊर्जा बचत और पर्यावरण संरक्षण के लाभों के कारण हाइड्रोजन शुद्धिकरण के क्षेत्र में दबाव-दबाव सोखना (पीएसए) तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

दबाव स्विंगिंग सोखना प्रौद्योगिकी का अवलोकन

धातुकर्म उद्योग में, हाइड्रोजन का उपयोग मुख्य रूप से लौह उत्पादन के लिए लौह अयस्क में लौह ऑक्साइड को कम करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, तैयारी प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रोजन में अक्सर नाइट्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड आदि जैसी अशुद्ध गैसें होती हैं, और इन अशुद्ध गैसों की उपस्थिति हाइड्रोजन के उपयोग की शुद्धता और दक्षता को प्रभावित करती है। इसलिए, उच्च शुद्धता वाले हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए, दबाव स्विंग सोखना तकनीक का उपयोग करके इसे शुद्ध करना आवश्यक है।

दबाव स्विंग सोखना तकनीक एक गैस पृथक्करण और शुद्धिकरण विधि है जो विभिन्न दबावों पर गैस अणुओं के लिए सोखने वालों की सोखने की क्षमता में अंतर और विभिन्न प्रकार के गैसों के अणुओं की सोखने की क्षमता में अंतर पर आधारित है। इस तकनीक का मूल सिद्धांत यह है कि एक निश्चित तापमान पर, इस संपत्ति का उपयोग करते हुए कि कुछ गैस घटकों के लिए सोखने की क्षमता दबाव परिवर्तन के साथ बदलती है, और इस संपत्ति का उपयोग करते हुए कि विभिन्न प्रकार के कुछ गैस घटकों के लिए सोखने की क्षमता अलग-अलग होती है, सिस्टम में समय-समय पर दबाव को बदलकर सोखना और विशोषण प्रक्रियाओं को वैकल्पिक रूप से किया जाता है, इस प्रकार गैस पृथक्करण और शुद्धिकरण के उद्देश्य को प्राप्त किया जाता है।

एक सामान्य पीएसए प्रक्रिया में, अधिशोषक को पुन: उत्पन्न करने के लिए दो तरीकों का उपयोग किया जा सकता है:

1. अधिशोषित अशुद्धियों के आंशिक दबाव को कम करने और उन अशुद्धियों को विस्थापित करने के लिए उत्पाद गैस से परत को "धोना" जिन्हें सोखना अधिक कठिन होता है। फायदा यह है कि यह वायुमंडलीय दबाव पर किया जा सकता है। नुकसान उत्पाद गैस की कुछ मात्रा का नुकसान है।

2. वैक्यूम पंपिंग द्वारा पुनर्जनन, ताकि नकारात्मक दबाव के तहत अधिक कठिन अशुद्धियों को नीचे की ओर मजबूर किया जा सके, जिसे आमतौर पर वैक्यूम प्रेशर स्विंग सोखना कहा जाता है, जिसे संक्षेप में वीपीएसए या वीएसए कहा जाता है। वीपीएसए प्रक्रिया के फायदे अच्छे पुनर्जनन प्रभाव और उच्च उत्पाद उपज हैं। नुकसान वैक्यूम पंप को बढ़ाने की आवश्यकता है; डिवाइस की ऊर्जा खपत अपेक्षाकृत अधिक है।

वास्तविक अनुप्रयोग प्रक्रिया में, किस प्रक्रिया का उपयोग करना है यह मुख्य रूप से फ़ीड गैस संरचना, स्थितियों, प्रवाह दर, उत्पाद की शुद्धता, उपज आवश्यकताओं, साथ ही संयंत्र पूंजी और स्थान और अन्य निर्णय परिस्थितियों पर निर्भर करता है।

दबाव स्विंग सोखना (वीपीए) हाइड्रोजन शुद्धिकरण प्रक्रियाएं

दबाव स्विंग सोखना हाइड्रोजन शुद्धिकरण प्रक्रिया में मुख्य रूप से सोखना, दबाव बराबर करना, नीचे की ओर डिस्चार्ज, रिवर्स डिस्चार्ज, फ्लशिंग, दबाव बराबर करना, अंतिम दबाव वृद्धि और अन्य चरण शामिल हैं। विशेष रूप से यह इस तरह दिखता है:

