বাষ্প পুনরুদ্ধার সক্রিয় কার্বন অ্যাপ্লিকেশন

কয়েক দশক ধরে, জ্বালানী লোডিং অপারেশনে হাইড্রোকার্বন বাষ্প পুনরুদ্ধার একটি অপরিহার্য প্রক্রিয়া। 1990-এর দশকে বাষ্প পুনরুদ্ধার ইউনিট (VRUs) এর বড় আকারে ইনস্টলেশনের পর থেকে, ভ্যাকুয়াম পুনর্জন্ম দ্বারা অনুসরণকারী সক্রিয় কার্বন শোষণের উপর ভিত্তি করে প্রযুক্তিসেরা উপলব্ধ প্রযুক্তি (BAT)বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য। এটি অনুমান করা হয় যে বিশ্বব্যাপী নবনির্মিত VRU-এর 95% এরও বেশি এই প্রক্রিয়াটি গ্রহণ করে। সঠিকভাবে ডিজাইন করা হলে, ভ্যাকুয়াম-পুনর্জনিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বন সিস্টেম উচ্চ দক্ষতা, খরচ-কার্যকারিতা, নিরাপত্তা এবং চরম নির্ভরযোগ্যতা-এমনকি ন্যূনতম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তার সাথেও গর্ব করে৷

 

 

প্রক্রিয়া বিবরণ

ভিআরইউতে যে বাষ্পের চিকিৎসা করা হবে তা হল বায়ু এবং উদ্বায়ী জৈব যৌগ (VOCs) এর মিশ্রণ, যা সাধারণত থাকেভলিউম অনুসারে 20-50% VOCs. VOC অণুগুলি পেট্রল, অপরিশোধিত তেল বা অনুরূপ পণ্য লোড করার সময় বাষ্পীভূত হালকা যৌগ নিয়ে গঠিত। বাষ্প সক্রিয় কার্বনের একটি বিছানার মধ্য দিয়ে যায়, যা লক্ষ লক্ষ ছিদ্র দ্বারা গঠিত একটি বিশাল পৃষ্ঠ এলাকা বৈশিষ্ট্যযুক্ত। সক্রিয় কার্বন একটি হিসাবে কল্পনা করা যেতে পারে"আণবিক স্পঞ্জ", যেখানে VOC উপাদানগুলি ছিদ্র দেয়ালের সাথে দুর্বল আন্তঃআণবিক শক্তি হিসাবে পরিচিতভ্যান ডের ওয়ালস বাহিনী. এই শোষণ প্রক্রিয়া চলাকালীন সক্রিয় কার্বন বা VOC অণুতে কোন রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে না। সক্রিয় কার্বনের উচ্চ শোষণ ক্ষমতার জন্য ধন্যবাদ, VRU থেকে হাইড্রোকার্বন নির্গমন অত্যন্ত নিম্ন স্তরে হ্রাস করা যেতে পারে।

 

একটি ভিআরইউ-তে দুটি বা ততোধিক অ্যাক্টিভেটেড কার্বন বেড থাকে যা একটিতে কাজ করেশোষণ/পুনরুজ্জীবন সাইক্লিং মোড, প্রতিটি চক্র সাধারণত 10 থেকে 15 মিনিট স্থায়ী হয়। পুনর্জন্মের পর্যায়ে, একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প কার্বন বেডের ভিতরে চাপ কমিয়ে দেয়40-80 মিলিবার. এই নিম্নচাপটি ভারসাম্য পরিবর্তন করে, VOC এবং সক্রিয় কার্বনের মধ্যে দুর্বল শক্তিগুলিকে ব্যাহত করে এবং VOC অণুগুলিকে ভ্যাকুয়াম পাম্পের মাধ্যমে কার্বন বেড থেকে প্রস্থান করার অনুমতি দেয় উচ্চ- ঘনত্বের গ্যাস প্রবাহ (ভলিউম অনুসারে 95% VOCs এবং 5% বায়ু) গ্যাস প্রবাহ একটি মাধ্যমে বিপরীতভাবে প্রবাহিতশোষণ টাওয়ারযেখানে এটি একটি শোষণকারী (সাধারণত তাজা পেট্রল) এর সংস্পর্শে আসে এবং VOC উপাদানগুলি এর ফলে তাজা শোষকের মধ্যে শোষিত হয়। যে বায়ু শোষণ টাওয়ার থেকে বেরিয়ে আসে, এখনও ভিওসি-এর ট্রেস পরিমাণে পরিপূর্ণ, তা শোষণ কার্বন বিছানায় প্রবেশকারী আগত VOC-বোঝাই ফিড গ্যাসের সাথে মিশে পুনর্ব্যবহৃত হয়। এটি একটি ছোট অভ্যন্তরীণ লুপ তৈরি করেশূন্য নির্গমন.

