পাতন কি? এটি একটি তরলকে বাষ্পে রূপান্তর করার প্রক্রিয়া, যা পরে তরল আকারে ঘনীভূত হয়। সবচেয়ে সহজ উদাহরণ হল পানির পাতন, যেখানে একটি কেটলি থেকে বাষ্প একটি ঠান্ডা পৃষ্ঠে ফোঁটা হিসাবে জমা হয়।
আবেদন এবং ইতিহাস
পাতন ব্যবহার করা হয় অ-উদ্বায়ী কঠিন থেকে তরলকে আলাদা করতে, যেমন গাঁজানো পদার্থ থেকে স্পিরিট পাতন করা হয়, অথবা পেট্রল, কেরোসিন এবং লুব্রিকেন্ট তৈরিতে বিভিন্ন ফুটন্ত পয়েন্ট সহ দুই বা ততোধিক তরল আলাদা করতে। পেট্রোলিয়াম থেকে। অন্যান্য শিল্প প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ যেমন ফর্মালডিহাইড এবং ফেনল এবং সমুদ্রের জল নিষ্কাশন।
পাতন প্রক্রিয়াটি সম্ভবত প্রাচীন পরীক্ষার্থীরা ব্যবহার করতেন। অ্যারিস্টটল (৩৮৪-৩২২ খ্রিস্টপূর্বাব্দ) উল্লেখ করেছেন যে সমুদ্রের পানিকে বাষ্পীভূত করে বিশুদ্ধ পানি পাওয়া যায়। প্লিনি দ্য এল্ডার (২৩-৭৯ খ্রিস্টাব্দ) ঘনীভবনের একটি আদিম পদ্ধতি বর্ণনা করেছেন যেখানে রোসিন গরম করে প্রাপ্ত তেল সংগ্রহ করা হয়অ্যালেম্বিক।
সরল পাতন
শিল্প এবং পরীক্ষাগার গবেষণায় ব্যবহৃত বেশিরভাগ পাতন পদ্ধতিই সরল পাতনের বিভিন্নতা। এই মৌলিক প্রযুক্তিটি একটি ঘনক্ষেত্র বা রিটর্ট ব্যবহার করে যাতে তরল গরম করা হয়, বাষ্পকে ঠান্ডা করার জন্য একটি কনডেন্সার এবং পাতন সংগ্রহের জন্য একটি পাত্র। যখন পদার্থের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করা হয়, তখন তাদের মধ্যে সবচেয়ে উদ্বায়ী, বা সর্বনিম্ন স্ফুটনাঙ্ক সহ একটিকে প্রথমে পাতিত করা হয়, এবং তারপরে অন্যগুলি পাতন করা হয়, বা একেবারেই পাতিত হয় না। এই ধরনের একটি সাধারণ যন্ত্রপাতি অ-উদ্বায়ী উপাদান ধারণকারী তরল পরিশোধন জন্য চমৎকার, এবং বিভিন্ন ফুটন্ত পয়েন্ট সঙ্গে পদার্থ পৃথক করার জন্য বেশ কার্যকর। ল্যাবরেটরি ব্যবহারের জন্য, যন্ত্রপাতির অংশগুলি সাধারণত কাচের তৈরি এবং স্টপার, রাবারের পায়ের পাতার মোজাবিশেষ বা কাচের টিউবের সাথে সংযুক্ত থাকে। শিল্প স্কেলে, যন্ত্রপাতি ধাতু বা সিরামিক দিয়ে তৈরি।
ভগ্নাংশ পাতন
একটি ভগ্নাংশ, বা ডিফারেনশিয়াল, পাতন নামক পদ্ধতি তেল পরিশোধনের জন্য বিকশিত হয়েছিল কারণ তরলগুলিকে পৃথক করার জন্য সরল পাতন যার স্ফুটনাঙ্ক সামান্য আলাদা তা অকার্যকর। এই ক্ষেত্রে, বাষ্পগুলি একটি উত্তাপযুক্ত উল্লম্ব পাত্রে বারবার ঘনীভূত হয় এবং বাষ্পীভূত হয়। এখানে একটি বিশেষ ভূমিকা শুষ্ক স্টিমার, ভগ্নাংশ কলাম এবং কনডেনসার দ্বারা অভিনয় করা হয়, যা কিছু কনডেনসেটকে স্থির অবস্থায় ফিরিয়ে আনতে দেয়। লক্ষ্য হল মিশ্রণের ক্রমবর্ধমান বিভিন্ন পর্যায়ের মধ্যে ঘনিষ্ঠ যোগাযোগ অর্জন করা যাতেএকটি বাষ্প আকারে শুধুমাত্র সবচেয়ে উদ্বায়ী ভগ্নাংশ রিসিভারে পৌঁছেছে, এবং বাকিগুলি ঘনক্ষেত্রের দিকে তরল আকারে ফিরে এসেছে। এই ধরনের কাউন্টারকারেন্টের মধ্যে যোগাযোগের ফলে উদ্বায়ী উপাদানগুলির পরিশোধনকে সংশোধন বা সমৃদ্ধি বলা হয়।
