संरचित पैकिंग: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "thumb|400px|संरचित पैकिंगसंरचित पैकिंग शब्द अवशोषण (रसायन...")
 
No edit summary
Line 1: Line 1:
[[Image:Riempimento strutturato.jpg|thumb|400px|संरचित पैकिंग]]संरचित पैकिंग शब्द [[अवशोषण (रसायन विज्ञान)]] और [[आसवन]] स्तंभों और [[रासायनिक रिएक्टर]]ों में उपयोग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई सामग्री की एक श्रृंखला को संदर्भित करता है। संरचित पैकिंग में आमतौर पर पतली नालीदार धातु की प्लेटें या जाली होती हैं जो इस तरह से व्यवस्थित होती हैं जो [[तरल]] पदार्थ को स्तंभ के माध्यम से जटिल पथ लेने के लिए मजबूर करती हैं, जिससे विभिन्न चरण (पदार्थ) के बीच संपर्क के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र बनता है।
[[Image:Riempimento strutturato.jpg|thumb|400px|संरचित पैकिंग]]संरचित संपुटन शब्द अवशोषण और आसवन स्तंभों और रासायनिक रिएक्टरों में उपयोग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई सामग्रियों की एक श्रृंखला को संदर्भित करता है। संरचित संपुटन में प्रायः पतली नालीदार धातु की प्लेटें या धुंध होती हैं जो इस तरह से व्यवस्थित होती हैं कि तरल पदार्थ को स्तंभ के माध्यम से जटिल पथ लेने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे विभिन्न चरणों के बीच संपर्क के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र बनता है।


संरचित पैकिंग छिद्रित उभरा हुआ धातु, प्लास्टिक ([[PTFE संरचित पैकिंग]] सहित) या तार धुंध की नालीदार चादरों से बनाई गई है। परिणाम एक बहुत ही खुली छत्ते की संरचना है जिसमें झुकाव वाले प्रवाह चैनल अपेक्षाकृत उच्च सतह क्षेत्र देते हैं लेकिन गैस प्रवाह के लिए बहुत कम प्रतिरोध के साथ। सतह संवर्द्धन तरल प्रसार को अधिकतम करने के लिए चुना गया है। ये विशेषताएँ कम दबाव और कम सिंचाई दर अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रदर्शन लाभ दिखाती हैं।<ref name=Panson>{{cite web|last1=Panson Structured Packing Products, Inc.|title=अवशोषण के लिए संरचित पैकिंग - आसवन कॉलम|url=http://www.structuredpacking.org/structured-packing/structured-packing.html|accessdate=14 December 2015}}</ref>
संरचित सम्पुटन छिद्रित उभरी हुई धातु, प्लास्टिक (PTFE सहित) या तार धुंध की नालीदार परत से बनाई जाती है। इसका परिणाम एक बहुत खुली मधुकोश संरचना है जिसमें झुके हुए प्रवाह चैनल होते हैं जो  गैस प्रवाह के लिए बहुत कम प्रतिरोध के साथ अपेक्षाकृत उच्च सतह क्षेत्र देते हैं। तरल प्रसार को अधिकतम करने के लिए सतह संवर्द्धन को चुना गया है। ये विशेषताएं कम दबाव और कम सिंचाई दर अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रदर्शन लाभ दर्शाती हैं।<ref name=Panson>{{cite web|last1=Panson Structured Packing Products, Inc.|title=अवशोषण के लिए संरचित पैकिंग - आसवन कॉलम|url=http://www.structuredpacking.org/structured-packing/structured-packing.html|accessdate=14 December 2015}}</ref>
=== इतिहास ===


संरचित सम्पुटन कई दशकों से स्थापित की गई है। संरचित सम्पुटन  की पहली पीढ़ी 1940 के दशक के प्राम्भ में सामने आई। 1953 में, पनापक नामक एक पेटेंट सम्पुटन की बात सामने आई, जो लहरदार आकार की विस्तारित धातु परत से बनी थी। गलत वितरण और अच्छी  दुकानदारी के अभाव के कारण यह सफल नहीं रही। दूसरी पीढ़ी 1950 के दशक के अंत में गुडलो, हाइपरफिल और कोच-सुल्ज़र जैसी अत्यधिक कुशल तार जाल सम्पुटन के साथ सामने आई।1970 के दशक तक, सैद्धांतिक चरण में उनके कम दाब के कारण, इस सम्पुटन का उपयोग निर्वात आसवन में सबसे अधिक किया जाता था। यद्यपि उच्च लागत, कम क्षमता और ठोस पदार्थों के प्रति उच्च संवेदनशीलता ने वायर मेष सम्पुटन के व्यापक उपयोग को रोक दिया है।{{Citation needed|date=December 2019|reason=removed citation to predatory publisher content}}