সক্রিয় কার্বন

সাধারণত ব্যবহৃত কাঁচামাল হল Yuanli GRP এবং HEM সিরিজ। এই ধরনের সক্রিয় কার্বন চমৎকার শোষণ ক্ষমতা প্রদর্শন করে, এবং অতিরিক্ত ধূলিকণা এড়াতে এর যান্ত্রিক শক্তি নিশ্চিত করতে হবে।

 

কাঁচামাল ইতিমধ্যেই একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ছিদ্র এবং প্রতি গ্রাম 10-15 বর্গ মিটার একটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের অধিকারী। যাইহোক, সক্রিয়করণ প্রক্রিয়ার সময়-সাধারণত 800 ডিগ্রি থেকে 1100 ডিগ্রি তাপমাত্রায় একটি অক্সিডাইজিং বাষ্প বায়ুমণ্ডলে সম্পাদিত হয় -তাদের নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রতি গ্রাম 1500 বর্গ মিটারের বেশি হয়ে যায়।

 

সক্রিয় কার্বনের মাইক্রোপোরাস গঠন শোষণের জন্য একটি কার্যকর উপায় সরবরাহ করে, যখন মেসোপোর এবং ম্যাক্রোপোরগুলি আণবিক পরিবহন চ্যানেলগুলির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অতএব, এটি অপরিহার্য যে সক্রিয় কার্বনের শুধুমাত্র একটি উচ্চ বিকশিত অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রফলই নয় বরং বিভিন্ন ব্যাসের একটি ছিদ্রের নেটওয়ার্কও রয়েছে যা এই পৃষ্ঠে অ্যাক্সেস সক্ষম করে।

 

অঙ্গসংস্থানবিদ্যা - দানাদার বা পেলেটাইজড?

সক্রিয় কার্বন হয় দানাদার আকারে বা এক্সট্রুড প্যালেটাইজড আকারে পাওয়া যায়। দানাদার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন সাধারণত সবচেয়ে ব্যয়বহুল-কার্যকর বিকল্প, কিন্তু এটি একসাথে প্যাক করে এবং ঘন অঞ্চল গঠন করে। এই অঞ্চলগুলি কার্বন বেডের মধ্যে উচ্চ চাপের ড্রপ এবং মৃত স্থান তৈরি করে, যার ফলে উচ্চ-ব্যাপ্তিযোগ্যতা পাথ দিয়ে গ্যাস প্রবাহিত হয়। সম্পূর্ণ কার্বন বেড জুড়ে অসম শোষণ এবং পুনর্জন্ম বাষ্প পুনরুদ্ধার ইউনিট (VRU) এর সামগ্রিক কর্মক্ষমতাকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করবে।

 

Pelletized অ্যাক্টিভেটেড কার্বন একটি বাইন্ডারের সাথে অ্যাক্টিভেটেড কার্বন পাউডার মিশ্রিত করে এবং মিশ্রণটিকে নলাকার আকারে বের করে দিয়ে উত্পাদিত হয়। এটি ব্যাপকভাবে VRU-এর জন্য উচ্চতর পছন্দ হিসাবে বিবেচিত হয় কারণ এটি প্যাকিং এবং ডেড জোন গঠনের জন্য কম প্রবণ। ভিআরইউ অ্যাপ্লিকেশনে, প্যালেটাইজড অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের ব্যাস সাধারণত 4 মিলিমিটার হয়। সমালোচনামূলকভাবে, বিভিন্ন ব্যাসের সক্রিয় কার্বন মিশ্রিত করা উচিত নয়, কারণ এর ফলে কার্বন বিছানা জুড়ে শক্ত প্যাকিং এবং উচ্চ চাপ কমে যাবে।

