مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز General Information Guide
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز – 1
اطلاعات كلي
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
بيش از يك قرن است كه اكسيژن در فرآيندهاي صنعتي استفاده مي‌شود. روش‌هاي گوناگوني براي توليد اكسيژن ابداع شد، اما هيچ يك از اين روش‌ها براي توليد در مقياس بزرگ مناسب نبودند.
مواد اوليه براي توليد گاز در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
تمام مواد از اتم تشكيل شدهاند، اين آرايش اتمي ماده است كه نوع ماده را مشخص مي‌كند. اتم‌هاي بخصوص با اتم‌هاي ديگر تركيب مي‌شوند و مولكول تشكيل مي‌دهند تحت شرايط معمولي…
اصول توليد گاز در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
تمام مواد از اتم تشكيل شدهاند، اين آرايش اتمي ماده است كه نوع ماده را مشخص مي‌كند. اتم‌هاي بخصوص با يكديگر تركيب مي‌شوند و مولكول تشكيل مي‌دهند. تحت شرايط معمولي…
ويژگي‌هاي گاز در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
تمام مواد از اتم تشكيل شدهاند، اين آرايش اتمي ماده است كه نوع ماده را مشخص مي‌كند اتم‌هاي بخصوص با يكديگر تركيب مي‌شوند و مولكول تشكيل مي‌دهند تحت شرايط معمولي …
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز – 2
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز Origin Of Gas Separation Plants
بيش از يك قرن است كه اكسيژن در هر فرآيند صنعتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. روش‌هاي گوناگوني براي توليد اكسيژن ابداع شد ولي هيچيك از اين روش‌ها براي توليد در مقياس بزرگ مناسب نبودند. در اواخر سال 1895، كارل ون ليند روش جديدي براي توليد اكسيژن در مقياس بزرگ براي مصارف صنعتي ابداع كرد.
مراحل توليد در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
· سرد كردن هوا تا اينكه به مايع تبديل شود.
· تصفيه هواي مايع در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
· جدا سازي عناصر تشكيل دهنده مايع با توجه به اين اصل كه گازهاي مختلف نقطه جوش‌هاي مختلفي دارند.
به اين ترتيب با كنترل درجه حرارت و فشار گازها مي‌توان اجزاء تشكيل دهنده آنها را از يكديگر جدا كرد و از آن زمان به بعد مفهوم جداسازي هوا يا جداسازي گاز و تصوير كشيده شد.
كارل ليند بعد از انجام اين اختراع قراردادي براي ساخت دستگاه هاي جداسازي هوا امضاء كرد. اولين دستگاه تفكيك هوا در اوايل سال 1999 در چين راه‌اندازي شد.
امروزه انواع گوناگوني از دستگاه هاي تفكيك گاز توسط شركت‌هاي مختلفي در سرتاسر جهان ساخته مي‌شوند.
در دستگاه هاي تفكيك هوا، هوا از طريق فرآيندهاي تصفيه، پاك‌سازي، فشرده سازي، خنك‌كاري، ميعان و تقطير به گازهاي اكسيژن، نيتروژن و آرگون تجزيه مي‌شود.
مواد اوليه براي توليد گاز Rew Material For Gas Production
گازهاي صنعتي مثل O2، N2، H2 و CO به روش‌هاي گوناگوني با استفاده از گازهاي اتمسفري و انرژي الكتريكي توليد مي‌شوند. در اين فرايند گازها و انرژي الكتريكي به عنوان تنها مواد اوليه محسوب مي‌شوند.
هواي خشك تقريباً از 78% نيتروژن، 21% اكسيژن و 1% آرگون بعلاوه مقادير اندكي دي‌اكسيد كربن، نئون، هليوم، كريپتون، هيدروژن و زنون تشكيل شده است. همچنين، مقادير گوناگوني از بخار آب (بنابر ميزان رطوبت) و گازهاي گوناگوني كه توسط فرايندهاي طبيعي و فعاليت‌هاي انساني توليد مي‌شوند نيز در هوا وجود دارد.
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز – 3
تمام تكنيك‌هاي گوناگون جدا تفكيك هوا براساس تفاوت در نقطه‌هاي جوش، وزن مولكولي، اندازه مولكولي و ويژگي‌هاي ديگر گازها كار مي‌كنند.