একাধিক পাতন
এই পদ্ধতিটিকে মাল্টি-স্টেজ ফ্ল্যাশ বাষ্পীভবনও বলা হয়। এটি অন্য ধরনের সরল পাতন। এটি ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, বৃহৎ বাণিজ্যিক ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্টে পানি পাতানোর জন্য। তরলকে বাষ্পে রূপান্তরের জন্য গরম করার প্রয়োজন হয় না। এটি কেবল উচ্চ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ সহ একটি ধারক থেকে নিম্নচাপ সহ একটি পাত্রে প্রবাহিত হয়। এটি দ্রুত বাষ্পীভবনের দিকে পরিচালিত করে, যার সাথে বাষ্পের ঘনীভবন তরলে পরিণত হয়।
ভ্যাকুয়াম পাতন
কমিত চাপ প্রক্রিয়ার একটি পরিবর্তন একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প ব্যবহার করে। "ভ্যাকুয়াম ডিস্টিলেশন" নামে পরিচিত এই পদ্ধতিটি কখনও কখনও এমন পদার্থের সাথে ব্যবহার করা হয় যা সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় ফুটতে থাকে বা স্বাভাবিক অবস্থায় সেদ্ধ করার সময় পচে যায়৷
ভ্যাকুয়াম পাম্প কলামে চাপ তৈরি করে, যা বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে অনেক কম। তাদের ছাড়াও, ভ্যাকুয়াম নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করা হয়। পরামিতিগুলির যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ পৃথকীকরণ দক্ষতা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপে আপেক্ষিক অস্থিরতার পার্থক্যের উপর নির্ভর করে। এই সেটিং পরিবর্তন করলে প্রক্রিয়ার অগ্রগতিতে বিরূপ প্রভাব পড়তে পারে।
শুদ্ধাগারগুলিতে ভ্যাকুয়াম পাতন সুপরিচিত। প্রচলিত পাতন পদ্ধতি পৃথকহালকা হাইড্রোকার্বন এবং ভারী হাইড্রোকার্বন থেকে অমেধ্য। অবশিষ্ট পণ্য ভ্যাকুয়াম পাতন সাপেক্ষে হয়. এটি কম তাপমাত্রায় তেল এবং মোমের মতো উচ্চ-ফুটন্ত হাইড্রোকার্বনকে আলাদা করা সম্ভব করে তোলে। পদ্ধতিটি তাপ সংবেদনশীল জৈব রাসায়নিক বিভাজন এবং জৈব দ্রাবক পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়৷
বাষ্প পাতন কি?
বাষ্প পাতন স্বাভাবিক স্ফুটনাঙ্কের নিচে তাপমাত্রায় একটি বিকল্প পাতন পদ্ধতি। এটি ব্যবহার করা হয় যখন পাতিত পদার্থটি অপরিবর্তনীয় এবং রাসায়নিকভাবে জলের সাথে বিক্রিয়া করে না। এই জাতীয় পদার্থের উদাহরণ হল ফ্যাটি অ্যাসিড এবং সয়াবিন তেল। পাতনের সময়, বাষ্প তরলে প্রবেশ করা হয়, যা এটিকে উত্তপ্ত করে এবং বাষ্পীভবন ঘটায়।
একটি বস্তাবন্দী কলামে পাতন
যদিও প্যাক করা কলামগুলি প্রায়শই শোষণের জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে এগুলি বাষ্প-তরল মিশ্রণের পাতনের জন্যও ব্যবহৃত হয়। এই নকশা একটি বড় যোগাযোগ পৃষ্ঠ এলাকা প্রদান করে, যা সিস্টেমের দক্ষতা বৃদ্ধি করে। এই ধরনের কাঠামোর আরেকটি নাম হল পাতন কলাম।
