स्ट्रिपिंग (रसायन विज्ञान)
स्ट्रिपिंग एक भौतिक पृथक्करण प्रक्रिया है जहां एक या एक से अधिक घटकों को वाष्प प्रवाह द्वारा एक तरल धारा से हटा दिया जाता है।[1] औद्योगिक अनुप्रयोगों में तरल और वाष्प धाराओं में सह-वर्तमान या प्रतिधारा प्रवाह हो सकते हैं। स्ट्रिपिंग सामान्यतः पैक्ड या ट्रे वाले स्तंभ में की जाती है।[2]
सिद्धांत
स्ट्रिपिंग दूरी बदलना के आधार पर काम करता है। तरल चरण में वाष्प चरण में स्थानांतरित करने के लिए घटक, A के लिए परिस्थितियों को अनुकूल बनाने का विचार है। इसमें एक गैस-द्रव्य इंटरफ़ेस सम्मिलित है जिसे A को पार करना होता हैं। A की कुल राशि जो इस सीमा के पार चली गई है उसे A, NA के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
उपकरण
स्ट्रिपिंग मुख्य रूप से ट्रेड टावर्स (प्लेट स्तंभ) और पैक्ड स्तंभ में किया जाता है, और स्प्रे टावरों, बबल स्तंभ रिएक्टर और केन्द्रापसारक संपर्ककर्ताओं में अधिकांश कम किया जाता है।[2]
ट्रेयड टावरों में एक ऊर्ध्वाधर स्तंभ होता है जिसमें तरल ऊपर और नीचे बहता है। वाष्प चरण स्तंभ के तल में प्रवेश करता है और ऊपर से बाहर निकलता है। स्तंभ के अंदर ट्रे या प्लेटें हैं। ये ट्रे तरल को आगे और पीछे क्षैतिज रूप से प्रवाहित करने के लिए विवश करती हैं जबकि वाष्प ट्रे में छेद के माध्यम से ऊपर उठती है। इन ट्रे का उद्देश्य तरल और वाष्प चरणों के बीच संपर्क क्षेत्र की मात्रा को बढ़ाना है।
पैक किए गए स्तंभ ट्रे किए गए स्तंभ के समान होते हैं जिसमें तरल और वाष्प प्रवाह समान तरीके से प्रवेश करते हैं और बाहर निकलते हैं। अंतर यह है कि पैक्ड टावरों में ट्रे नहीं होती हैं। इसके बजाय, तरल और वाष्प चरणों के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ाने के लिए पैकिंग का उपयोग किया जाता है। कई अलग-अलग प्रकार के पैकिंग का उपयोग किया जाता है और प्रत्येक के लाभ और हानि होते हैं।
चर
स्ट्रिपर्स के लिए चर और डिजाइन विचार कई हैं। उनमें से प्रवेश की स्थिति, आवश्यक विलेय की पुनर्प्राप्ति की डिग्री, स्ट्रिपिंग एजेंट की पसंद और इसका प्रवाह, संचालन की स्थिति, चरणों की संख्या, गर्मी प्रभाव और उपकरण के प्रकार और आकार हैं।[2]
पुनर्प्राप्ति की डिग्री अधिकांश पर्यावरणीय नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है, जैसे कि क्लोरोफार्म जैसे वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों के लिए।
स्ट्रिपिंग एजेंटों के रूप में अधिकांश भाप, हवा, अक्रिय गैसों और हाइड्रोकार्बन गैसों का उपयोग किया जाता है। यह घुलनशीलता, स्थिरता, संक्षारण की डिग्री, लागत और उपलब्धता पर आधारित है। जैसा कि स्ट्रिपिंग एजेंट गैस हैं, लगभग उच्चतम तापमान और सबसे कम दबाव पर संचालन वांछित है जो घटकों को बनाए रखेगा और तरल फीड स्ट्रीम को वाष्पित नहीं करेगा। यह प्रवाह को कम करने की अनुमति देता है। अन्य सभी चरों की तरह, कुशल पृथक्करण प्राप्त करते हुए लागत को कम करना अंतिम लक्ष्य है।[2]
उपकरण का आकार, और विशेष रूप से ऊंचाई और व्यास, प्रवाह चैनलिंग की संभावना निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है जो तरल और वाष्प धाराओं के बीच संपर्क क्षेत्र को कम करेगा। यदि प्रवाह चैनलिंग होने का संदेह है, तो एक पुनर्वितरण प्लेट अधिकांश आवश्यक होती है, जैसा कि नाम इंगित करता है, उच्च संपर्क क्षेत्र को पुन: स्थापित करने के लिए तरल प्रवाह को समान रूप से पुनर्वितरित करता है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, स्ट्रिपर्स को ट्रे या पैक किया जा सकता है। पैक किए गए स्तंभ, और विशेष रूप से जब यादृच्छिक पैकिंग का उपयोग किया जाता है, सामान्यतः छोटे स्तंभ के लिए 2 फीट से कम व्यास और 20 फीट से अधिक नहीं की पैक ऊंचाई के पक्ष में होते हैं। संक्षारक तरल पदार्थ, उच्च फोमिंग तरल पदार्थ, जब द्रव का वेग अधिक होता है, और जब विशेष रूप से कम दबाव ड्रॉप वांछित होता है, तो पैक किए गए स्तंभ भी लाभदायक हो सकते हैं। डिज़ाइन और स्केल अप में आसानी के कारण ट्रेयड स्ट्रिपर्स लाभदायक होते हैं। स्ट्रक्चर्ड पैकिंग का उपयोग ट्रे के समान किया जा सकता है, चाहे वह डंपिंग (यादृच्छिक) पैकिंग के समान सामग्री हो। अलग करने की क्षमता बढ़ाने या क्षतिग्रस्त ट्रे को बदलने के लिए संरचित पैकिंग का उपयोग करना एक सामान्य विधि है।[2]
