Kolonaên Destîlasyonê yên Gazeên Nâzik

Elementên Lêkewtinê yên Biha Bilind Dibijêrin

Krîpton û ksenon navên ku li malan têne bikaranîn neyin. Lê belê li hin beşên sanayê bihayên wan heye ku zîv jî wekî tiştêkî hêsan dibin. Sebeka vê yekê jî rast e: ev gaze li atmosferê pirr kêmasî ne. Krîpton di hewaya xwezayî de di 1.1 parçeyan de mîlyonê de ye. Ksenon jî ji bo vê yekê ji bo kêmasîtir e, di 0.086 parçeyan de mîlyonê de ye. . Ji bo vê yekê pêşveçûnê ya mîlyon metrekub ê hewayê tenê dê dibe hejmara metrekub êk krîpton û qismekî kêm a ksenon.

Lê ev gaze ji bo karûbarên cihêreng nebeşî ne. Krîpton pencereyên bi karûbarê enerjîyê ya baş-têrê dikin, atmosfera bêkêr ji bo çîrokanê ya taybetî peyda dike û li berkarîya îzolekirina bilind-karûbarê tê bikaranîn. Ksenon jî wekî gazê ya hilberandina motorên îyonê yên satelîtê tê bikaranîn, wekî gazê ya karûbarê li ser lêzerên eksîmerê yên ji bo hilberîna semîkonduktorê û wekî madda şîroveyê li ser eksperîsansên maddeya tume ya tume ku pîvana pakêtê bihêz e.

Gerîanînî ئەم بەشانەی سەرەکییە لە هەواوە ئەجبارییە—ئەمەش لە ڕووی ئابورییەوە پێویستە چونکە بەهایان دەتوانێت قەبارەی کارەکە بسەلمێنێت. بەڵام خۆی کارەکەی گرتنەوە یەکێکە لە کارە گەرمی-سەردەکەی سەختترین کە لەم دۆخەدا هەیە.

بۆچی دیستیلەکردنی ئاسایی کار ناکات

کێشەی بنچینەیی بریتییە لە تەرکیز. هەواى سەر زەوی زۆربەیەکی نایترۆجین و ئۆکسجینە، و ئارگۆن گەورەترین بەشی کەمە کە دووەمە. کریپتۆن و زینۆن زۆر کەمە و تەنانەت لە ستونە سەرەکییەکانی دیستیلەکردنی یەکەی جیاکردنەوەی هەواش دەرناکەوێن. ئەوان بەسەر ئۆکسجین دەڕۆن و لە شلەی ئۆکسجینی خوارەوە کۆدەبنەوە.

بۆ گرتنەوەیان، کارەکە دەبێت لە شلەی ئۆکسجینەوە دەست بکات کە لە یەکەی سەرەکیی ASU گیراوە. ئەم شلەیە کریپتۆن و زینۆنی لە تەرکیزێکی زیادکراوەدا دەگرێت—هێشتا بە باشی کەمە، بەڵام لاوازە بۆ ئەوەی بەشێوەیەکی ڕاستەوخۆ بەکاربھێنرێت. دواتر، بۆکسی سەردووی گرتنەوە ئەو گازە سەرەکییانەی هەواوە لە شلەکە دەردەکات کە وەک نایترۆس ئۆکساید و هیدرۆکاربۆنەکان دەبنە هۆی کێشە لە بەشی دواتر. .

پرۆسەی تەقەلەکردن خۆی لە چەندین هەنگاودا ڕوو دەدات. یەکەم سەری ستونەکان گازە کەمبووەکان لە سەرەتای پێوانەی ملیۆنەوە تا ئەوەی بەشێکی ناوازە بەدەست بھێنرێت، زیاد دەکات. ئەم میشەورە ناوازەیە بە شێوەیەکی تیپیکی چەند سەدەمەکەی کریپتۆن و زینۆن لە یەکەوە دەگرێت، لەگەڵ ئۆکسجین و ئەو شتانەی تر کە لەگەڵ دەگەڕێن. لەوێشەوە، بەشێکی بەرزکەرەوە کاری پاککردنەوەی کۆتایی ئەنجام دەدات. .

