मल्टी ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टर
विवरण
तकनीकी पैरामीटर
बहु टुबुलार कानिश्चित बिस्तर रिएक्टर, मल्टी-ट्यूब पैक्ड बेड रिएक्टर के रूप में भी जाना जाता है, रिएक्टर को संदर्भित करता है, जो कई ट्यूबों से भरे हुए हैं, जिनमें दानेदार ठोस उत्प्रेरक या ठोस अभिकारक होते हैं, जो कई निश्चित बेड बनाने के लिए होते हैं। एक गैस या तरल सामग्री एक स्थिर प्रतिक्रिया प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए इन ट्यूबों में कण अंतराल के माध्यम से एक स्थिर निश्चित बिस्तर के माध्यम से बहती है। इस प्रकार के रिएक्टर को उपकरणों में भरे गए निश्चित ठोस कणों की विशेषता है, जो द्रवित और चलती बेड के विपरीत है।
में एकबहु टुबुलार कानिश्चित बिस्तर रिएक्टर, प्रतिक्रिया सामग्री एक ट्यूब के माध्यम से रिएक्टर में प्रवेश करती है और उत्प्रेरक या अभिकारक युक्त एक ट्यूब के माध्यम से बहती है। उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत, प्रतिक्रिया सामग्री एक रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरती है और वांछित उत्पाद में परिवर्तित हो जाती है। इसी समय, प्रतिक्रिया के दौरान उत्पन्न गर्मी को रिएक्टर के स्थिर संचालन को बनाए रखने के लिए शीतलन प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।
मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर का व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग, चिकित्सा, पर्यावरण संरक्षण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। रासायनिक उद्योग में, इसका उपयोग विभिन्न रसायनों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है; चिकित्सा के क्षेत्र में, इसका उपयोग दवा मध्यवर्ती को संश्लेषित करने, दवा के कच्चे माल को तैयार करने आदि के लिए किया जा सकता है। पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्र में, इसका उपयोग औद्योगिक अपशिष्ट जल, घरेलू सीवेज, आदि के इलाज के लिए किया जा सकता है, और सूक्ष्मजीवों की कार्रवाई के माध्यम से अपशिष्ट जल में प्रदूषकों को हटाने के लिए किया जा सकता है।
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गैस सोखना पूरा करने की विधि
रिएक्टर संरचना और भरने
बहु-ट्यूब डिजाइन:
A मल्टी ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टरसमानांतर ट्यूबों की संख्या होती है, जिनमें से प्रत्येक एक adsorbent से भरा होता है।
यह डिजाइन Adsorbent और गैस के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ाता है, और सोखना दक्षता में सुधार करता है।
Adsorbent भरने:
Adsorbent आमतौर पर एक निश्चित बिस्तर बनाने के लिए प्रत्येक ट्यूब के अंदर समान रूप से भर जाता है।
Adsorbent की पसंद गैस के प्रकार को adsorbed और सोखना की स्थिति पर निर्भर करती है।
गैस सोखना प्रक्रिया
गैस का प्रवाह
Adsorbed होने वाली गैस रिएक्टर के एक छोर से होकर प्रवेश करती है और फिर adsorbent से भरी ट्यूबों के माध्यम से बहती है।
गैस प्रवाह प्रक्रिया के दौरान adsorbent कणों के साथ पूर्ण संपर्क में है, और सोखना होता है।
सोखना
Adsorbent कणों की सतह में बड़ी संख्या में माइक्रोप्रोर्स और सक्रिय साइटें होती हैं, जो गैस अणुओं को फंसा और ठीक कर सकती हैं।
गैस के प्रवाह के साथ, अधिक से अधिक गैस अणुओं को सोखने की परत बनाने के लिए adsorbent की सतह पर adsorbed किया जाता है।
