آکسیجن پیداوار کے پلانٹ کی ڈیزائن کے اہم نکات

اصلی آکسیجن تیاری کے لیے ہوا کی علیحدگی ٹیکنالوجیاں اور انتخاب کے معیارات

پی ایس اے، غشاء اور کرائو جینک سسٹمز: کارکردگی، خلوص اور پیمانے میں اضافے کے درمیان موازنہ

جب براہ راست مقام پر آکسی جن تیار کرنے کی بات آتی ہے تو جو استعمال کرتا ہے آکسیجن تیاری کے لیے ہوا کی علیحدگی ، بنیادی طور پر تین اہم طریقے ہیں: دباؤ سوئنگ اڈسآپشن (PSA)، غشاء کا علیحدگی، اور کرائو جینک تقطیر۔ آئیے PSA سسٹمز سے شروع کرتے ہیں۔ یہ عام طور پر زیولائٹ مواد کو اڈسآربنٹس کے طور پر استعمال کرتے ہیں اور تقریباً 90 سے 95 فیصد خالص آکسیجن تیار کر سکتے ہیں، جو طبی معیارات کو پورا کرتی ہے۔ ان کی توانائی کی مصرف کم اور درمیانی حد تک ہوتی ہے، تقریباً 0.4 سے 0.6 کلو واٹ گھنٹہ فی کیوبک میٹر، اور ان کی صلاحیت چھوٹے نظاموں سے لے کر 5 کیوبک میٹر فی گھنٹہ تک سے لے کر بڑے انسٹالیشنز تک 100 کیوبک میٹر فی گھنٹہ تک ہوتی ہے۔ غشاء کی ٹیکنالوجی اس لیے نمایاں ہے کہ اسے جلدی سے نصب کیا جا سکتا ہے اور یہ بہت کارآمد طریقے سے چلتی ہے، جس میں 0.3 کلو واٹ گھنٹہ فی کیوبک میٹر سے کم توانائی استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، یہ سسٹم تقریباً 30 سے 45 فیصد آکسیجن کی خالصی تک ہی محدود ہیں، اس لیے ان کا استعمال زیادہ تر صنعتی عملوں میں احتراق کے ہوا کو بڑھانے کے لیے کیا جاتا ہے جہاں اعلیٰ خالصی کی ضرورت نہیں ہوتی۔ پھر ہم کرائو جینک تقطیر کے بارے میں بات کرتے ہیں، جو انتہائی خالص آکسیجن فراہم کرتی ہے، جس کی خالصی 99.5 فیصد سے زیادہ ہوتی ہے، جو سٹیل کی تیاری اور خاص گیسز جیسے اہم درجوں کے کاموں کے لیے درکار ہوتی ہے۔ لیکن اس طریقہ کار کے لیے بنیادی طور پر بہت زیادہ سرمایہ کاری کی ضرورت ہوتی ہے اور اس میں توانائی کا زیادہ استعمال ہوتا ہے، تقریباً 0.8 سے 1.2 کلو واٹ گھنٹہ فی کیوبک میٹر۔ زیادہ تر کاروباروں کے لیے، کرائو جینک کا استعمال صرف اس صورت میں مالی طور پر مناسب ہوتا ہے جب روزانہ پیداوار کی ضرورت تقریباً 100 ٹن سے زیادہ ہو۔ تمام اختیارات پر غور کرنے پر، بنیادی نمونہ یہی رہتا ہے کہ جتنی زیادہ خالصی کی ضرورت ہوگی، اتنی ہی زیادہ توانائی کی ضرورت ہوگی۔ جہاں خالصی کو کسی صورت بھی متاثر نہیں ہونا چاہیے وہاں کرائو جینک بہترین انتخاب ہے، PSA ہسپتالوں اور درمیانی سطح کے آپریشنز کے لیے بہترین توازن فراہم کرتا ہے، جبکہ غشاء کی ٹیکنالوجی ان حالات میں بہترین کارکردگی دکھاتی ہے جہاں کم خالصی قابلِ قبول ہو اور لاگت ابھی بھی اولین ترجیح ہو۔

توانائی کی کارکردگی کے معیار اور طہارت کی حدیں درخواست کے مطابق (طبی، صنعتی، لیبارٹری)