قەڵەوییەتەکە لە فراوانی جیاکردنەوەی ئەم بەشانەدا دەکەوێت. خاڵی جۆڵانی کریپتۆن و زینۆن نزیکە لە خاڵی جۆڵانی ئۆکسجین، ئەمەش مانای ئەوەیە کە جیاکردنەوە پێویستی بە زۆر هەنگاوی تیۆری و ڕێژەی بەرزی گەڕانەوە هەیە. ستونەکان بەرزن، کەمبوونەوەی فشار بە باشی کۆنتڕۆڵ دەکرێت، و کۆنتڕۆڵکردنی تەمپەراتور دەبێت بە زۆر بەهێز بێت. ئەمە پرۆسەیەکی بەهێز نییە.

ڕێکخستنی ستون کە کارەکە دەکات

Trenekî tipîk a gerrî zêdekirinê ya kêm-jiyana ji çend kolonên destilasyonê pêk tê ku bi rêzê tên çêkirin. Kolonên pêş-zêdekirinê li ser feshê navîn dixebitin û gelek zêdekirinê dikin. Xwarin—oxygenê şil ji ASU—dê di yekem kolonê de, ku li wir oxygen û komponentên sivik-tir li ser têne şikandin û krypton û xenon li binê dikin zêdekirin.

Ji kolona pêş-zêdekirinê, strîma binê diçe kolona krypton/xenonê ku du gerrî kêm-jiyana ji hev veqetînin. Ev yek e ku proses pirrî girîng e, çimku krypton û xenon ji hev cuda ne li ser volatîlîteyê, lê faktora veqetandinê mezin nîne. Kolon divê bi karanîna bihêz û kontrolya germî ya rast xebitî.

پاشایی دواه‌کەرەکە بەرگری لە ئۆکسجینی جێماو و هەر جۆرە ڕەشەبەری گازەکان دەکات. گازی دەرکەوتوو لەم پاشاییە دەتوانێت بەهێزی زیاتر لە ٩٨٪ بەدەست بهێنێت بۆ تێکەڵەی گازە نادرەکان، کە بە شێوەیەکی تیپیکی دابەش دەبێت بۆ نزیکەی ٩١٪ کریپتۆن، ٧٪ زینۆن و تێکەڵەی جێماو ئۆکسجین . دواتر، گازەکان بەهێز دەکرێن بۆ سیلیندەرەکان بۆ جیاکردنەوەی کۆتایی و بەربەستکردن .

هەموو زنجیرەکە لە ناو قوتابی سارددا کار دەکات کە پڕە لە ماددەی بەرگری—پێرلایت یان هەمان شت—بۆ کەمکردنەوەی دەرچوونی گەرمی. هەموو ڤالڤەکان، لولەکان و ئامێرەکان دەبێت بەپێی ستانداردی سەردەکارییەوە مەزنی دەستنیشان بکرێن. دیزاینی میکانیکی دەبێت بەرگری لە کەمبوونەوەی گەرمی، گەرمبوونی جیاواز و ئەو ڕاستییەش بکاتە بەشێک کە هەر دەرچوونێکی گەرمییەکی گەورە دەبێتە هۆی خراپبوونی کاری جیاکردنەوە

کەوایە سەربەخۆیییەکان ڕاستەقینەن

هەموو ئاسۆن یەکسان نین بۆ دەستکەوتنی گازە کەمکارەکان. تەنها لە قەبارەیەکی گەورەدا ئەنجامێکی ئابوری هەیە. سەرچاوەکانی پیشەسازی دەڵێن کە ئاسۆنێک کە زیاتر لە ٣٠٠٠ بۆ ٤٠٠٠ تۆن لە رۆژێکدا پرۆسە دەکات، ئەو سەرحدەیە کە دەستکەوتن لەم جۆرە گازانە لە ئابوریدا سودبەخش دەبێت. لەو قەبارەیەی خوارەوە، هەڵەی سەرمایەیی بۆ زنجیرەی دەستکەوتن و هەڵەی بەکارهێنانی بەردەوام ناتوانرێت بەھۆی بەھای بەرھەمەکەوە ڕەوانە بکرێت.