उपचारित स्ट्रिपर्स में छलनी, वाल्व और बबल कैप ट्रे हो सकती है जबकि पैक किए गए स्ट्रिपर्स में या तो संरचित पैकिंग या यादृच्छिक पैकिंग हो सकती है।[2]ट्रे और पैकिंग का उपयोग संपर्क क्षेत्र को बढ़ाने के लिए किया जाता है जिस पर बड़े पैमाने पर स्थानांतरण हो सकता है क्योंकि बड़े पैमाने पर स्थानांतरण सिद्धांत तय करता है। पैकिंग में अलग-अलग सामग्री, सतह क्षेत्र, प्रवाह क्षेत्र और संबद्ध दबाव ड्रॉप हो सकता है। पुरानी पीढ़ी की पैकिंग में सिरेमिक रसचिग बजता है और बेरल काठी सम्मिलित हैं। अधिक सामान्य पैकिंग सामग्री धातु और प्लास्टिक पेल बजता है, धातु और प्लास्टिक ज़बिग्न्यू बियालेकी रिंग,[3] और सिरेमिक इंटैलॉक्स काठी इस नई पीढ़ी की प्रत्येक पैकिंग सामग्री सतह क्षेत्र, प्रवाह क्षेत्र, और/या पैकिंग भर में संबंधित दबाव ड्रॉप में सुधार करती है। यह भी महत्वपूर्ण है कि पैकिंग सामग्री की खुद के ऊपर ढेर न लगाने की क्षमता हो। यदि ऐसा स्टैकिंग होता है, तो यह सामग्री के सतह क्षेत्र को काफी कम कर देता है। जाली डिजाइन का काम देर से बढ़ रहा है जो इन विशेषताओं में और सुधार करेगा।[2]
ऑपरेशन के दौरान, स्तंभ में दबाव ड्रॉप की निगरानी स्ट्रिपर के प्रदर्शन को निर्धारित करने में मदद कर सकती है। समय की एक महत्वपूर्ण सीमा में एक परिवर्तित दबाव ड्रॉप एक संकेत हो सकता है कि पैकिंग को बदलने या साफ करने की आवश्यकता हो सकती है।
विशिष्ट अनुप्रयोग
अपशिष्ट धाराओं से हानिकारक संदूषकों को हटाने के लिए सामान्यतः औद्योगिक अनुप्रयोगों में स्ट्रिपिंग का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण बंदरगाह मिट्टी से ट्रिब्यूटाइलटिन और पीएएच दूषित पदार्थों को हटाना होता है।[4] मिट्टी को दूषित बंदरगाहों के नीचे से निकाला जाता है, घोल बनाने के लिए पानी के साथ मिलाया जाता है और फिर भाप से साफ किया जाता है। इसके बाद साफ की गई मिट्टी और दूषित पदार्थों से भरपूर भाप के मिश्रण को अलग कर लिया जाता है। यह प्रक्रिया मिट्टी को लगभग पूरी तरह से कीटाणुरहित करने में सक्षम है।
जल उपचार के लिए स्ट्रिपिंग एजेंट के रूप में भाप का भी अधिकांश उपयोग किया जाता है। वाष्पशील कार्बनिक यौगिक पानी में आंशिक रूप से घुलनशील होते हैं और पर्यावरणीय विचारों और विनियमों के कारण भूजल, सतही जल और अपशिष्ट जल से हटाया जाना चाहिए।[5] ये यौगिक औद्योगिक, कृषि और व्यावसायिक गतिविधियों के कारण उपस्थित हो सकते हैं।
यह भी देखें
- [[निरंतर आसवन]]
- आसवन
- आसवन डिजाइन
- खंडित स्तंभ
- खचाखच भरे बिस्तर
- भाप आसवन
- सैद्धांतिक प्लेट
संदर्भ
- ↑ Warren L., McCabe; Julian C., Smith; Peter, Harriott. रासायनिक इंजीनियरिंग की इकाई संचालन (5 ed.). McGraw Hill. p. 686. ISBN 0-07-112738-0.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 J.D. Seader and E.J. Henley (2006). पृथक्करण प्रक्रिया सिद्धांत (2nd ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-46480-5.
- ↑ http://tech.money.pl/przemysl/patenty/pl-101135-424118.html Białecki ring. Polish Patent 101135 (1976)
- ↑ The Steam Stripping Process: A Remediation Technique for TBT- and PAH-Contaminated Dredged Sediments and Soils, by A. Eschenbach et al.
- ↑ J.L. Bravo (December 1994). "जल उपचार के लिए स्टीम स्ट्रिपर्स डिजाइन करें". Chemical Engineering Progress. 90 (12): 56–63. ISSN 0360-7275.