सोखना संतृप्ति
जब adsorbent सतह पर सक्रिय साइट पूरी तरह से कब्जा कर लेती है, तो सोखना प्रक्रिया एक संतृप्त स्थिति तक पहुंच जाती है।
इस समय, रिएक्टर के आउटलेट पर गैस एकाग्रता धीरे -धीरे बढ़ेगी, यह दर्शाता है कि adsorbent ने सोखना जारी रखने की क्षमता खो दी है।
Adsorbent पुनर्जनन और स्विचिंग
सोखना पुनर्जनन
Adsorbent की सोखना क्षमता को पुनर्प्राप्त करने के लिए, पुनर्जनन उपचार को पूरा करना आवश्यक है।
सामान्य पुनर्जनन के तरीकों में हीटिंग डिसोर्शन और अपघटन डिसोर्शन शामिल हैं।
गर्म desorption में, adsorbent सतह पर adsorbed गैस अणुओं को adsorbent बिस्तर को गर्म करके रिएक्टर से डिस्चार्ज और डिस्चार्ज किया जाता है।
स्विचिंग ऑपरेशन:
मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टरों को आमतौर पर स्विचिंग ऑपरेशन की सुविधा के लिए कई सोखना बेड लेयर्स के साथ डिज़ाइन किया जाता है।
जब एक सोखना बिस्तर संतृप्ति तक पहुंचता है, तो इसे सोखना के लिए एक और असंतृप्त सोखना बिस्तर पर स्विच किया जा सकता है।
इसी समय, संतृप्त सोखना बिस्तर को बाद के पुन: उपयोग के लिए पुनर्जीवित किया गया था।
परिचालन की स्थिति और अनुकूलन
तापमान नियंत्रण
सोखना प्रक्रिया को आमतौर पर एक निश्चित तापमान सीमा के भीतर किया जाना चाहिए।
बहुत अधिक या बहुत कम तापमान सोखना क्षमता और सोखना की चयनात्मकता को प्रभावित कर सकता है।
इसलिए, रिएक्टर के तापमान को हीटिंग या कूलिंग सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए।
दबाव विनियमन
सोखना प्रक्रिया भी दबाव से प्रभावित होती है।
उपयुक्त दबाव सोखना दक्षता में सुधार कर सकता है, लेकिन बहुत अधिक दबाव भी सोखना कणों के संघनन और बिस्तर प्रतिरोध में वृद्धि हो सकता है।
इसलिए, वास्तविक स्थिति के अनुसार रिएक्टर के दबाव को समायोजित करना आवश्यक है।
गैस प्रवाह दर
सोखना दर और दक्षता सीधे गैस प्रवाह दर से प्रभावित होती है।
बहुत बड़े प्रवाह दर से अपूर्ण सोखना हो सकता है, जबकि बहुत कम प्रवाह दर सोखना समय को लम्बा कर सकती है।
इसलिए, सर्वोत्तम सोखना प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त गैस प्रवाह दर का चयन करना आवश्यक है।
सारांश में, मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर विशिष्ट संरचना और संचालन प्रक्रिया के माध्यम से कुशलता से गैस को adsorb कर सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, रिएक्टर के सर्वोत्तम प्रदर्शन और स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट सोखना आवश्यकताओं और परिचालन स्थितियों के अनुसार अनुकूलित और समायोजित करना आवश्यक है।
गैस का विघटन पूरा करने की विधि
विद्रोह सिद्धांत
Desorption सोखना की रिवर्स प्रक्रिया है, अर्थात्, adsorbent की सतह पर adsorbed गैस अणुओं को कुछ शर्तों (जैसे तापमान और दबाव में परिवर्तन) के तहत जारी किया जाता है। में एकमल्टी ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टर, आमतौर पर रिएक्टर की ऑपरेटिंग स्थितियों को बदलकर डिसोरेशन प्राप्त किया जाता है।
विघटन चरण
जब एक या एक से अधिक सोखना बेड संतृप्ति स्थिति तक पहुंचते हैं, तो सोखना संचालन के लिए अन्य असंतृप्त सोखना बेड पर स्विच करना आवश्यक है।
इसी समय, संतृप्त सोखना बिस्तर पर desorption उपचार किया गया था।
हीटिंग मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टरों में आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला डिसोर्शन विधि है।