مختلف ایپلی کیشنز کی مخصوص ضروریات کا تعین کرتی ہے کہ کون سی ٹیکنالوجیز کو اس بنیاد پر منتخب کیا جاتا ہے کہ کس سطح کی پاکیزگی اور کارکردگی کا احساس ہوتا ہے۔ طبی آکسیجن کے لیے سخت تقاضے ہیں جن کو پورا کرنے کی ضرورت ہے جن میں آئی ایس او 8573-1 کلاس 1 اور آئی ایس او 13485 کے معیار شامل ہیں۔ پاکیزگی 93% کے ارد گرد ہونا ضروری ہے 3٪ کم یا زیادہ، ہائیڈروکاربن جیسے چیزوں پر بہت سخت کنٹرول کے ساتھ جو 0.1 حصے فی ملین سے کم رہنا چاہئے۔ نمی کا مواد -70 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ نہ ہو اور جراثیم سے آلودہ ہونے کی حد کو بھی قابل قبول حد تک رکھا جائے۔ یہ وضاحتیں عام طور پر PSA سسٹم کے ذریعہ فراہم کی جاتی ہیں جو 0.4 اور 0.6 کلو واٹ گھنٹے فی عام مکعب میٹر کے درمیان استعمال کرتی ہیں ، اور زیادہ تر سیٹ اپ میں قابل اعتماد کے لئے کسی قسم کی بے کارگی شامل ہوتی ہے۔

تاہم، صنعتی درخواستیں مکمل طور پر مختلف ہوتی ہیں۔ سٹیل کے تیار کنندگان 99.5 فیصد سے زیادہ خالصی والی کرائو جینک آکسیجن پر انحصار کرتے ہیں، جس کے لیے تقریباً 0.8 سے 1.2 کلو واٹ گھنٹہ فی Nm³ کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری طرف، بہت سارے کیمیائی آکسیڈیشن عمل صرف 30 سے 45 فیصد خالصی کی آکسیجن سے بھی اچھی طرح کام کر لیتے ہیں جو غشائی نظاموں سے حاصل کی جاتی ہے، اور جس میں تقریباً 0.3 کلو واٹ گھنٹہ فی Nm³ کی کم ترین توانائی استعمال ہوتی ہے۔ لیبارٹریاں عام طور پر بھی درمیانی حد کی خالصی چاہتی ہیں، یعنی اپنے تجزیاتی آلات کے لیے 95 سے 99 فیصد خالصی کا ہدف رکھتی ہیں۔ اسے عام طور پر ماڈیولر PSA یونٹس کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے جو عام طور پر 0.5 سے 0.7 کلو واٹ گھنٹہ فی Nm³ تک توانائی استعمال کرتے ہیں۔ ایک اہم بات جو یاد رکھنی چاہیے وہ یہ ہے کہ زیادہ خالصی حاصل کرنے کا مطلب ہے توانائی کی کارکردگی میں نقصان اُٹھانا۔ جب کسی درخواست کو 50 فیصد سے زیادہ خالصی کی ضرورت نہ ہو تو غشائی نظام، کرائو جینک طریقوں کے مقابلے میں توانائی کے استعمال کو آدھا سے دو تہائی تک کم کر سکتے ہیں۔ ہر خاص درخواست کے لیے درکار صلاحیتوں کے مطابق آلات کا انتخاب کرنا، ابتدائی سرمایہ کاری کے اخراجات اور مستقل آپریٹنگ اخراجات دونوں کو مناسب سطح پر برقرار رکھنے میں مدد دیتا ہے۔

طبی آکسی جن پلانٹس کے لیے ضابطہ اور حفاظتی طور پر انتہائی اہم ڈیزائن

آئی ایس او 8573-1 کلاس 1 ہوا کی معیاری کوالٹی اور مقامی تصدیق کی ضروریات کو حاصل کرنا

