কিভাবে তরল হাইড্রোজেন উত্পাদিত হয়?

2023-06-27

1. কিভাবে হয় উত্পাদিত তরল হাইড্রোজেন?

জল গ্যাস পদ্ধতি দ্বারা হাইড্রোজেন উত্পাদন


পানির গ্যাস (C+H2O→CO+H2—তাপ) পেতে উচ্চ তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের সঙ্গে বিক্রিয়া করার জন্য কাঁচামাল হিসেবে অ্যানথ্রাসাইট বা কোক ব্যবহার করুন। বিশুদ্ধকরণের পর, এটি জলীয় বাষ্পের সাথে একটি অনুঘটকের মধ্য দিয়ে যায় যাতে CO কে CO2 (CO+H2O →CO2+H2) তে রূপান্তর করা হয় যাতে 80%-এর বেশি হাইড্রোজেন উপাদান সহ একটি গ্যাস পাওয়া যায়, এবং তারপর CO2 দ্রবীভূত করার জন্য এটিকে জলে চাপুন, এবং তারপর অবশিষ্ট CO কে একটি দ্রবণ দ্বারা অপসারণ করা হয় যাতে কপ্রাস ফর্মেট (অথবা এই কম্প্রোস অ্যামহাইড্রোজেন, কম্প্রোস অ্যাকমোন) থাকে। পদ্ধতিতে হাইড্রোজেন উৎপাদনের খরচ কম এবং একটি আছে বড় আউটপুট এবং আরো সরঞ্জাম। এই পদ্ধতিটি প্রায়ই অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ উদ্ভিদে ব্যবহৃত হয়। কিছু কিছু CO এবং H2 থেকে মিথানল সংশ্লেষিত করে, এবং কিছু জায়গায় 80% হাইড্রোজেনের সাথে কম বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন ব্যবহার করে গ্যাসটি কৃত্রিম তরল জ্বালানীর জন্য ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতিটি প্রায়শই বেইজিং রাসায়নিক পরীক্ষামূলক প্ল্যান্ট এবং অনেক জায়গায় ছোট নাইট্রোজেন সার উদ্ভিদে ব্যবহৃত হয়।

সিনথেটিক গ্যাস থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদন এবং পেট্রোলিয়ামের তাপীয় ক্র্যাকিং থেকে প্রাকৃতিক গ্যাস


পেট্রোলিয়ামের তাপীয় ক্র্যাকিংয়ের উপজাতটি প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন তৈরি করে, যা প্রায়শই পেট্রোকেমিক্যাল এবং সার উদ্ভিদের প্রয়োজনীয় হাইড্রোজেন, গ্যাসোলিনের হাইড্রোজেনেশনে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোজেন উৎপাদনের এই পদ্ধতি বিশ্বের অনেক দেশেই গৃহীত হয়। গাছপালা, বোহাই অয়েলফিল্ডের পেট্রোকেমিক্যাল ঘাঁটি ইত্যাদি হাইড্রোজেন তৈরি করতে এই পদ্ধতি ব্যবহার করে।

কোক ওভেন গ্যাস রেফ্রিজারেটেড হাইড্রোজেন উত্পাদন
কোক ওভেন গ্যাসকে হিমায়িত করুন এবং চাপ দিন যা প্রাথমিকভাবে অন্যান্য গ্যাসগুলিকে তরল করতে এবং হাইড্রোজেন ছেড়ে দেওয়ার জন্য বের করা হয়েছে। এই পদ্ধতিটি কয়েকটি জায়গায় ব্যবহার করা হয়।

লবণ পানির তড়িৎ বিশ্লেষণের উপজাত হাইড্রোজেন
ক্লোর-ক্ষার শিল্পে, প্রচুর পরিমাণে বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন উত্পাদিত হয়, যা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং এটি সাধারণ হাইড্রোজেন বা বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন তৈরি করতেও বিশুদ্ধ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, দ্বিতীয় রাসায়নিক উদ্ভিদে ব্যবহৃত হাইড্রোজেনটি ইলেক্ট্রোলাইটিক ব্রাইনের উপজাত।