Adsorbent बिस्तर को गर्म करके और adsorbent सतह के तापमान को बढ़ाकर, सतह पर adsorbed गैस अणु सोखना बल को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं और adsorbent सतह से desorbed।
थर्मल desorption के तापमान को आमतौर पर adsorbent की प्रकृति और गैस adsorbed के प्रकार के अनुसार निर्धारित करने की आवश्यकता होती है।
कुछ मामलों में, रिएक्टर के दबाव को कम करके भी डिसोर्शन प्राप्त किया जा सकता है।
दबाव को कम करने से adsorbent सतह पर गैस अणुओं के सोखना बल को कम किया जा सकता है, जिससे adsorbent सतह से desorption करना आसान हो जाता है।
हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि डीकंप्रेशन डिसोर्शन हीटिंग डिसोर्शन के रूप में प्रभावी नहीं हो सकता है, और कुछ मामलों में adsorbent के भौतिक गुणों में परिवर्तन हो सकता है।
Desorption के दौरान, एक अक्रिय गैस जैसे नाइट्रोजन का उपयोग Adsorbent बिस्तर को शुद्ध करने के लिए भी किया जा सकता है।
पर्ज गैस गैस के अणुओं को दूर ले जा सकती है जो कि adsorbent सतह से उकसाया जाता है, जो कि desorption प्रक्रिया को तेज करता है।
इसी समय, पर्सिंग गैस भी adsorbent को ऑक्सीकरण या अन्य प्रतिकूल रासायनिक प्रतिक्रियाओं को desorption के दौरान रोक सकती है।
Desorption पूरा होने के बाद, adsorbent बिस्तर को ठंडा करने की आवश्यकता है।
कूलिंग adsorbent के तापमान को कम कर देती है ताकि यह बार -बार सोखने के संचालन के लिए उपयुक्त राज्य में लौट आए।
कुछ मामलों में, Adsorbent को अपनी सोखना क्षमता को बहाल करने के लिए पुनर्जीवित करने की भी आवश्यकता है।
सावधानियां
विनीत तापमान
गर्म करने के दौरान, गर्म होने के कारण सोखने के नुकसान से बचने के लिए हीटिंग गति और desorption तापमान को नियंत्रित करना आवश्यक है।
विघटन काल
Desorption समय को adsorbent के प्रकार, adsorbed गैस और desorption स्थितियों के प्रकार के अनुसार निर्धारित करने की आवश्यकता है। बहुत कम एक desorption समय के परिणामस्वरूप अपूर्ण desorption हो सकता है, जबकि बहुत लंबे समय तक एक desorption समय ऊर्जा और समय बर्बाद कर सकता है।
गैस -उपचार
Adsorbent की सतह से उकसाया गैसों को हानिकारक पदार्थों को हटाने या मूल्यवान घटकों को पुनर्प्राप्त करने के लिए आगे के उपचार की आवश्यकता हो सकती है।
सारांश में, मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर स्विचिंग ऑपरेशन, हीटिंग डिसोर्शन, डीकंप्रेशन डिसोर्शन, गैस प्यूरीजिंग, कूलिंग और रीजनरेशन द्वारा गैस डिसॉर्शन की प्रक्रिया को पूरा करता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, विशिष्ट शर्बत और गैस प्रकारों और ऑपरेटिंग स्थितियों के अनुसार उपयुक्त desorption विधियों और मापदंडों का चयन करना आवश्यक है।
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गैसों के पृथक्करण को पूरा करने के लिए एक विधि
सिद्धांत
में adsorbentsमल्टी ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टरविभिन्न गैस अणुओं के लिए अलग -अलग सोखना क्षमताएं हैं। जब गैसों का मिश्रण एक बिस्तर से गुजरता है जिसमें एक सोखना होता है, तो कुछ गैस अणुओं को adsorbent द्वारा कब्जा कर लिया जाता है और सतह पर तय किया जाता है, जबकि अन्य केवल कमजोर रूप से adsorbed नहीं होते हैं। सोखना की स्थिति (जैसे तापमान, दबाव, प्रवाह, आदि) को नियंत्रित करके, गैस पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए लक्ष्य गैस को चुनिंदा रूप से adsorbed किया जा सकता है।