 

ক্ষমতা এবং অবশিষ্ট শোষণ

শোষণ ক্ষমতা বলতে উদ্বায়ী জৈব যৌগগুলির (VOCs) ভরকে বোঝায় যা সক্রিয় কার্বনের প্রতি ইউনিট ভরের অতিরিক্ত শোষণ করা যেতে পারে। টাটকা সক্রিয় কার্বনের সাধারণত ওজন দ্বারা 30% ক্ষমতা থাকে, যার অর্থ 1 কিলোগ্রাম কার্বন সম্পূর্ণ স্যাচুরেশনে পৌঁছানোর আগে 0.3 কিলোগ্রাম VOC শোষণ করতে পারে। কার্বনকে তার মূল ক্ষমতায় সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করতে, 1000 ডিগ্রিতে বাষ্প ব্যবহার করে পুনরায় সক্রিয়করণ প্রয়োজন। যাইহোক, এই প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্য কার্বন অ্যাট্রিশন ঘটায়, কার্বনের একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাত ধূলিকণা হিসাবে হারিয়ে যায়। চক্রীয় সিস্টেমে এর অব্যবহারিকতার কারণে, পরিবর্তে একটি হালকা ভ্যাকুয়াম পুনর্জন্ম পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। ভ্যাকুয়াম রিজেনারেশনের মাধ্যমে, খনিজ ভিত্তিক সক্রিয় কার্বনের দীর্ঘ-ক্ষমতা ("কাজ করার ক্ষমতা" নামেও পরিচিত) সাধারণত ওজন অনুসারে প্রায় 8% হয়। তাজা ক্ষমতা এবং কাজের ক্ষমতার মধ্যে পার্থক্যটিকে "অবশিষ্ট শোষণ" হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

 

শোষণের তাপ

শোষণ প্রক্রিয়া এক্সোথার্মিক। কার্বন বেডের স্বাভাবিক চক্রীয় ক্রিয়াকলাপের সময়, নির্গত তাপ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার থেকে প্রায় 10-20 ডিগ্রি তাপমাত্রা বাড়ায়। কিছু হাইড্রোকার্বন, যেমন কিটোন এবং অ্যালডিহাইড, বেশি প্রতিক্রিয়াশীল এবং কার্বন বেডের মধ্যে উচ্চ তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণ হতে পারে। নির্দিষ্ট ধরণের সক্রিয় কার্বন-বিশেষ করে কাঠ এবং নারকেলের খোসা থেকে প্রাপ্ত- "থার্মাল রনওয়ে" বা "হট স্পট" এর জন্য বেশি সংবেদনশীল, যেগুলি ভিআরইউ বন্ধ করতে, নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে পরিষ্কার করতে এবং নিবিড় তত্ত্বাবধানে এটিকে শীতল করার প্রয়োজন হয়৷ যখন তাজা সক্রিয় কার্বন প্রথম বাষ্পের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি উচ্চ প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে এবং উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে। কার্বন বেডের ভিতরের তাপমাত্রা প্রায় 100 ডিগ্রী পর্যন্ত বাড়তে পারে, তাই VRU তে তাজা কার্বনের কমিশনিং ("প্রিলোডিং" নামেও পরিচিত) অবশ্যই প্রশিক্ষিত পেশাদারদের দ্বারা সঞ্চালিত হবে।

 

মূল উদ্বেগ: ধুলো এড়ানো

ধূলিকণা একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যা এড়ানো উচিত, কারণ এটি চাপ হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, পৃষ্ঠের ছিদ্র আটকে দিয়ে শোষণ ক্ষমতা হ্রাস করে, ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং শোষণ পাম্পে অতিরিক্ত পরিধানের কারণ, ফিল্টার ব্লক করে এবং পেট্রোল স্টোরেজ ট্যাঙ্কে জমা হয়।

এটি অপরিহার্য যে সক্রিয় কার্বনের প্রতিটি ব্যাচ ধূলিকণা, শুষ্কতা, ঘনত্ব, কণার আকার, কঠোরতা এবং কাজের ক্ষমতা সহ VRU অপারেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলির বিরুদ্ধে পরীক্ষা করে।

 