هۆکارەکە ڕوونە. ئامێرەکانی دەستکەوتن زۆر بەھای سەرمایەیی ئاسۆن زیاد دەکەن—کۆڵۆنەکان، قوتابی ساردەکە، ئامێرەکان، سیستەمە تایبەتەکانی کۆنتڕۆڵ. هەروەها باری سەربەخۆیی سەر ئاسۆنی سەرەکی زیاد دەکات، چونکە دەستکەوتنی گازە کەمکارەکان شلەی ئۆکسجینی شل دەبەزێنێت کە لەوانەیە بەرھەم بێت، و ساردکردنی پێویست بۆ کۆڵۆنەکانی دیستیلەسیۆن زیادەیە لە مەرجەکەی گشتیی کارەبایی.

Lê belavkirina ASU-yên mezin ên ku kompleksên sîndûrî yên mezin dixebitin, her weha hesab pêk tê. Xerckirina zêde ya sermayeyê li ser bingeha mezin a hilberê tê parçekirin, û rêzê ya îkârê ya gazên nayab dibe sedema çalakiya ekonomîk a projeyê. Hin rêveberên karûbarê rêza îkârê ya gazên nayabê wekî yekîneyek ji karûbarên cuda di nav karûbara ASU-yê ya mezin de dinirxînin—û di hin rewşan de îkâra gazên nayabê dikare guherîna giştî ya serbestî ya investîsyonê (ROI) bi awayekî girîng zêde bike.

Yekînekî rastîn ya ku hewceyê lêkolînê ye

Yekînekî li Rojhilatê Asyayê nimûneke bikêr pêşkêşî dike. ASU-yê ku li wir hatiye sazkirin rojane dê 4,000 tonî havayê pevli dibîne û oksîjen û nîtrojenê ji bo kompleksa çûnê û parka kîmyewîyan peyda dike. Rêza îkârê ya gazên nayabê wekî investîsyonekî duyemîn piştî ku ASU-yê sereke çend salan li ser kar bûbû hate zêdekirin.

Serbestbûna sazîkê çend pirsgirêkên wusa hebo. Strîma oksîjenê ya bi kar tîne ji bo rêça dîtinê divê ji cîhekî taybet a qutîya sar a ASU veqetîne, ku vê yekê pêdivî bi serbestbûna plan kirî û guherandinên li ser pîpoyên berê hebû. Qutîya nû ya sar li gel struktûra berê hatiye avakirin, lê girêdana kontrolan û parastinên navxweyî pêdivî bi koordînasyona hêsan a navbera firêkerê rêça dîtinê û tima karîkera ASU bû.

Rêça dîtinê xwe bi karanîna sê kolonan e: pêş-konsantrator, parçekirina krypton/xenon û paqijkirina dawîn. Sîstem bi şêweyeke bêwext dixebite, û paqijiya hilberê bi awayekî pergalî tê nimûne girtin da ku were dîtin ku standartên pêwist tên bicîh kirin. Karîkeran raporkirine ku pirsgirêka sereke ya karîkê îdarakirina kontêna karbona hidrojen e li strîma daxilê—eger sistemên rakirina CO₂ û N₂O yên li pêşî ya ASU ne li ser karbûn, paqijkirina rêça dîtinê dikare bi gelemperî zor bibê.

ئەم ئامێرە ئێستا کریپتۆن و زینۆن لە قەبارەی تجاری دەخۆڵێتەوە، و بەرھەمەکە بۆ بازاڕی گازی تایبەت دەفرۆشرێت. ماوەی گەڕانەوەی سەرمایە بۆ ئامێری دەربارکردن لە چەندێکی ناسراوە کە بڕیارەکە ڕەسمی دەکات، هەرچەندە بەرھەمھێنەرەکە پەسند دەکات کە ئەم پڕۆژەیە لە قەبارەیەکی بچووکتردا نەبووایە بەهێز.

سنوورەکانی کە ئەنجامدانیان پێویستە

سنورەکان ھەن کە ھەر سەرچاوەیەکی ڕاستەقینە دەبێت ئەوانە بە ڕاستی بیر بکاتەوە. تێکەڵەی دەستپێک گرنگە—ئەگەر هەواى سەر زەوی تێکەڵەیەکی نادیاری ھیدرۆکاربۆن یان ھەر جۆرەکەیەکی تری گشتی تێدابێت، کاری پاککردنەوە زیاد دەبێت. كارایی دەربارکردن ١٠٠٪ نیە؛ ھەموو گازی نادرەکە لە ھەردوو لاى ستونەکان و شەپۆلەکانی سەرەوە دەشکێت.