कदम
pretreatment
गैस पृथक्करण से पहले, आमतौर पर मिश्रित गैस को अशुद्धियों और पदार्थों को हटाने के लिए दिखाना आवश्यक होता है जैसे कि पानी जो सोखना के लिए अनुकूल नहीं होते हैं।
Pretreatment फिल्टर, ड्रायर और अन्य उपकरणों द्वारा किया जा सकता है।
01
सोखना
प्रेट्रीटेड गैस मिश्रण को मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर के सोखना बिस्तर में पेश किया गया था।
चयनात्मक सोखना क्षमता के साथ adsorbent सोखना बिस्तर में स्थापित किया गया है।
सोखने की प्रक्रिया में, लक्ष्य गैस अणुओं को सोखना द्वारा कैप्चर किया जाता है और सतह पर तय किया जाता है, जबकि अनडस्कोर्ड गैस बेड लेयर के माध्यम से बहती है।
02
विघटन और पुनर्जनन
जब सोखना बिस्तर संतृप्ति तक पहुंचता है, तो adsorbent की सोखना क्षमता को बहाल करने के लिए desorption संचालन की आवश्यकता होती है।
डिसर्शन को हीटिंग, दबाव को कम करके, या अक्रिय गैस शुद्धिकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
Desorption के दौरान, adsorbed गैस अणुओं को लक्ष्य गैस में समृद्ध वायु धारा बनाने के लिए adsorbent की सतह से जारी किया जाता है।
Adsorbent को ठंडा किया जा सकता है और अपनी सोखने की क्षमता को पुनर्प्राप्त करने और अगले सोखने के संचालन के लिए तैयार करने के लिए पुनर्जीवित किया जा सकता है।
03
गैस संग्रह और उपचार
Adsorbed परत से बहने वाली अनडस्कोर्ड गैस और desorption के दौरान जारी लक्ष्य गैस में समृद्ध गैस स्ट्रीम को एकत्र करने और इलाज करने की आवश्यकता होती है।
यह शुद्ध लक्ष्य गैस उत्पाद प्राप्त करने के लिए संक्षेपण, संपीड़न, शुद्धि और अन्य चरणों के माध्यम से किया जा सकता है।
04
सावधानियां
Adsorbent चयन
गैस पृथक्करण के प्रभाव के लिए adsorbent की पसंद बहुत महत्वपूर्ण है।
उचित adsorbent को लक्ष्य गैस के गुणों, गैस मिश्रण की संरचना और पृथक्करण आवश्यकताओं के आधार पर चुना जाना चाहिए।
परिचालन शर्तों का नियंत्रण
सोखना प्रक्रिया में तापमान, दबाव, प्रवाह दर और अन्य स्थितियों का पृथक्करण प्रभाव पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
सर्वोत्तम पृथक्करण परिणाम सुनिश्चित करने के लिए सटीक नियंत्रण और समायोजन की आवश्यकता होती है।
उपकरण रखरखाव और रखरखाव
मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर और उनके संबंधित उपकरणों को नियमित रखरखाव और रखरखाव की आवश्यकता होती है।
इसमें सोखना बिस्तर की सफाई, सोखना की जगह, और उपकरणों की जकड़न की जांच करना शामिल है।
सुरक्षा सावधानियां
गैस पृथक्करण संचालन करते समय सुरक्षा प्रक्रियाओं का कड़ाई से पालन किया जाना चाहिए।
सुनिश्चित करें कि गैस रिसाव, पर्यावरण प्रदूषण या व्यक्तिगत चोट को रोकने के लिए उपकरण को अच्छी तरह से सील कर दिया गया है।
सारांश में, मल्टी-ट्यूब फिक्स्ड बेड रिएक्टर Adsorbent के चयनात्मक सोखना विशेषताओं और परिचालन स्थितियों के सटीक नियंत्रण के माध्यम से गैस को कुशलता से अलग कर सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उपयुक्त उपकरण और मापदंडों को विशिष्ट पृथक्करण आवश्यकताओं और परिचालन स्थितियों के अनुसार चुना जाना चाहिए।
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