সক্রিয় কার্বনের জন্য সর্বোত্তম অপারেটিং শর্ত নিশ্চিত করা

একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা VRU-তে, সক্রিয় কার্বনের পরিষেবা জীবন সাধারণত 10 থেকে 20 বছর পর্যন্ত হয়ে থাকে। যাইহোক, যদি ভিআরইউ ডিজাইন কার্বনের জন্য অনুকূল অপারেটিং অবস্থা নিশ্চিত করতে ব্যর্থ হয়, তবে এর পরিষেবা জীবন 4 থেকে 5 বছর পর্যন্ত সংক্ষিপ্ত হতে পারে।

 

কার্বন বিছানা ভিতরে আন্দোলন

ভিআরইউ-তে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং গভীর শূন্যতার মধ্যে চাপ চক্র প্রতি ঘণ্টায় অন্তত চারবার। প্রতিটি পুনরুত্থান চক্রের শুরুতে, ভ্যাকুয়াম পাম্প সম্পূর্ণ ক্ষমতায় কাজ করে যাতে ডিসোর্পশন থ্রেশহোল্ডে চাপ কমানো যায়। পুনর্জন্ম সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, কার্বন বেডকে পরবর্তী শোষণ চক্রের জন্য প্রস্তুত অবস্থায় ফিরিয়ে আনার জন্য চাপকে দ্রুত সমান করতে হবে। কার্বন বেড নিরাপদে স্থির না হলে, এই ক্রমাগত টানা এবং ঠেলে দেওয়ার শক্তি কার্বন কণাগুলিকে একে অপরের বিরুদ্ধে ঘষতে এবং ধুলোতে পরিণত করবে। স্পষ্টতই, কম-শক্তির কার্বন আরও দ্রুত অ্যাট্রিট হবে, এবং দানাদার কার্বন আরও শক্তভাবে গুচ্ছের মধ্যে প্যাক করবে। এমনকি শক্ত, খনিজ-ভিত্তিক পেলেটাইজড কার্বন ধীরে ধীরে কমে যাবে এবং সময়ের সাথে সাথে ধুলো তৈরি করবে। কার্বন চলাচল রোধ করার বাইরে, একটি ভাল-ডিজাইন করা VRU-এর কার্বন বেডের উপর কাজ করে এমন শক্তিগুলিকে (শূন্যতা এবং চাপের সমতা) নিয়ন্ত্রণ ও হ্রাস করা উচিত।

সাধারণত, ধূলিকণার কারণে কার্বনের ব্যাপক ক্ষতি হল সক্রিয় কার্বনের পরিষেবা জীবনকে প্রভাবিত করে এমন একক সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণ-এবং সঠিক VRU ডিজাইনের মাধ্যমে এটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে এড়ানো যায়।

 

দীর্ঘ-মেয়াদী অবশিষ্ট শোষণ

আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, অবশিষ্ট শোষণ বলতে প্রাথমিক শোষণ ক্ষমতার অংশকে বোঝায় যা ভ্যাকুয়াম পুনর্জন্মের মাধ্যমে পুনরুদ্ধার করা যায় না। এটি ভিজ্যুয়ালাইজ করা যেতে পারে ছিদ্রগুলি স্থায়ীভাবে VOC অণু দ্বারা দখল করে থাকে যা ভ্যাকুয়াম দ্বারা অপসারণ করা যায় না। যে কোনো সিস্টেমে, অবশিষ্ট শোষণ সময়ের সাথে ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে কাজের ক্ষমতা ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। কয়েক শতাংশ পয়েন্ট একটি বার্ষিক ক্ষমতা হ্রাস প্রত্যাশিত করা উচিত. ভাল-পরিকল্পিত VRU গুলি এই পতনের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য একটি প্রাথমিক নিরাপত্তা মার্জিন অন্তর্ভুক্ত করে৷ একটি সাউন্ড ভিআরইউ রক্ষণাবেক্ষণ প্রোগ্রামের অংশ হিসাবে, কার্বনের নমুনাগুলিও পর্যায়ক্রমে নিষ্কাশন করা উচিত এবং সর্বোত্তম কার্বন প্রতিস্থাপনের সময়টি আগে থেকেই নির্ধারণ করার জন্য বিশ্লেষণ করা উচিত।

 

