যেহেতু সমস্ত গ্যাসের একত্রিতকরণের বিভিন্ন অবস্থা থাকে এবং তরলীকৃত হতে পারে, তাই গ্যাসের মিশ্রণে গঠিত বায়ুও তরলে পরিণত হতে পারে। মূলত, এটি থেকে বিশুদ্ধ অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং আর্গন আহরণের জন্য তরল বায়ু উৎপন্ন হয়।
একটু ইতিহাস
ঊনবিংশ শতাব্দী পর্যন্ত, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে গ্যাসের একত্রীকরণের একটি মাত্র অবস্থা আছে, কিন্তু তারা গত শতাব্দীর শুরুতে ইতিমধ্যেই বাতাসকে তরল অবস্থায় নিয়ে আসতে শিখেছে। এটি একটি লিন্ডে মেশিন ব্যবহার করে করা হয়েছিল, যার প্রধান অংশগুলি ছিল একটি কম্প্রেসার (একটি পাম্প দিয়ে সজ্জিত একটি বৈদ্যুতিক মোটর) এবং একটি হিট এক্সচেঞ্জার, দুটি টিউব আকারে উপস্থাপিত যা একটি সর্পিল হিসাবে ঘূর্ণিত হয়, যার একটি অন্যটির ভিতরে চলে যায়। নকশার তৃতীয় উপাদানটি ছিল একটি থার্মোস, এবং এর ভিতরে তরল গ্যাস সংগ্রহ করা হয়েছিল। বাইরে থেকে তাপ গ্যাসের অ্যাক্সেস রোধ করার জন্য মেশিনের অংশগুলি তাপ-অন্তরক উপকরণ দিয়ে আবৃত ছিল। ঘাড়ের কাছে অবস্থিত অভ্যন্তরীণ নলটি একটি থ্রোটল দিয়ে শেষ হয়েছিল৷
গ্যাসের কাজ
তরল বায়ু পাওয়ার প্রযুক্তিটি বেশ সহজ। প্রথমত, গ্যাসের মিশ্রণ ধুলো, জলের কণা এবং কার্বন ডাই অক্সাইড থেকেও পরিষ্কার করা হয়। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে, যা ছাড়া তরল বায়ু উত্পাদন করা সম্ভব হবে না - চাপ। একটি সংকোচকারীর সাহায্যে, বায়ু 200-250 বায়ুমণ্ডল পর্যন্ত সংকুচিত হয়,জল দিয়ে ঠান্ডা করার সময়। এর পরে, বায়ু প্রথম তাপ এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে যায়, তারপরে এটি দুটি স্ট্রিমে বিভক্ত হয়, যার মধ্যে বড়টি প্রসারণকারীতে যায়। এই শব্দটি একটি পিস্টন মেশিনকে বোঝায় যা গ্যাস প্রসারিত করে কাজ করে। এটি সম্ভাব্য শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে এবং গ্যাস ঠান্ডা হয়ে যায় কারণ এটি কাজ করে।
আরও, বাতাস, দুটি হিট এক্সচেঞ্জার ধুয়ে ফেলে এবং এর মাধ্যমে দ্বিতীয় প্রবাহকে শীতল করে, বাইরে যায় এবং একটি থার্মসে সংগ্রহ করে।
টার্বো এক্সপান্ডার
আপাত সরলতা সত্ত্বেও, শিল্প স্কেলে এক্সপেন্ডারের ব্যবহার অসম্ভব। একটি পাতলা টিউবের মাধ্যমে থ্রটলিং করে প্রাপ্ত গ্যাসটি খুব ব্যয়বহুল বলে প্রমাণিত হয়, এর উত্পাদন যথেষ্ট দক্ষ এবং শক্তি-সাশ্রয়ী নয় এবং তাই শিল্পের জন্য অগ্রহণযোগ্য। গত শতাব্দীর শুরুতে, লোহার গন্ধকে সরল করার একটি প্রশ্ন ছিল এবং এর জন্য একটি উচ্চ অক্সিজেন সামগ্রী সহ বাতাস থেকে বায়ু উড়িয়ে দেওয়ার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছিল। সুতরাং, পরবর্তী শিল্প উত্পাদন নিয়ে প্রশ্ন উঠেছে।
পিস্টন এক্সপান্ডার দ্রুত জলের বরফ দিয়ে আটকে যায়, তাই প্রথমে বাতাস শুকাতে হবে, প্রক্রিয়াটিকে আরও কঠিন এবং ব্যয়বহুল করে তোলে। একটি পিস্টনের পরিবর্তে একটি টারবাইন ব্যবহার করে একটি টার্বোএক্সপেন্ডারের বিকাশ সমস্যা সমাধানে সহায়তা করেছে। পরবর্তীতে, টার্বোএক্সপ্যান্ডার অন্যান্য গ্যাস উৎপাদনে ব্যবহার করা হয়।