== इतिहास ==
1970 के दशक के अंत तक सुल्जर द्वारा प्रारम्भ की गई नालीदार संरचित सम्पुटन ने संरचित बंद कॉलम की तीसरी पीढ़ी को चिह्नित किया। ये सम्पुटन उच्च क्षमता, कम लागत और ठोस पदार्थों के प्रति कम संवेदनशीलता प्रदान करती हैं।उच्च प्रदर्शन रखते हुए पैकिंग की लोकप्रियता विशेष रूप से तेल और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में सुधार के लिए1980 के दशक में बढ़ी। नालीदार धातु की चादरों से बनी इन संरचित सम्पुटनो की   आर्द्रशीलता को बढ़ाने के लिए उनकी सतहों को रासायनिक या यंत्रवत् उपचारित किया गया था। परिणामस्वरूप, सम्पुटन का आद्र क्षेत्र बढ़ गया, जिससे प्रदर्शन में सुधार हुआ। 1994 में, एक नई ज्यामिति विकसित की गई, और इसे ऑप्टिफ्लो कहा गया। बाद में, 1999 में, नालीदार परत सम्पुटन की एक बेहतर संरचना बनाई गई।पारंपरिक मेलापाक की तुलना में इस नई संरचना में दाब कम है और अधिकतम उपयोगी क्षमता को 50% तक बढ़ाया जा सकता है।{{Citation needed|date=December 2019|reason=removed citation to predatory publisher content}}


संरचित पैकिंग कई दशकों से स्थापित की गई हैं। 1940 के दशक की शुरुआत में संरचित पैकिंग की पहली पीढ़ी का उदय हुआ। 1953 में, ए
=== किस्में ===
पेटेंट की गई पैकिंग पनापाक नाम से दिखाई दी, जो एक लहराती-रूपी विस्तारित धातु की चादर से बनी थी। खराब वितरण और अच्छे विपणन की कमी के कारण पैकिंग सफल नहीं हुई। दूसरी पीढ़ी 1950 के दशक के अंत में गुडलो, हाइपरफिल और कोच-सल्जर जैसे अत्यधिक कुशल तार जाल पैकिंग के साथ दिखाई दी। 1970 के दशक तक, [[सैद्धांतिक प्लेट]] प्रति उनके कम दबाव की गिरावट के कारण, वे पैकिंग वैक्यूम आसवन में सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती थीं। हालांकि, उच्च लागत, कम क्षमता और ठोस पदार्थों के प्रति उच्च संवेदनशीलता ने वायर मेश पैकिंग के व्यापक उपयोग को रोका है।{{Citation needed|date=December 2019|reason=removed citation to predatory publisher content}}


1970 के दशक के अंत तक [[Sulzer (निर्माता)]] द्वारा शुरू की गई नालीदार संरचित पैकिंग, संरचित पैक्ड कॉलम की तीसरी पीढ़ी को चिह्नित करती है। उच्च प्रदर्शन को बनाए रखते हुए ये पैकिंग उच्च क्षमता, कम लागत और ठोस पदार्थों के प्रति कम संवेदनशीलता प्रदान करते हैं। पैकिंग की लोकप्रियता 1980 के दशक में बढ़ी, विशेष रूप से तेल और [[पेट्रो]]केमिकल संयंत्रों में सुधार के लिए। नालीदार धातु की चादरों से बने इन संरचित पैकिंगों में उनकी गीली क्षमता को बढ़ाने के लिए उनकी सतहों को रासायनिक या यांत्रिक रूप से उपचारित किया गया था। नतीजतन, पैकिंग का गीला क्षेत्र बढ़ गया, जिससे प्रदर्शन में सुधार हुआ। 1994 में, एक नई ज्यामिति विकसित की गई, और इसे ऑप्टिफ्लो कहा गया। बाद में, 1999 में, कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी सिमुलेशन और प्रयोग के आधार पर, नालीदार शीट पैकिंग, मेलापैकप्लस की एक बेहतर संरचना विकसित की गई थी। पारंपरिक मेलापाक की तुलना में इस नई संरचना में दबाव कम होता है और अधिकतम उपयोगी क्षमता को 50% तक बढ़ाया जा सकता है।{{Citation needed|date=December 2019|reason=removed citation to predatory publisher content}}
संरचित सम्पुटन क्रिम्प ऊंचाई को अलग-अलग आकारों में निर्मित करती है। सम्पुटन सतह 50 m²/m³ (न्यूनतम दक्षता, उच्चतम क्षमता) से 750 m²/m³ (उच्चतम दक्षता, निम्नतम क्षमता) तक होती है।