অপারেশনের নীতিটি নিম্নরূপ। বিভিন্ন অস্থিরতা সহ উপাদানগুলির কাঁচা মিশ্রণ কলামের কেন্দ্রে খাওয়ানো হয়। অগ্রভাগ দিয়ে তরল নিচে প্রবাহিত হয়, এবং বাষ্প উপরে চলে যায়। ট্যাঙ্কের নীচের মিশ্রণটি প্রিহিটারে প্রবেশ করে এবং বাষ্পের সাথে প্রস্থান করে। গ্যাসটি প্যাকিংয়ের মধ্য দিয়ে ছুটে যায়, তরলের সবচেয়ে উদ্বায়ী উপাদানগুলিকে তুলে নেয়, কলাম থেকে প্রস্থান করে এবং কনডেনসারে প্রবেশ করে। তরলীকরণের পরে, পণ্য প্রবেশ করেকফ সংগ্রাহকের মধ্যে, যেখানে এটি একটি পাতন এবং একটি ভগ্নাংশে সেচের জন্য ব্যবহৃত হয়।
ভিন্ন ঘনত্বের কারণে কম উদ্বায়ী উপাদানগুলি বাষ্প পর্যায় থেকে তরল পর্যায়ে চলে যায়। অগ্রভাগ যোগাযোগের সময়কাল এবং এলাকা বাড়ায়, যা বিচ্ছেদ দক্ষতা বাড়ায়। আউটলেটে, বাষ্পে সর্বাধিক পরিমাণে উদ্বায়ী উপাদান থাকে, যখন তরলে তাদের ঘনত্ব ন্যূনতম।
নজলগুলি বাল্ক এবং প্যাকেজে ভরা হয়৷ ফিলারের আকৃতি এলোমেলো বা জ্যামিতিকভাবে কাঠামোগত হতে পারে। এটি একটি জড় উপাদান যেমন কাদামাটি, চীনামাটির বাসন, প্লাস্টিক, সিরামিক, ধাতু বা গ্রাফাইট থেকে তৈরি করা হয়। ফিলারটি সাধারণত 3 থেকে 75 মিমি পর্যন্ত মাত্রা থাকে এবং বাষ্প-তরল মিশ্রণের সংস্পর্শে একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা থাকে। বাল্ক ফিলিংয়ে উচ্চ থ্রুপুট, উচ্চ চাপ প্রতিরোধ এবং কম খরচের সুবিধা রয়েছে৷
ধাতু ফিলারের উচ্চ শক্তি এবং ভাল ভেজাতা রয়েছে। সিরামিকের আরও বেশি আর্দ্রতা আছে, কিন্তু সেগুলি ততটা শক্তিশালী নয়। প্লাস্টিকগুলি যথেষ্ট শক্তিশালী, তবে কম প্রবাহের হারে ভালভাবে ভিজে না। যেহেতু সিরামিক ফিলার ক্ষয় প্রতিরোধী, তাই এগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহার করা হয় যা প্লাস্টিক সহ্য করতে পারে না।
প্যাকেজ অগ্রভাগ একটি কাঠামোগত জাল, যার মাত্রা কলামের ব্যাসের সাথে মিলে যায়। তরল এবং বাষ্প প্রবাহের জন্য দীর্ঘ চ্যানেল সরবরাহ করে। তারা আরো ব্যয়বহুল, কিন্তু আপনি চাপ ড্রপ কমাতে অনুমতি দেয়।কম প্রবাহ হারে এবং নিম্নচাপের পরিস্থিতিতে প্যাকেটের অগ্রভাগ পছন্দ করা হয়। এগুলি সাধারণত কাঠ, পাত ধাতু বা বোনা জাল দিয়ে তৈরি হয়৷
দ্রাবক পুনরুদ্ধার এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত।
পাতন কলামে পাতন
সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত কলামের ধরন। প্লেটের সংখ্যা পছন্দসই বিশুদ্ধতা এবং বিচ্ছেদের জটিলতার উপর নির্ভর করে। এটি পাতন কলামের উচ্চতাকে প্রভাবিত করে৷
এর অপারেশনের নীতিটি নিম্নরূপ। মিশ্রণটি কলামের উচ্চতার মাঝখানে খাওয়ানো হয়। ঘনত্বের পার্থক্য কম উদ্বায়ী উপাদানগুলিকে বাষ্প প্রবাহ থেকে তরল প্রবাহে স্থানান্তরিত করে। কনডেন্সার থেকে বের হওয়া গ্যাসে সবচেয়ে বেশি উদ্বায়ী পদার্থ থাকে, যখন কম উদ্বায়ী পদার্থ হিটারের মাধ্যমে তরল স্রোতে বেরিয়ে যায়।
