কার্বন আণবিক চালনী
প্রযুক্তিগত পরামিতি
১. কণার ব্যাস: ১.০-১.৩ মিমি
২. স্থূল ঘনত্ব: ৬৪০-৬৮০ কেজি/ঘনমিটার
৩. অধিশোষণ কাল: ২ × ৬০ সেকেন্ড
৪. সংকোচন শক্তি: ≥৭০ নিউটন/প্রতিটি
উদ্দেশ্য: কার্বন মলিকুলার সিভ হলো ১৯৭০-এর দশকে উদ্ভাবিত একটি নতুন অধিশোষক, যা একটি চমৎকার নন-পোলার কার্বন উপাদান। কার্বন মলিকুলার সিভ (CMS) বায়ু থেকে নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ পদার্থ পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়। এটি কক্ষ তাপমাত্রার নিম্নচাপের নাইট্রোজেন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। প্রচলিত গভীর শীতল উচ্চচাপের নাইট্রোজেন প্রক্রিয়ার তুলনায় এর বিনিয়োগ খরচ কম, নাইট্রোজেন উৎপাদনের গতি বেশি এবং নাইট্রোজেনের খরচও কম। তাই, এটি প্রকৌশল শিল্পের জন্য প্রেসার সুইং অ্যাডসর্পশন (PSA) পদ্ধতিতে বায়ু থেকে নাইট্রোজেন পৃথকীকরণের একটি পছন্দের অধিশোষক। এই নাইট্রোজেন রাসায়নিক শিল্প, তেল ও গ্যাস শিল্প, ইলেকট্রনিক্স শিল্প, খাদ্য শিল্প, কয়লা শিল্প, ঔষধ শিল্প, কেবল শিল্প, ধাতুর তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ, পরিবহন ও সংরক্ষণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
কার্যপ্রণালী: কার্বন মলিকিউলার সিভ তার ছাঁকনি বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের পৃথকীকরণ সম্পন্ন করে। মলিকিউলার সিভে অপদ্রব্য গ্যাস শোষণের ক্ষেত্রে, বড় এবং মেসোপোরাস ছিদ্রগুলো শুধুমাত্র চ্যানেলের ভূমিকা পালন করে, এবং শোষিত অণুগুলো মাইক্রোপোর ও সাবমাইক্রোপোরে পরিবাহিত হয়; এই মাইক্রোপোর ও সাবমাইক্রোপোরগুলোই হলো শোষণের প্রকৃত আয়তন। পূর্ববর্তী চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, কার্বন মলিকিউলার সিভে প্রচুর পরিমাণে মাইক্রোপোর থাকে, যা ছোট কাইনেটিক আকারের অণুগুলোকে দ্রুত ছিদ্রের মধ্যে ব্যাপিত হতে দেয়, এবং একই সাথে বড় ব্যাসের অণুগুলোর প্রবেশ সীমিত করে। বিভিন্ন আকারের গ্যাস অণুর আপেক্ষিক ব্যাপন হারের পার্থক্যের কারণে, গ্যাস মিশ্রণের উপাদানগুলোকে কার্যকরভাবে পৃথক করা যায়। অতএব, অণুর আকার অনুযায়ী কার্বন মলিকিউলার সিভের মাইক্রোপোরের বন্টন ০.২৮ ন্যানোমিটার থেকে ০.৩৮ ন্যানোমিটারের মধ্যে হওয়া উচিত। মাইক্রোপোর আকারের পরিসরের মধ্যে, অক্সিজেন ছিদ্রমুখ দিয়ে দ্রুত ছিদ্রের ভেতরে প্রবেশ করতে পারে, কিন্তু নাইট্রোজেনের পক্ষে ছিদ্রমুখ দিয়ে প্রবেশ করা কঠিন, যার ফলে অক্সিজেন ও নাইট্রোজেনের পৃথকীকরণ সম্ভব হয়। কার্বন মলিকিউলার সিভ দ্বারা অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন পৃথকীকরণের ভিত্তি হলো মাইক্রোপোরের ছিদ্রের আকার। যদি ছিদ্রের আকার খুব বড় হয়, তবে অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন সহজেই মলিকিউলার সিভের মাইক্রোপোরে প্রবেশ করতে পারে এবং পৃথকীকরণের কাজটিও করতে পারে না; আবার ছিদ্রের আকার খুব ছোট হলে, অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন মাইক্রোপোরে প্রবেশ করতে পারে না এবং পৃথকীকরণের কাজটিও করতে পারে না।
কার্বন মলিকুলার সিভ এয়ার সেপারেশন নাইট্রোজেন ডিভাইস: এই ডিভাইসটি সাধারণত নাইট্রোজেন মেশিন নামে পরিচিত। এর প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াটি হলো সাধারণ তাপমাত্রায় প্রেসার সুইং অ্যাডসর্পশন পদ্ধতি (সংক্ষেপে পিএসএ পদ্ধতি)। প্রেসার সুইং অ্যাডসর্পশন হলো তাপ উৎস ছাড়া শোষণ এবং পৃথকীকরণের একটি প্রক্রিয়া। উপরোক্ত নীতির কারণে, চাপ প্রয়োগ এবং গ্যাস উৎপাদনের সময় কার্বন মলিকুলার সিভের শোষিত উপাদান (প্রধানত অক্সিজেন অণু) শোষিত হয় এবং চাপ কমানো ও নিষ্কাশনের সময় তা বিশোষিত হয়, যার ফলে কার্বন মলিকুলার সিভ পুনরুজ্জীবিত হয়। একই সময়ে, বেড গ্যাস ফেজে সমৃদ্ধ নাইট্রোজেন বেডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে উৎপাদিত গ্যাসে পরিণত হয় এবং প্রতিটি ধাপ একটি চক্রাকার প্রক্রিয়া। পিএসএ প্রক্রিয়ার চক্রাকার প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে: চাপ প্রয়োগ এবং গ্যাস উৎপাদন; সুষম চাপ; চাপ কমানো, নিষ্কাশন; তারপর চাপ, গ্যাস উৎপাদন; এই কয়েকটি কার্যকারী পর্যায় একটি চক্রাকার প্রক্রিয়া গঠন করে। প্রক্রিয়ার বিভিন্ন পুনরুজ্জীবন পদ্ধতি অনুসারে, একে ভ্যাকুয়াম পুনরুজ্জীবন প্রক্রিয়া এবং বায়ুমণ্ডলীয় পুনরুজ্জীবন প্রক্রিয়ায় ভাগ করা যায়। ব্যবহারকারীদের প্রয়োজন অনুযায়ী পিএসএ নাইট্রোজেন তৈরির মেশিনে এয়ার কম্প্রেশন পিউরিফিকেশন সিস্টেম, প্রেসার সুইং অ্যাডসর্পশন সিস্টেম, ভালভ প্রোগ্রাম কন্ট্রোল সিস্টেম (ভ্যাকুয়াম রিজেনারেশনের জন্য একটি ভ্যাকুয়াম পাম্পও প্রয়োজন), এবং নাইট্রোজেন সাপ্লাই সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