== किस्में ==
=== अनुप्रयोग ===


स्ट्रक्चर्ड पैकिंग को क्रिम्प की ऊंचाई को बदलकर आकार की एक विस्तृत श्रृंखला में निर्मित किया जाता है। पैकिंग सतह से होती है {{nowrap|50 m²/}} (सबसे कम दक्षता, उच्चतम क्षमता) से {{nowrap|750 m²/m³}} (उच्चतम दक्षता, न्यूनतम क्षमता)।
विशिष्ट अनुप्रयोगों में निर्वात और वायुमंडलीय कच्चे तेल प्रभाजक, FCC मुख्य प्रभाजक और TEG संपर्ककर्ता सम्मिलित हैं। निर्वात के तहत संचालित मोनो-, डी- और ट्राइथेनॉलमाइन का पृथक्करण, इसके अपेक्षाकृत कम दाब गिराव के कारण, संरचित सम्पुटन में भी उपयोग कर सकता है। अधिक तेल अंशीकरण, लकड़ी के गूदे के निर्माण की कला प्रक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त रोसिन अम्ल और प्रवणता  से वसीय अम्ल को अलग करने की प्रक्रिया, संरचित सम्पुटन  का भी उपयोग करती है। सम्पुटन का उपयोग स्टाइरीन एकलक के निर्माण और प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण में ग्लाइकोल के निर्जलीकरण में भी किया जाता है।<ref name="Koch Glitsch संरचित पैकिंग">{{cite web|last1=Koch Glitsch|title=संरचित पैकिंग|url=http://www.koch-glitsch.com/Document%20Library/KGSP.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref>संरचित सम्पुटन का उपयोग नीचे दी गयी उपकरण/प्रक्रियाओं में भी किया जाता है:


== अनुप्रयोग ==
वायु पृथक्करण


विशिष्ट अनुप्रयोगों में वैक्यूम और वायुमंडलीय कच्चे तेल अंशक, एफसीसी मुख्य अंशक और टीईजी संपर्ककर्ता शामिल हैं। वैक्यूम के तहत किए गए [[इथेनॉलमाइन]] | मोनो-, [[डायथेनॉलमाइन]] | डी- और [[triethanolamine]] का पृथक्करण, इसकी अपेक्षाकृत कम दबाव ड्रॉप के कारण संरचित पैकिंग का भी उपयोग कर सकता है। टॉल ऑयल फ्रैक्शनेशन, वुड पल्प निर्माण की क्राफ्ट प्रक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त राल एसिड और पिच से फैटी एसिड को अलग करने की प्रक्रिया भी संरचित पैकिंग का उपयोग करती है। पैकिंग अतिरिक्त रूप से [[स्टाइरीन]] मोनोमर के निर्माण और प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण में [[ग्लाइकोल]] के निर्जलीकरण में उपयोग करती है।<ref name="Koch Glitsch संरचित पैकिंग">{{cite web|last1=Koch Glitsch|title=संरचित पैकिंग|url=http://www.koch-glitsch.com/Document%20Library/KGSP.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref>
साइक्लोहेक्सानोन/साइक्लोहेक्सानॉल पृथक्करण
संरचित पैकिंग का उपयोग नीचे दिए गए उपकरण/प्रक्रियाओं में भी किया जाता है:


* [[वायु पृथक्करण]]<ref name=Sulzer>{{cite web|last1=Sulzer|title=Structured Packings: Energy-efficient, innovative and profitable|url=https://www.sulzer.com/en/-/media/Documents/ProductsAndServices/Separation_Technology/Structured_Packings/Brochures/Structured_Packings.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref><ref name="Air Products">{{cite web|last1=Air Products|title=Air Separation Technology— Structured Packing|url=http://www.airproducts.com/~/media/Files/PDF/products/Literature_Cryogenic-Air-Separation-Structured-Packing-28007016GLB.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref>
ज़ाइलीन स्प्लिटर्स
* [[ cyclohexanone ]]/[[साइक्लोहेक्सानॉल]] पृथक्करण<ref name=Sulzer />* [[ज़ाइलीन]] स्प्लिटर्स<ref name=Sulzer />* कार्बन डाइऑक्साइड स्क्रबर | सीओ<sub>2</sub> अवशोषक<ref name=Sulzer />* अमीन गैस ट्रीटिंग|एच<sub>2</sub>एस अवशोषक<ref name=Sulzer />* [[इथिलीन ऑक्साइड]] अवशोषक<ref name=Sulzer />* [[acrylonitrile]] अवशोषक<ref name=Sulzer />* [[ओलेओ केमिकल्स]] [https://rhineruhr.com.au/solutions/column-internals]
 