আবেদন
তরল বায়ু নিজেই কোথাও ব্যবহার করা হয় না, এটি বিশুদ্ধ গ্যাস প্রাপ্তির একটি মধ্যবর্তী পণ্য।
গঠকের পৃথকীকরণের নীতিটি ফুটন্ত পার্থক্যের উপর ভিত্তি করেমিশ্রণের অংশ: অক্সিজেন -183 ° এবং নাইট্রোজেন -196 ° এ ফুটে। তরল বাতাসের তাপমাত্রা দুইশ ডিগ্রির নিচে, এবং এটি গরম করে বিচ্ছেদ করা যায়।
যখন তরল বায়ু ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত হতে শুরু করে, নাইট্রোজেনই প্রথম বাষ্পীভূত হয় এবং এর প্রধান অংশ ইতিমধ্যে বাষ্পীভূত হওয়ার পরে, অক্সিজেন -183 ° তাপমাত্রায় ফুটতে থাকে। আসল বিষয়টি হল যে নাইট্রোজেন মিশ্রণে থাকাকালীন, এটি উত্তপ্ত হওয়া চালিয়ে যেতে পারে না, এমনকি যদি অতিরিক্ত গরম ব্যবহার করা হয়, তবে বেশিরভাগ নাইট্রোজেন বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে মিশ্রণটি দ্রুত পরবর্তী অংশের স্ফুটনাঙ্কে পৌঁছে যাবে। মিশ্রণ, যেমন অক্সিজেন।
শুদ্ধিকরণ
তবে এইভাবে এক অপারেশনে বিশুদ্ধ অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন পাওয়া অসম্ভব। পাতনের প্রথম পর্যায়ে তরল অবস্থায় থাকা বাতাসে প্রায় 78% নাইট্রোজেন এবং 21% অক্সিজেন থাকে, কিন্তু প্রক্রিয়া যত এগিয়ে যাবে এবং তরলে নাইট্রোজেন যত কম থাকবে, তত বেশি অক্সিজেন এর সাথে বাষ্পীভূত হবে। যখন তরলে নাইট্রোজেনের ঘনত্ব 50% এ নেমে যায়, তখন বাষ্পে অক্সিজেনের পরিমাণ 20% বেড়ে যায়। অতএব, বাষ্পীভূত গ্যাসগুলি আবার ঘনীভূত এবং দ্বিতীয়বার পাতন করা হয়। পাতন যত বেশি হবে, ফলস্বরূপ পণ্যগুলি তত পরিষ্কার হবে৷
শিল্পে
বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন দুটি বিপরীত প্রক্রিয়া। প্রথম ক্ষেত্রে, তরল অবশ্যই তাপ গ্রাস করবে, এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, তাপ মুক্তি পাবে। যদি কোনও তাপের ক্ষতি না হয়, তবে এই প্রক্রিয়াগুলির সময় নির্গত এবং খাওয়া তাপ সমান। এইভাবে, ঘনীভূত অক্সিজেনের আয়তন প্রায় আয়তনের সমান হবেবাষ্পীভূত নাইট্রোজেন। এই প্রক্রিয়াটিকে সংশোধন বলা হয়। তরল বাতাসের বাষ্পীভবনের ফলে গঠিত দুটি গ্যাসের মিশ্রণটি আবার এর মধ্য দিয়ে যায় এবং কিছু অক্সিজেন তাপ দেওয়ার সময় কনডেনসেটে চলে যায়, যার কারণে কিছু নাইট্রোজেন বাষ্পীভূত হয়। প্রক্রিয়াটি বহুবার পুনরাবৃত্তি হয়৷
নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের শিল্প উত্পাদন তথাকথিত পাতন কলামে সঞ্চালিত হয়।
আকর্ষণীয় তথ্য
তরল অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে অনেক উপাদান ভঙ্গুর হয়ে যায়। তদতিরিক্ত, তরল অক্সিজেন একটি খুব শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, অতএব, একবার এটিতে, জৈব পদার্থগুলি পুড়ে যায়, প্রচুর তাপ মুক্ত করে। তরল অক্সিজেন দ্বারা গর্ভবতী হলে, এই পদার্থগুলির মধ্যে কিছু অনিয়ন্ত্রিত বিস্ফোরক বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। এই আচরণটি পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলির সাধারণ, যার মধ্যে প্রচলিত অ্যাসফাল্ট রয়েছে৷