চোলাই শিল্পের উপজাত
যখন ভুট্টাকে অ্যাসিটোন এবং বুটানল গাঁজানোর জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন ফার্মেন্টারের বর্জ্য গ্যাসের 1/3-এর বেশি হাইড্রোজেন বারবার পরিশোধন করার পরে সাধারণ হাইড্রোজেন (97% এর উপরে) তৈরি করতে পারে এবং সাধারণ হাইড্রোজেনকে তরল সিলটিউবে নাইট্রোজেন হিসাবে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে ঠান্ডা করা যেতে পারে। N2) বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন (99.99% এর বেশি) উত্পাদন করতে আরও সরানো যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বেইজিং ব্রুয়ারি এই উপ-পণ্য হাইড্রোজেন উত্পাদন করে, যা কোয়ার্টজ পণ্য ফায়ারিং এবং বহিরাগত ইউনিটগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

2. কেমন হয় তরল হাইড্রোজেন পরিবহন করা হয় এবং পরিবহনের উপায় কি

বর্তমানে, তরল হাইড্রোজেনের পরিবহন পদ্ধতিতে প্রধানত নিম্নলিখিত প্রকারগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
প্রথমটি ট্যাঙ্ক ট্রাক ডেলিভারি। এই পদ্ধতিটি প্রস্তুতকারকের থেকে ব্যবহারকারীর কারখানা বা স্টেশনে তরল হাইড্রোজেন স্থানান্তর করতে বিশেষভাবে ডিজাইন করা ট্যাঙ্ক ট্রাক ব্যবহার করে। ট্যাঙ্ক ট্রাকগুলি সাধারণত মাল্টি-লেয়ার ইনসুলেটেড শেল দিয়ে ডিজাইন করা হয় যাতে পরিবহনের সময় তরল হাইড্রোজেনের তাপমাত্রা এবং চাপ স্থিতিশীল থাকে। যাইহোক, এই পদ্ধতিতে ট্যাঙ্কার তৈরি করতে অনেক খরচের প্রয়োজন হয় এবং এটি ট্র্যাফিক দুর্ঘটনা এবং দূরত্বের সীমাবদ্ধতার মতো কারণগুলির জন্য ঝুঁকিপূর্ণ।
দ্বিতীয়টি পাইপলাইন ডেলিভারি। এই পদ্ধতিটি একটি বিশাল তরল হাইড্রোজেন বিতরণ পাইপলাইন সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে। তরল হাইড্রোজেন উৎপাদন প্ল্যান্ট দ্বারা পাইপলাইন সিস্টেমে ইনজেক্ট করা হয়, এবং তারপর ভূগর্ভস্থ পাইপলাইনের মাধ্যমে ব্যবহারকারীর কারখানা বা হাইড্রোজেন রিফুয়েলিং স্টেশনে পরিবহন করা হয়। পাইপলাইন পরিবহন হল প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেনের উচ্চ-তীব্রতার পরিবহণ মেটাতে একটি অর্থনৈতিক, দক্ষ এবং নিরাপদ উপায়। কিন্তু একই সময়ে, পাইপলাইন পরিবহনের জন্য বড় আকারের অবকাঠামো নির্মাণের প্রয়োজন এবং কিছু ঝুঁকি রয়েছে, তাই এর নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য কঠোর ব্যবস্থাপনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের কাজ প্রয়োজন।
তৃতীয়টি জাহাজ পরিবহন। তরল হাইড্রোজেন সমুদ্রের মাধ্যমে বিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলে পরিবহন করা যেতে পারে। তরল হাইড্রোজেনের কম ঘনত্বের কারণে, জাহাজ পরিবহনের জন্য জাহাজের স্থিতিশীলতা এবং তরল হাইড্রোজেনের নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য বিশেষ সঞ্চয়স্থান এবং পরিবহন সুবিধা এবং প্রযুক্তির প্রয়োজন হয়। জাহাজ পরিবহণ দীর্ঘ-দূরত্বের পরিবহন চাহিদা মেটাতে পারে প্রচুর পরিমাণে তরল হাইড্রোজেনের, তবে এর জন্য প্রয়োজন বিশাল অর্থনৈতিক ও প্রযুক্তিগত খরচ, এবং সামুদ্রিক নিরাপত্তা প্রবিধান এবং আন্তর্জাতিক নিয়মাবলীর সাথে কঠোরভাবে সম্মতি।

3. তরল হাইড্রোজেন উত্পাদন করা কঠিন?