CO2 अवशोषक
 
H2S अवशोषक
 
एथिलीन ऑक्साइड अवशोषक
 
एक्रिलोनिट्राइल अवशोषक
 
ओलेओ रसायन
 
उत्तम रसायन
* [[वायु पृथक्करण]]<ref name="Sulzer">{{cite web|last1=Sulzer|title=Structured Packings: Energy-efficient, innovative and profitable|url=https://www.sulzer.com/en/-/media/Documents/ProductsAndServices/Separation_Technology/Structured_Packings/Brochures/Structured_Packings.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref><ref name="Air Products">{{cite web|last1=Air Products|title=Air Separation Technology— Structured Packing|url=http://www.airproducts.com/~/media/Files/PDF/products/Literature_Cryogenic-Air-Separation-Structured-Packing-28007016GLB.pdf|accessdate=14 December 2015}}</ref>
* [[साइक्लोहेक्सानॉल]] पृथक्करण<ref name="Sulzer" />* [[ज़ाइलीन]] स्प्लिटर्स<ref name="Sulzer" />* कार्बन डाइऑक्साइड स्क्रबर | सीओ<sub>2</sub> अवशोषक<ref name="Sulzer" />* अमीन गैस ट्रीटिंग|एच<sub>2</sub>एस अवशोषक<ref name="Sulzer" />* [[इथिलीन ऑक्साइड]] अवशोषक<ref name="Sulzer" />* [[acrylonitrile]] अवशोषक<ref name="Sulzer" />* [[ओलेओ केमिकल्स]] [https://rhineruhr.com.au/solutions/column-internals]
* [[सूक्ष्म रसायन]] [https://rhineruhr.com.au/solutions/column-internals]
* [[सूक्ष्म रसायन]] [https://rhineruhr.com.au/solutions/column-internals]



Revision as of 16:02, 14 July 2023

संरचित पैकिंग

संरचित संपुटन शब्द अवशोषण और आसवन स्तंभों और रासायनिक रिएक्टरों में उपयोग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई सामग्रियों की एक श्रृंखला को संदर्भित करता है। संरचित संपुटन में प्रायः पतली नालीदार धातु की प्लेटें या धुंध होती हैं जो इस तरह से व्यवस्थित होती हैं कि तरल पदार्थ को स्तंभ के माध्यम से जटिल पथ लेने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे विभिन्न चरणों के बीच संपर्क के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र बनता है।

संरचित सम्पुटन छिद्रित उभरी हुई धातु, प्लास्टिक (PTFE सहित) या तार धुंध की नालीदार परत से बनाई जाती है। इसका परिणाम एक बहुत खुली मधुकोश संरचना है जिसमें झुके हुए प्रवाह चैनल होते हैं जो  गैस प्रवाह के लिए बहुत कम प्रतिरोध के साथ अपेक्षाकृत उच्च सतह क्षेत्र देते हैं। तरल प्रसार को अधिकतम करने के लिए सतह संवर्द्धन को चुना गया है। ये विशेषताएं कम दबाव और कम सिंचाई दर अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रदर्शन लाभ दर्शाती हैं।[1]

इतिहास

संरचित सम्पुटन कई दशकों से स्थापित की गई है। संरचित सम्पुटन  की पहली पीढ़ी 1940 के दशक के प्राम्भ में सामने आई। 1953 में, पनापक नामक एक पेटेंट सम्पुटन की बात सामने आई, जो लहरदार आकार की विस्तारित धातु परत से बनी थी। गलत वितरण और अच्छी  दुकानदारी के अभाव के कारण यह सफल नहीं रही। दूसरी पीढ़ी 1950 के दशक के अंत में गुडलो, हाइपरफिल और कोच-सुल्ज़र जैसी अत्यधिक कुशल तार जाल सम्पुटन के साथ सामने आई।1970 के दशक तक, सैद्धांतिक चरण में उनके कम दाब के कारण, इस सम्पुटन का उपयोग निर्वात आसवन में सबसे अधिक किया जाता था। यद्यपि उच्च लागत, कम क्षमता और ठोस पदार्थों के प्रति उच्च संवेदनशीलता ने वायर मेष सम्पुटन के व्यापक उपयोग को रोक दिया है।[citation needed]