1.सोखना: कच्चा हाइड्रोजन एक निश्चित दबाव के तहत सोखना टावर में प्रवेश करता है, जिसमें अशुद्धता गैस सोखने वाले द्वारा सोख ली जाती है, और उच्च शुद्धता हाइड्रोजन सोखना टावर के माध्यम से बाद की प्रक्रिया में प्रवेश करती है।

2. दबाव समकरण: सोखने के बाद, सोखना टॉवर में दबाव दबाव समकारी चरण के माध्यम से मध्यवर्ती दबाव तक कम हो जाता है, जिससे बाद में कमी और रिवर्स रिलीज चरणों के लिए स्थितियां बनती हैं।

3.शंट रिलीज और रिवर्स रिलीज: दबाव को बराबर करने के बाद, सोखना टॉवर में अशुद्धता गैसों को आंशिक रूप से शंट रिलीज प्रक्रिया के माध्यम से जारी किया जाता है, और फिर अशुद्धता गैसों को रिवर्स रिलीज प्रक्रिया के माध्यम से विपरीत दिशा में उत्सर्जित गैसों को जारी करके जारी किया जाता है।

4.फ्लशिंग: रिवर्स डिस्चार्ज पूरा होने के बाद, अवशिष्ट अशुद्धता गैसों को हटाने के लिए सोखना टॉवर को शुद्ध हाइड्रोजन गैस से फ्लश किया जाता है।

5. दबाव समकरण और अंतिम दबाव वृद्धि: फ्लशिंग के बाद, सोखना प्रक्रिया के अगले चक्र की तैयारी के लिए दबाव समकरण और अंतिम दबाव बढ़ावा चरणों के माध्यम से सोखना टॉवर में दबाव को ऑपरेटिंग दबाव तक बढ़ाया जाता है।

धातु उद्योग में दबाव स्विंग सोखना (वीपीए) प्रौद्योगिकी के लाभ

1. उच्च दक्षता: दबाव स्विंग सोखना तकनीक में उच्च पृथक्करण और शुद्धिकरण दक्षता, उन्नत और विश्वसनीय प्रक्रिया, कच्चे माल के लिए व्यापक प्रयोज्यता, कम समय में उच्च शुद्धता हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकती है, शुद्धता 90-99.9999% तक पहुंच सकती है, और उत्पादन दक्षता में सुधार कर सकती है।

2. ऊर्जा की बचत: पारंपरिक गहरी शीतलन पृथक्करण तकनीक की तुलना में, दबाव स्विंग सोखना तकनीक का ऊर्जा खपत में महत्वपूर्ण लाभ है। ऑपरेटिंग तापमान सामान्य के करीब है, जो गहरी शीतलन पृथक्करण प्रक्रिया में बड़ी ऊर्जा खपत से बचाता है। व्यापक दबाव सीमा: 0.2-6.0MPaG, कम बिजली की खपत, 20-120% तक ऑपरेटिंग लचीलापन, डिवाइस का निरंतर संचालन समय 3 साल से अधिक।

3.पर्यावरण के अनुकूल: दबाव स्विंग सोखना तकनीक शुद्धि प्रक्रिया के दौरान खतरनाक अपशिष्ट का उत्पादन नहीं करती है, और हाइड्रोजन पुनर्प्राप्ति दर अधिक है। गैस स्रोत और उत्पादन स्थितियों के आधार पर, हाइड्रोजन पुनर्प्राप्ति दर 60-99% है। यह "हरित" उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

4.लचीलापन: दबाव स्विंग सोखना तकनीक उच्च अनुकूलनशीलता और लचीलेपन के साथ विभिन्न उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सोखना और प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित कर सकती है। डिवाइस में उच्च स्तर का स्वचालन है, स्व-अनुकूली सेटिंग, स्वचालित दोष निदान और अन्य कार्यों के साथ, इंस्टॉलेशन शुरू करना और बंद करना सुविधाजनक है, और मानव रहित स्वचालित नियंत्रण पहले ही महसूस किया जा चुका है।

औद्योगिक मूल्य और बाजार आउटलुक

वर्तमान में, वीआरएस तकनीक का व्यापक रूप से रूपांतरण गैस, मेथनॉल क्रैकिंग गैस, मेथनॉल रिलीज गैस, सिंथेटिक अमोनिया टेल गैस और रिफाइनरी हाइड्रोजनीकरण कम गैस में उपयोग किया जाता है।