Pîvanên xwînê yên malê jî girîng in. Hin karîgerî hewcedariya pîvanên bilind-ji bo xwînê—mînak, şîroveya materiyaya tarî hewcedariya kryptonê di xenonê de ya kêmترîn 10⁻¹² mol/mol e. Digerîna vê asta xwînê gavên zêde yên pêşveçûnê digerîne ku di rêça standard a dîtinê de nebin, û bihêztir û kompleksîteya zêde dide.

Pirsê gihîştina bazarê jî heye. Gazên nayab ne malên komodîtî ne; bi rêbaza taybet a çareseriyê tên firotin, bi peymanên dirêjdemî û pîvanên kalîteyê yên zor bihêz. Heger avahîyek gazên nayab çêdike lê infrastruktûra bazirganiyê ya pêwist ji bo firotinê tunebe, dibe ku ew stokê bigire û ne parayan derxîne.

Rêçika Teknolojiyê

تەکنۆلۆژیای بنیاتنەوەی سەرەکی بۆ دەستکەوتنی گازە کەمەکان بۆ ماوەی چەندین سەدە بەردەوام بووە. ستونەکان، تەرمۆدینامیکەکان، و پرینسیپەکانی جیاکاری—ئەمە هەمووی بە باشی تێگەشتووە و نابەزێتەوە بە شێوەیەکی زۆر قورس. ئەوەی گۆڕان دەکات، تەرخانکردن و بەهێزکردنە.

سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵی مۆدێرن ڕێگە بە کۆنتڕۆڵی زۆر باشتری دەرەجەی گەرمی و فشار دەدەنەوە لەوەی کە تەنها دەسەڵاتی ١٠ ساڵی پێش ئێستا هەبوو. سێنسەرە پێشکەوتووەکان داتای ڕاستەوخۆی کۆمپۆزیسیۆن دەبەخشێن کە رێگە بە ستراتیجییەکانی کۆنتڕۆڵی پێشەوە دەدەن. ئەنجامەکە زیادبوونی کارایی دەستکەوتن و کوالیتی باشتر و یەکسانتری بەرهەمە.

هەروەها گۆڕانێک هەیە بۆ دیزاینە مۆدیولەرەکان و دیزاینەکانی سکید-مۆنتەد کە کاتی دامەزراندنی سایت کەم دەکەنەوە و تەرخانکردن بە ئاسانی لەگەڵ ASU-ی میوان دەکەن. تاقیکردنەوە لە فاکتۆریەوە و پێش-کۆمیسیۆنکردن دەتوانێت کێشەکان دیاری بکات پێش ئەوەی ئامێرەکان بە سایت بگەن، کە ئەمە خەریکەی خەریکەی کەم دەکاتەوە و ماوەی کاتی داخستن.

هێزە ئابورییەکان هێشتا بەهێزن. داواکاری بۆ گازە تایبەتەکان لە چەندین بواردا زیاد دەکات—سێمیکۆندەکتەر، ئاسمان و فەضای ئاسمانی، تەندروستی و لێکۆڵینەوە. بەربەستە لە بەرھەمھێنانی گازە نادرەکان لە سەرچاوە کلاسییەکان، کە پێشبڕکێی نرخەکان دەباتە پێشەوە. بۆ بەرھەمھێنەرانی گەورەی سیستەمی ئۆکسجینی سەردەرەوە (ASU)، زیادکردنی ڕاگرتنی گازە نادرەکان ھەموو کاتێک بەشێکی زیاتر ڕاسپاردەی پڕۆژەکە دەبێت.

گرینفیر تەجهیزاتی جیاکردنەوەی سەردەرەوەی کریۆجینیکی بۆ کاربەرە نادرەکان لە چەندین پڕۆژەدا بەرھەمھێناوە، لەگەڵ توانای دروستکردن کە ستانداردەکانی ASME و CE دەپەڕێنێت و مێژوویەکی بەرھەمھێنانی بە سوودەوە لە کاتی داواکراوەکان. ئەمڕۆ زەمینەی ئەنجینەری و بەرھەمھێنان ھەیە بۆ پاڵپشتی ئەم کۆلۆنە تایبەتانە؛ پرسیارەکە بۆ ھەر پڕۆژەیەک ئەوەیە کە ئایا قەبارە و شرۆی بازاڕ سەرچاوەکانی سەرمایە بەکاربھێنەرەکە ڕەوایی دەکەن.