1970 के दशक के अंत तक सुल्जर द्वारा प्रारम्भ की गई नालीदार संरचित सम्पुटन ने संरचित बंद कॉलम की तीसरी पीढ़ी को चिह्नित किया। ये सम्पुटन उच्च क्षमता, कम लागत और ठोस पदार्थों के प्रति कम संवेदनशीलता प्रदान करती हैं।उच्च प्रदर्शन रखते हुए पैकिंग की लोकप्रियता विशेष रूप से तेल और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में सुधार के लिए1980 के दशक में बढ़ी। नालीदार धातु की चादरों से बनी इन संरचित सम्पुटनो की   आर्द्रशीलता को बढ़ाने के लिए उनकी सतहों को रासायनिक या यंत्रवत् उपचारित किया गया था। परिणामस्वरूप, सम्पुटन का आद्र क्षेत्र बढ़ गया, जिससे प्रदर्शन में सुधार हुआ। 1994 में, एक नई ज्यामिति विकसित की गई, और इसे ऑप्टिफ्लो कहा गया। बाद में, 1999 में, नालीदार परत सम्पुटन की एक बेहतर संरचना बनाई गई।पारंपरिक मेलापाक की तुलना में इस नई संरचना में दाब कम है और अधिकतम उपयोगी क्षमता को 50% तक बढ़ाया जा सकता है।[citation needed]

किस्में

संरचित सम्पुटन क्रिम्प ऊंचाई को अलग-अलग आकारों में निर्मित करती है। सम्पुटन सतह 50 m²/m³ (न्यूनतम दक्षता, उच्चतम क्षमता) से 750 m²/m³ (उच्चतम दक्षता, निम्नतम क्षमता) तक होती है।

अनुप्रयोग

विशिष्ट अनुप्रयोगों में निर्वात और वायुमंडलीय कच्चे तेल प्रभाजक, FCC मुख्य प्रभाजक और TEG संपर्ककर्ता सम्मिलित हैं। निर्वात के तहत संचालित मोनो-, डी- और ट्राइथेनॉलमाइन का पृथक्करण, इसके अपेक्षाकृत कम दाब गिराव के कारण, संरचित सम्पुटन में भी उपयोग कर सकता है। अधिक तेल अंशीकरण, लकड़ी के गूदे के निर्माण की कला प्रक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त रोसिन अम्ल और प्रवणता  से वसीय अम्ल को अलग करने की प्रक्रिया, संरचित सम्पुटन  का भी उपयोग करती है। सम्पुटन का उपयोग स्टाइरीन एकलक के निर्माण और प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण में ग्लाइकोल के निर्जलीकरण में भी किया जाता है।[2]संरचित सम्पुटन का उपयोग नीचे दी गयी उपकरण/प्रक्रियाओं में भी किया जाता है:

वायु पृथक्करण

साइक्लोहेक्सानोन/साइक्लोहेक्सानॉल पृथक्करण

ज़ाइलीन स्प्लिटर्स

CO2 अवशोषक

H2S अवशोषक

एथिलीन ऑक्साइड अवशोषक

एक्रिलोनिट्राइल अवशोषक

ओलेओ रसायन

उत्तम रसायन

लाभ

यादृच्छिक पैकिंग और निरंतर आसवन # प्लेट या ट्रे के उपयोग की तुलना में संरचित पैकिंग निम्नलिखित लाभ प्रदान करती है:

  • कम दबाव ड्रॉप[5][6]
  • उच्च दक्षता (समान टावर ऊंचाई दी गई)[5][6]* उच्च क्षमता[5][6]* कम तरल पकड़-अप[5]


नुकसान

यादृच्छिक पैकिंग और ट्रे के उपयोग की तुलना में संरचित पैकिंग निम्नलिखित नुकसान प्रदान करती है:

  • लागत[6]* कुवितरण के प्रति अधिक संवेदनशीलता[citation needed]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. Panson Structured Packing Products, Inc. "अवशोषण के लिए संरचित पैकिंग - आसवन कॉलम". Retrieved 14 December 2015.
  2. Koch Glitsch. "संरचित पैकिंग" (PDF). Retrieved 14 December 2015.
  3. 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Sulzer. "Structured Packings: Energy-efficient, innovative and profitable" (PDF). Retrieved 14 December 2015.
  4. Air Products. "Air Separation Technology— Structured Packing" (PDF). Retrieved 14 December 2015.
  5. 5.0 5.1 5.2 5.3 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Koch Glitsch Structured Packing
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 "Plant Operations: Packing". Separation Processes. Retrieved 14 December 2015.