এটি উত্পাদন করা আরও কঠিন, এবং অসুবিধাটি নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলিতে রয়েছে:
শীতল তাপমাত্রা কম, শীতল করার ক্ষমতা বড় এবং ইউনিট শক্তি খরচ বেশি;

হাইড্রোজেনের অর্থো-প্যারাকনভার্সন হাইড্রোজেনকে মিথেন, নাইট্রোজেন, হিলিয়াম এবং অন্যান্য গ্যাসের তুলনায় অনেক বেশি তরল করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজ করে এবং অর্থো-প্যারাকনভার্সন তাপ এর আদর্শ তরলীকরণ কাজের প্রায় 16% জন্য দায়ী;

নির্দিষ্ট তাপের দ্রুত পরিবর্তনের ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হাইড্রোজেনের শব্দের বেগ দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এই উচ্চ শব্দের বেগ হাইড্রোজেন এক্সপেন্ডারের রটারকে উচ্চ স্ট্রেস সহ্য করে, যার ফলে এক্সপেন্ডারের ডিজাইন এবং তৈরি করা খুব কঠিন হয়;

তরল হাইড্রোজেনের তাপমাত্রায়, হিলিয়াম ব্যতীত অন্যান্য গ্যাসের অমেধ্যগুলি শক্ত হয়ে গেছে (বিশেষত কঠিন অক্সিজেন), যা পাইপলাইনকে অবরুদ্ধ করতে পারে এবং বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে।

4. তরল হাইড্রোজেনের প্রয়োগ শিল্প কি কি?

যেখানে হাইড্রোজেনের প্রয়োজন হয়, যেমন মহাকাশ, বিমান চলাচল, পরিবহন, ইলেকট্রনিক্স, ধাতুবিদ্যা, রাসায়নিক শিল্প, খাদ্য, কাচ, এমনকি বেসামরিক জ্বালানী বিভাগে, তরল হাইড্রোজেন ব্যবহার করা যেতে পারে। হাইড্রোজেন মেডিসিনের পরিপ্রেক্ষিতে, মেডিকেল লিকুইড হাইড্রোজেন হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ ওয়াটার মেশিন, হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ ওয়াটার কাপ এবং হাইড্রোজেন শোষণ যন্ত্রের জন্য হাইড্রোজেন সরবরাহ করতে পারে। বর্তমানে, আমার দেশে তরল হাইড্রোজেনের সর্বাধিক ব্যবহৃত ক্ষেত্র হল মহাকাশ।

হাইড্রোজেন সংরক্ষণের ক্ষেত্রে তরল হাইড্রোজেনের মান প্রধানত নিম্নলিখিত দিকগুলিতে প্রকাশিত হয়। প্রথমত, তরল হাইড্রোজেনের জন্য সাধারণ বায়বীয় হাইড্রোজেনের তুলনায় একটি ছোট আয়তনের প্রয়োজন, যা সঞ্চয়ের স্থান এবং পরিবহন খরচ অনেক কমিয়ে দিতে পারে। দ্বিতীয়ত, তরল হাইড্রোজেন মানের দিক থেকে বিশুদ্ধ, গ্যাসীয় হাইড্রোজেনের বিপরীতে, যা অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো অমেধ্য তৈরি করবে, যা চূড়ান্ত ব্যবহারের প্রভাবকে প্রভাবিত করবে। হাইড্রোজেন সঞ্চয়স্থান এবং পরিবহনের ক্ষেত্রে তরল হাইড্রোজেনের বিকাশ হাইড্রোজেনের শিল্পায়নের উন্নতি এবং অনেক ক্ষেত্রে হাইড্রোজেন শক্তি প্রয়োগের পরিসরকে প্রসারিত করার জন্যও সহায়ক।