প্যারামিটার	লক্ষ্য প্রয়োজনীয়তা	সর্বোত্তম নির্বাচন
কার্বন বিছানা প্রবাহ বিতরণ	অভিন্ন প্রবাহ বিতরণ দীর্ঘতম পরিষেবা জীবন, সর্বনিম্ন চাপ হ্রাস এবং VRU-এর সর্বাধিক সামগ্রিক ক্ষমতা প্রদান করে।	4 মিমি ব্যাস সহ Pelletized কার্বন
ধুলো	কম প্রাথমিক ধুলো কন্টেন্ট	কার্বন যা গভীর পরিচ্ছন্নতার এবং ঘন ঘন ব্যাচের নমুনা পরীক্ষার মধ্য দিয়ে গেছে
যান্ত্রিক শক্তি	অনমনীয়, উচ্চ-কঠিনতা কার্বন ধূলিকণা এবং অবক্ষয়কে বিভক্ত করে, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন নিশ্চিত করে	সংজ্ঞায়িত কঠোরতা/পরিধান সূচক সহ খনিজ-ভিত্তিক, উচ্চ-মানের কার্বন
কাজের ক্ষমতা	VRU-এর দীর্ঘমেয়াদী কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে উচ্চ, কিন্তু অত্যধিক উচ্চ নয় (যেহেতু এটি তাপ থেকে পালিয়ে যাওয়ার ঝুঁকি বাড়ায়)	খনিজ-সম্পূর্ণ দীর্ঘমেয়াদী কাজের ক্ষমতা রেকর্ড সহ কার্বন ভিত্তিক
ঘনত্ব	কার্বনের পরিমাণ সর্বদা ওজন দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়, তবে কার্বন ক্যানিস্টারের মাত্রা গণনা করার সময় ঘনত্বের উল্লেখযোগ্য পরিবর্তনগুলি এটিকে একটি মূল ফ্যাক্টর করে তোলে	কাজের ক্ষমতা ঘনত্বের সাথে সম্পর্কযুক্ত হতে হবে; প্রতিটি ব্যাচের শুকনো বাল্ক ঘনত্ব অবশ্যই যাচাই করা উচিত
নিম্নচাপ ড্রপ	কার্বন যে সহজে ঘন clumps মধ্যে প্যাক করা হয় না	4 মিমি ব্যাস সহ Pelletized কার্বন
নিরাপত্তা/অটোইগনিশন তাপমাত্রা	উচ্চতর অটোইগনিশন তাপমাত্রা কার্বন বিছানায় তাপীয় দৌড়াদৌড়ির বিরুদ্ধে একটি বড় নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে।	Mineral-based carbon with documented autoignition temperature >450 ডিগ্রী
	ঘন ক্লাম্পগুলি হট স্পট তৈরি করার সম্ভাবনা বেশি	দানাদার কার্বনের চেয়ে Pelletized কার্বন পছন্দ করা হয়

 

বাষ্প পুনরুদ্ধার ইউনিটের জন্য সর্বোত্তম সক্রিয় কার্বন নির্বাচন করা

বাষ্প পুনরুদ্ধার ইউনিট (VRUs) এর জন্য আদর্শ সক্রিয় কার্বন নির্বাচন করার সময়, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মানদণ্ডের মধ্যে রয়েছে:

কার্বন বিছানা বন্যা

তরল শোষণকারী অ্যাক্টিভেটেড কার্বন নিমজ্জিত করলে অপরিবর্তনীয় ক্ষতি হয়। ভ্যাপার ইনলেট এবং শোষণ টাওয়ারে উপযুক্ত উচ্চ-স্তরের সনাক্তকরণ ডিভাইস ইনস্টল করে এটি প্রতিরোধ করা উচিত।

কার্বন বিছানায় অ্যারোসোল প্রবেশ করানো

এটি গুরুত্বপূর্ণ যে শোষণ টাওয়ারটি একটি কুয়াশা নির্মূলকারী দিয়ে সজ্জিত, এবং ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং শোষণ টাওয়ারের মাধ্যমে প্রবাহের হারগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করা হয় যাতে কার্বন বেডে অ্যারোসোল প্রবেশ না করে-এটি সক্রিয় কার্বনের অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণ হবে৷