طبی آکسی جن کی پیداوار کے اداروں کے لیے، آئی ایس او 8573-1 کلاس 1 کے معیارات کے مطابق ہونا غیر قابلِ ت Negotiable ہے۔ یہ معیارات کم از کم درج ذیل حدود کو مقرر کرتے ہیں: آکسی جن کی خالصی کم از کم 99.5 فیصد، ہائیڈروکاربن 0.1 پارٹس فی ملین سے کم، ذرات جن کا سائز آدھے مائیکرو میٹر سے زیادہ نہ ہو، اور ڈیو پوائنٹ منفی 70 درجہ سیلسیس تک پہنچنا۔ توثیق کا عمل تین ماہ بعد ایک بار ریگولر سائٹ ویزٹس کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے، جہاں ٹیکنیشن گیس کروماتوگرافی ماس اسپیکٹرومیٹری کے آلات کا استعمال کرتے ہوئے گیس کے بہاؤ میں موجود اصل مواد کی جانچ کرتے ہیں۔ وہ مائیکرو بائیلوجیکل آلودگی کی جانچ کے لیے آگر پلیٹس پر نمونے بھی اکٹھے کرتے ہیں تاکہ کوئی بھی مائیکروب جو گزر گیا ہو، کا پتہ چل سکے، اور ساتھ ہی درست طریقے سے کیلنڈر کردہ ہائیگرومیٹرز کے ذریعے نمی کی سطح کی تصدیق بھی کرتے ہیں۔ ان تمام جانچوں کی مکمل دستاویزی کارروائی بھی ضروری ہے۔ پلانٹس کو تفصیلی کیلنڈر لاگ رکھنے چاہییں، وقت کے ساتھ تبدیلیوں کا ریکارڈ رکھنا چاہیے، اور ایسے نظام لگانے چاہییں جو خالصی کی مستقل نگرانی کریں۔ جب کوئی خرابی پیش آئے اور حفاظتی حدود سے تجاوز ہو جائے تو سسٹم کو خود بخود بند ہو جانا چاہیے۔ یہ نقطہ نظر عالمی ادارہ صحت کی سفارشات کے مطابق ہے اور خوراک اور ادویات کے انتظامیہ (ایف ڈی اے) اور یورپی ادویات کے ادارے جیسے ریگولیٹری اداروں کے سخت تقاضوں کو پورا کرتا ہے۔

صحت کے اداروں کے لیے جگہ کا انتظام، بکری کی منصوبہ بندی، اور ہنگامی سپلائی کا ایکسٹیگریشن

جب ان سسٹموں کی ترتیب دی جا رہی ہو جن میں حفاظت سب سے اہم ہو، تو شروعات ہمیشہ جسمانی علیحدگی سے کی جاتی ہے۔ دباؤ والے علاقوں کو الگ الگ علاقوں اور ذخیرہ کرنے والے حصوں سے مناسب آگ کے درجہ بندی شدہ رکاوٹوں کے ذریعے علیحدہ رکھنا ضروری ہے۔ بفر ٹینکوں میں کم از کم زیادہ سے زیادہ طلب کی 48 گھنٹوں کی گنجائش ہونی چاہیے۔ اسپتالوں کے لیے دوہرے سرکٹ کے انتظامات رکھنا تمام فرق لائے گا۔ یہ سسٹم خود بخود تبدیل ہو جاتے ہیں جب کوئی مرمت کا کام ہو رہا ہو یا بجلی منقطع ہو جائے، تاکہ شدید دیکھ بھال کے وارڈز اور آپریشن رومز کو کبھی بھی آکسیجن کی فراہمی نہ روکی جا سکے۔ اس کے علاوہ کئی اہم ایکسیلیشن کے نقاط بھی غور کرنے کے قابل ہیں۔ ان اعلیٰ دباؤ والے سلنڈر بینکس سے ایمرجنسی کنکشنز ضروری ہیں۔ زلزلوں کے شکار علاقوں میں واقع اسپتالوں کو آلات کی استحکام کے لیے خصوصی زلزلہ برداشت کرنے والی سہارا نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ اور یہ بھولیں نہیں کہ پورے ادارے میں ماحولیاتی آکسیجن کے سینسرز لگانا ضروری ہے تاکہ خطرناک سطح پر آکسیجن کے جمع ہونے کا نوٹس لیا جا سکے۔ پورے اسپتال میں جامع خطرہ جانچیں طے کرتی ہیں کہ سپلائی مختلف علاقوں میں کس طرح منتقل کی جائیں، جبکہ NFPA 99 کے معیارات کی پابندی بھی برقرار رکھی جائے۔ اس سے یہ یقینی بنایا جاتا ہے کہ آکسیجن کی لائنوں کو ممکنہ آگ لگنے کے مقامات سے دور رکھا جائے اور مشکل حالات کے باوجود بھی اہم دیکھ بھال کے محکموں کا بے رُک انتظام جاری رہے۔