عناصر تشكيل دهنده هوا خشك (بر طبق استاندارد)
| نقطه جوش | علامت شيميايي | جرم مولكولي | نسبت در مقايسه با هواي خشك (%) | گاز | |
| وزني | حجمي | ||||
| -196 | 02 | 32 | 23.2 | 20.95 | اكسيژن |
| -183 | N2 | 28.02 | 75.47 | 78.09 | نيتروژن |
| -78.5 | Co2 | 44.01 | 0.046 | 0.03 | دي اكسيدكربن |
| -252.87 | H2 | 2.02 | ~0 | 0.00005 | هيدروژن |
| -186 | Ar | 39.94 | 1.28 | 0.933 | آرگون |
| -246 | Ne | 20.18 | 0.0012 | 0.0018 | نئون |
| -269 | He | 4 | 0.00007 | 0.0005 | هليوم |
| -153.4 | Kr | 83.8 | 0.0003 | 0.0001 | كريپتون |
| -108.1 | Xe | 131.29 | 0.00004 | 910-6 | زنون |
اصول توليد گاز Principles Of Gas Production در مبدأ پيدايش دستگاههاي تفكيك گاز
از آنجائيكه فرايند توليد گاز در كار دستگاههاي گاز، كه نياز به طراحي و ساخت دقيق و عملكرد موثري دارند انجام مي‌گيرد بنابراين دستورالعمل‌هاي معيني وجود دارد كه در حين كل فرايند توليد گاز بايد رعايت شود. بعضي از اين اصول در زير ارائه شده است:
· تمام گازها بطوركل به صورت فشرده در دماي معمولي يا دماي بالا را به شكل مايع‌هاي تبريدي در فشار اتمسفر توليد، ذخيره و حمل‌ونقل مي‌شوند. با اين وجود بايد به اين نكته توجه شود كه گازهاي توليد شده چه به صورت مايع يا منجمد خواه اينكه گازها مايع شده باشند ، به شدت
ناپايدار هستند، بنابراين در حين فرايند توليد بايد كاملاً دقت شود تا از به هدر رفتن آنها اجتناب گردد.
· اپراتورهاي دستگاه هاي تفكيك گاز و سيستم‌هاي مربوطه بايد كاملاً نكات ايمني را رعايت كنند.
· كاربران بايد كاملاً اصول آزمايش طرح و تجزيه و تحليل آن را درك كنند تا بتوانند عملكرد بهتر و ويژگي‌هاي دستگاه را مورد ارزيابي قرار دهند.
· مطالعه و درك اصول مرتبط با رفتار مرحله‌اي دستگاه نيز براي تشخيص ويژگي‌هاي عمومي و رفتار سيال‌هاي دستگاه هاي تفكيك گاز به همان اندازه ضرورت دارد.
همچنين كسي كه از دستگاه تفكيك گاز استفاده مي‌كند بايد نسبت به تمام ويژگي‌هاي گازي كه در دستگاه توليد مي‌شود آگاهي داشته باشد از جمله اصول مربوط به معادله حالت گاز (رابطه بين فشار، حجم و دما)، استفاده آن در مشخص سازي سيال و غيره.
· همچنين كاربر بايد تأثير تركيبي گاز را تعيين و بررسي كند.
· قبل از شروع مراحل توليد گاز، متصدي دستگاه گاز بايد شناخت كاملي در خصوص آناليز تصميم‌گيري و احتمال خطر بدست آورد تا بتواند ضريب توليد را برآورده كرده و عملكرد دستگاه را پيش‌بيني كند.
· تمام افرادي كه در توليد گاز نقش دارند بايد اين اصل را رعايت كنند: استفاده از انرژي كه براي محيط زيست خطري نداشته باشد و روند ملي به سوي استفاده از انرژي تميزتر و پايدارتر را دنبال كنند.
· توليد كننده گاز بايد تعهد كافي در خصوص تقاضا، عرضه، توزيع، ذخيره، و شفافيت بازارهاي گاز داخلي و بين‌المللي داشته باشد.
ويژگي‌هاي گاز (فيزيكي + شيميايي) در مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز
(Gas Properties ( Physical+Chemical
تمام مواد از اتم ساخته شدهاند، اين آرايش اتمي ماده است كه نوع ماده را تعيين مي‌كند. اتم‌هاي بخصوص با اتم‌هاي ديگر تركيب مي‌شوند و مولكول تشكيل مي‌دهند. تحت شرايط معمولي، ماده به صورت جامد، مايع يا گاز يافت مي‌شود. هوا يك گاز است و در هر گازي تعداد زيادي مولكول وجود دارد كه آزادانه در فضا حركت مي‌كنند و تمايل اندكي به جذب يكديگر دارند.
مبدأ پيدايش دستگاه هاي تفكيك گاز – 4
هوا به عنوان گاز يكنواختي محسوب مي‌شود كه ويژگي‌هاي آن برگرفته از ويژگي‌هاي اجزاء تشكيل دهنده‌اش مي‌باشد. هوا از گازهاي گوناگوني تشكيل شده است كه هر يك داراي ويژگي‌هاي بخصوصي هستند كه به ويژگي‌هاي كلي يك گاز بخصوص مي‌افزايد. گاز داراي شكل با اندازه معيني نيست. گازها داراي ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي بخصوصي هستند،بنابراين با
استفاده از اين ويژگي هاي بخصوص مي توان گاز بخصوصي را در اتمسفر شناسايي كرد. گازها بنا به ويژگي‌هاي گوناگوني كه دارند بطور گسترده در كاربردهاي گوناگوني استفاده مي‌شوند. هر گاز داراي كاربردها، استفاده و ويژگي منحصر به فردي است.
ويژگي‌هاي فيزيكي را مي‌توان بدون تغيير تركيب شيميايي ماده مشاهده كرد و ويژگي‌هاي فيزيكي براي مشاهده و توصيف ماده استفاده مي‌شوند.
ويژگي‌هاي شيميايي ماده نشان مي‌دهد كه يك ماده بنابر ويژگي تركيب شيميايي‌اش تحت چه تغييراتي قرار مي‌گيرد يا توانايي انجام چه واكنشي را دارد. تغيير شيميايي باعث مي‌شود كه كل تركيب شيميايي ماده اصلي عوض شود.
