PSA نائٹروجن جنریشن کا اصول
کاربن مالیکیولر چھلنی بیک وقت ہوا سے آکسیجن اور نائٹروجن دونوں کو جذب کرنے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ مزید یہ کہ دباؤ بڑھنے کے ساتھ ہی ان کی جذب کرنے کی صلاحیت بڑھ جاتی ہے۔ کسی بھی دباؤ پر، تاہم، آکسیجن اور نائٹروجن کی توازن جذب کرنے کی صلاحیتوں میں کوئی خاص فرق نہیں ہے۔ نتیجتاً، دباؤ کی مختلف حالتوں کی بنیاد پر آکسیجن اور نائٹروجن کی مؤثر علیحدگی حاصل کرنا مشکل ہے۔ تاہم، جذب حرکیات کو لے کر-خاص طور پر، جذب کی شرح-کو مدنظر رکھتے ہوئے، آکسیجن اور نائٹروجن کی جذب کی خصوصیات کو مؤثر طریقے سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ آکسیجن کے مالیکیولز کا قطر نائٹروجن کے مالیکیولز سے چھوٹا ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، ان کے پھیلاؤ کی شرح نائٹروجن کے مقابلے میں کئی سو گنا تیز ہے۔ نتیجے کے طور پر، کاربن مالیکیولر چھلنی آکسیجن کو بہت تیزی سے جذب کرتے ہیں، تقریباً ایک منٹ کے اندر اندر ان کی جذب کی صلاحیت کے 90% سے زیادہ تک پہنچ جاتے ہیں۔ اسی وقت، نائٹروجن کے لیے جذب صرف 5% کے قریب ہے۔ لہذا، اس مختصر وقفے کے دوران جذب ہونے والا مادہ بنیادی طور پر آکسیجن پر مشتمل ہوتا ہے، جبکہ باقی گیس-غیر جذب شدہ حصہ-بنیادی طور پر نائٹروجن پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس طرح، جذب کی مدت کو ایک منٹ سے کم تک محدود کرکے، آکسیجن اور نائٹروجن کی ابتدائی علیحدگی حاصل کی جاسکتی ہے۔ جوہر میں، جذب اور ڈیسورپشن کے عمل دباؤ کے فرق سے چلتے ہیں-جذب اس وقت ہوتا ہے جب دباؤ بڑھتا ہے، اور جب دباؤ کم ہوتا ہے تو جذب ہوتا ہے۔ تاہم، آکسیجن اور نائٹروجن کے درمیان اصل تفریق ان کے جذب کی شرح میں تفاوت پر منحصر ہے اور جذب کی مدت کو درست طریقے سے کنٹرول کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔ اس دورانیے کو بہت مختصر رکھنے سے، آکسیجن مکمل طور پر جذب ہو جاتی ہے، جبکہ نائٹروجن کے جذب ہونے کے لیے کافی وقت ملنے سے پہلے جذب کرنے کا عمل روک دیا جاتا ہے۔
نائٹروجن جنریشن کے لیے کریوجینک ایئر علیحدگی کا اصول
کریوجینک نائٹروجن جنریشن سسٹم نہ صرف گیسی نائٹروجن بلکہ مائع نائٹروجن بھی پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، اس طرح عمل کی ضروریات کو پورا کرتے ہیں جو خاص طور پر مائع نائٹروجن کے لیے کہتے ہیں۔ مزید برآں، تیار شدہ مائع نائٹروجن کو مخصوص اسٹوریج ٹینکوں میں ذخیرہ کیا جا سکتا ہے۔ وقفے وقفے سے نائٹروجن کی طلب کی صورت میں یا ہوا سے الگ کرنے والے یونٹ کی معمولی دیکھ بھال کے دوران، ان ٹینکوں میں ذخیرہ شدہ مائع نائٹروجن کو بخارات میں ڈالا جا سکتا ہے، گرم کیا جا سکتا ہے، اور پھر پروڈکٹ نائٹروجن پائپ لائن میں ڈالا جا سکتا ہے تاکہ نیچے کی طرف جانے والی عمل کی سہولت کی نائٹروجن کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔ کرائیوجینک نائٹروجن جنریشن پلانٹ کا آپریشنل سائیکل (جو دو بڑے وارم اپ سائیکلوں کے درمیان وقفہ کے طور پر بیان کیا جاتا ہے) عام طور پر ایک سال سے زیادہ پر محیط ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، عام طور پر کرائیوجینک سسٹمز کے لیے ایک وقف شدہ بیک اپ یونٹ فراہم کرنا غیر ضروری سمجھا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، پریشر سوئنگ ایڈسورپشن (PSA) سسٹم صرف گیس نائٹروجن پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں اور اس طرح کی بیک اپ صلاحیتوں کی کمی ہے۔ لہذا، ایک واحد PSA یونٹ بغیر کسی رکاوٹ کے مسلسل، طویل مدتی آپریشن کی ضمانت نہیں دے سکتا۔
نائٹروجن جنریشن کے لیے جھلی کی ہوا کی علیحدگی کا اصول
کمپریسڈ اور فلٹر ہونے کے بعد، ہوا پولیمرک جھلی علیحدگی یونٹ میں داخل ہوتی ہے۔ چونکہ مختلف گیسیں جھلی کے مواد کے اندر مختلف محلولیت اور پھیلاؤ کے گتانک رکھتی ہیں، اس لیے جب وہ جھلی سے گزرتی ہیں تو وہ مختلف رشتہ دار پارمیشن کی شرح کو ظاہر کرتی ہیں۔ اس خصوصیت کی بنیاد پر، گیسوں کو بڑے پیمانے پر دو گروہوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: "تیز گیسیں" اور "سست گیسیں"۔ جب گیس کے مرکب کو جھلی کے پار دباؤ کے فرق کا نشانہ بنایا جاتا ہے تو، نسبتاً تیز رفتار پارمیشن کی شرح کے ساتھ گیسیں جیسے پانی، ہائیڈروجن، ہیلیم، ہائیڈروجن سلفائیڈ، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ-ممبرین سے گزرتی ہیں اور پرمییٹ سائیڈ پر افزودہ ہوجاتی ہیں۔ اس کے برعکس، میتھین، نائٹروجن، کاربن مونو آکسائیڈ، اور آرگن- جیسے نسبتاً کم پارگمیشن کی شرح کے ساتھ گیسوں کو برقرار رکھا جاتا ہے اور جھلی کے ریٹنٹیٹ سائیڈ پر افزودہ کیا جاتا ہے، اس طرح گیس کے مرکب کی علیحدگی حاصل ہوتی ہے۔