اہم سامان کی سائز اور خصوصیات آکسیجن تیاری کے لیے ہوا کی علیحدگی سسٹمز

کور اجزاء کے درست سائز اور خصوصیات حاصل کرنا نظام کی قابل اعتمادی، کارکردگی کی موثریت اور ضوابط کو پورا کرنے کے لیے بہت اہم ہوتا ہے۔ ہوا کے کمپریسرز کے لیے، مالیکیولر سیوز اور فلٹرز کو مناسب طریقے سے کام کرنے کے لیے 6 سے 10 بار کے درمیان تیل سے پاک آؤٹ پٹ پیدا کرنا ضروری ہوتا ہے۔ زیادہ تر نظاموں میں عام طور پر تین درجے کے فلٹریشن کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں پہلے کوائلیسنگ فلٹرز، پھر فعال کاربن اور آخر میں ڈیسیکنٹ کے مرحلے شامل ہوتے ہیں تاکہ انفلاٹ ائیر کی معیاری کوالٹی کے لیے ISO 8573-1 کلاس 1 معیار کو حاصل کیا جا سکے۔ PSA ٹاورز، غشائی ماڈیولز یا کرائو جینک کالم جیسی علیحدگی کی اکائیوں کے لیے، فلو ریٹ اور خلوص کی ضروریات دونوں کے لیے ابعاد کو بالکل درست طریقے سے طے کرنا بہت اہم ہوتا ہے۔ طبی استعمالات عام طور پر کم از کم 93 فیصد آکسیجن کی کثافت چاہتے ہیں، جبکہ صنعتی ضروریات مختلف ہوتی ہیں اور یہ تقریباً 10 سے 500 کیوبک میٹر فی گھنٹہ تک ہو سکتی ہیں۔ اسٹوریج ٹینکس کو کم از کم 30 منٹ کے اعلیٰ طلب کے دوران کے لیے کافی گیس ذخیرہ کرنی چاہیے۔ نگرانی کے نظاموں کو خلوص کی سطح، دباؤ کے اشارے، ڈیو پوائنٹ اور ہائیڈرو کاربن کی مقدار کو بھی مستقل طور پر چیک کرتے رہنا چاہیے۔ PSA نظاموں کے لیے توانائی کے استعمال کے اعداد و شمار مختلف رپورٹرز کے مطابق متغیر ہوتے ہیں۔ اچھی طرح سے ڈیزائن کردہ نظام عام طور پر 0.4 سے 0.6 کلو واٹ گھنٹہ فی کیوبک میٹر کے درمیان کام کرتے ہیں، جو اکثر بیان کیے جانے والے لیکن غلط تصور کیے جانے والے اعداد و شمار 1.0 سے 1.4 کلو واٹ گھنٹہ فی Nm³ سے کہیں زیادہ بہتر ہے، جو نظاموں کے لیے دیے جاتے ہیں جو مناسب طریقے سے آپٹیمائز نہیں ہیں یا جن کے کمپریسر آلات کا سائز مناسب نہیں ہے۔ ایک اور بڑا فائدہ ماڈیولر اسکیل ایبلیٹی ہے۔ زیادہ تر جدید نظام صرف مزید ایڈسورپشن ویسلز یا غشائی اسٹیکس کو شامل کرکے صلاحیت کو تقریباً 20 سے 30 فیصد تک بڑھانے کی اجازت دیتے ہیں، بجائے پورے نظام کو تبدیل کرنے کے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

کون سا آکسی جن تولید کا طریقہ سب سے زیادہ خالصی فراہم کرتا ہے؟

کرائو جینک تقطیر سب سے زیادہ خالصی فراہم کرتی ہے، جو 99.5 فیصد سے زیادہ خالص آکسی جن دیتی ہے۔

کیا مختلف نظاموں کے درمیان توانائی کے استعمال میں فرق ہوتا ہے؟

جی ہاں، مختلف نظاموں میں توانائی کے استعمال میں فرق ہوتا ہے: پریشر سوئنگ ایڈسورپشن (PSA) عام طور پر فی کیوبک میٹر 0.4 تا 0.6 کلو واٹ گھنٹہ استعمال کرتا ہے، جب کہ غشائی نظام فی کیوبک میٹر 0.3 کلو واٹ گھنٹہ سے کم استعمال کرتے ہیں، اور کرائو جینک نظام فی کیوبک میٹر 0.8 تا 1.2 کلو واٹ گھنٹہ کی ضرورت رکھتے ہیں۔

طبی آکسی جن کے پلانٹس کو کن ضوابط کی پابندی کرنی ہوتی ہے؟

طبی آکسی جن کے پلانٹس کو آئی ایس او 8573-1 کلاس 1 اور آئی ایس او 13485 کے معیارات کی پابندی کرنی ہوتی ہے، جن میں کم از کم خالصی اور حفاظتی تقاضے شامل ہیں۔

اہم آکسیجن تیاری کے لیے ہوا کی علیحدگی طریقے کون کون سے ہیں؟

آکسی جن تولید کے اہم طریقے دباؤ سوئنگ ایڈسورپشن (PSA)، غشاء کے ذریعے علیحدگی، اور کرائو جینک تقطیر شامل ہیں۔