কলামের প্লেটের জ্যামিতি মিশ্রণের বিভিন্ন পর্যায়ের অবস্থার মধ্যে যোগাযোগের মাত্রা এবং প্রকারকে প্রভাবিত করে। কাঠামোগতভাবে, এগুলি হল চালুনি, ভালভ, ক্যাপ, জালি, ক্যাসকেড ইত্যাদি। চালনী ট্রে, যাতে বাষ্পের জন্য ছিদ্র থাকে, কম খরচে উচ্চ কার্যক্ষমতা প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। সস্তা ভালভ ট্রে, যেখানে খোলার ওপেনিং এবং ক্লোজিং ভালভ দেওয়া হয়, উপাদান তৈরির কারণে আটকে যাওয়ার প্রবণতা রয়েছে। ক্যাপগুলি ক্যাপগুলির সাথে সজ্জিত যা ছোট গর্তের মধ্য দিয়ে বাষ্পকে তরল দিয়ে যেতে দেয়। এটি সবচেয়ে উন্নত এবং ব্যয়বহুল প্রযুক্তি, কম প্রবাহ হারে কার্যকর।ড্রেনের উল্লম্ব পাইপের নিচে এক ট্রে থেকে অন্য ট্রেতে তরল প্রবাহিত হয়।
টেবিল কলামগুলি প্রায়শই প্রক্রিয়া বর্জ্য থেকে দ্রাবক পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি শুকানোর অপারেশনে মিথানল পুনরুদ্ধার করতেও ব্যবহৃত হয়। জল একটি তরল পণ্য হিসাবে বেরিয়ে আসে, এবং উদ্বায়ী জৈব বর্জ্য বাষ্প পর্যায়ে যায়। একটি পাতন কলামে পাতনকে এটাই বলে।
ক্রায়োজেনিক পাতন
ক্রায়োজেনিক পাতন হল তরল অবস্থায় ঠাণ্ডা হওয়া গ্যাসগুলিতে সাধারণ পাতন পদ্ধতির প্রয়োগ। সিস্টেমটি -150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে তাপমাত্রায় কাজ করে। এই জন্য, তাপ এক্সচেঞ্জার এবং কয়েল ব্যবহার করা হয়। পুরো কাঠামোটিকে ক্রায়োজেনিক ব্লক বলা হয়। তরল গ্যাস ইউনিটে প্রবেশ করে এবং খুব কম তাপমাত্রায় পাতিত হয়। ক্রায়োজেনিক পাতন কলাম প্যাক এবং প্যাকেজ করা যেতে পারে। কম তাপমাত্রায় বাল্ক উপাদান কম কার্যকর হওয়ায় ব্যাচ ডিজাইন পছন্দ করা হয়।
ক্রায়োজেনিক পাতনের অন্যতম প্রধান প্রয়োগ হল বায়ুকে এর উপাদান গ্যাসে বিভক্ত করা।
নিষ্ক্রিয় পাতন
এক্সট্র্যাক্টিভ পাতন অতিরিক্ত যৌগ ব্যবহার করে যা মিশ্রণের একটি উপাদানের আপেক্ষিক উদ্বায়ীতা পরিবর্তন করতে দ্রাবক হিসাবে কাজ করে। নিষ্কাশন কলামে, পৃথক করার জন্য পদার্থগুলিতে একটি দ্রাবক যোগ করা হয়। পুনরুদ্ধার করা ফিড স্ট্রিমের উপাদান দ্রাবকের সাথে একত্রিত হয় এবং তরল পর্যায়ে প্রস্থান করে। অন্য উপাদানটি বাষ্পীভূত হয়ে পাতনে যায়। দ্বিতীয় দৌড়েআরেকটি কলাম পদার্থটিকে দ্রাবক থেকে আলাদা করার অনুমতি দেয়, যা চক্রের পুনরাবৃত্তি করতে পূর্ববর্তী পর্যায়ে ফিরে আসে।
নিষ্ক্রিয় পাতন ঘনিষ্ঠ স্ফুটনাঙ্ক এবং অ্যাজেওট্রপিক মিশ্রণের সাথে যৌগগুলিকে পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়। নকশার জটিলতার কারণে এক্সট্র্যাক্টিভ পাতন শিল্পে প্রচলিত পাতনের মতো বিস্তৃত নয়। একটি উদাহরণ হল সেলুলোজ প্রাপ্তির প্রক্রিয়া। জৈব দ্রাবক সেলুলোজকে লিগনিন থেকে আলাদা করে এবং দ্বিতীয় পাতন একটি বিশুদ্ধ পদার্থ তৈরি করে।
