आज कई घर और उद्योग प्राकृतिक गैस का उपयोग करते हैं। यह गैस निरंतर वैश्विक विकास में है और आने वाले दशकों में और अधिक बढ़ने की उम्मीद है। काम में लाना प्राकृतिक गैस रसायन विज्ञान की दुनिया में एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर का उपयोग किया जाता है। यह कैलोरी मान के बारे में है। यह प्राकृतिक गैस की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है। इसके लिए धन्यवाद, एक निश्चित कार्रवाई के लिए आवश्यक गैस की लागत और इसलिए, इसकी आर्थिक लागत को कम किया जा सकता है।
हालांकि, कैलोरी मान क्या है? इस पोस्ट में आप कैलोरी मान के बारे में सब कुछ जान सकते हैं, बस आपको सीगिरिंग पढ़ते रहना है
कैलोरी मान की परिभाषा
गैस का कैलोरी मान है ऊर्जा की मात्रा प्रति इकाई द्रव्यमान या आयतन जो पूर्ण ऑक्सीकरण पर निकलती है। यह ऑक्सीकरण लोहे के लिए नहीं जाना जाता है। यह बहुत आम है जब आप ऑक्सीकरण के बारे में सोचने के लिए कुछ रसायन शास्त्र सुनते हैं। ऑक्सीकरण एक अवधारणा है जो किसी पदार्थ से इलेक्ट्रॉनों के नुकसान को संदर्भित करता है। जब ऐसा होता है, तो इसका सकारात्मक चार्ज बढ़ जाता है और इसे ऑक्सीकरण करने के लिए कहा जाता है। यह उल्लेख ऑक्सीकरण एक दहन प्रक्रिया में होता है।
जब हम प्राकृतिक गैस जलाते हैं तो हमें बिजली, गर्मी का पानी आदि बनाने के लिए ऊर्जा मिलती है। इसलिए, ऊर्जा की मात्रा को जानना महत्वपूर्ण है कि गैस अपनी गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए प्रति इकाई द्रव्यमान या मात्रा पैदा करने में सक्षम है। अनुसार उच्च कैलोरी मान, कम मात्रा गैस का हम उपयोग करेंगे। इसमें आर्थिक लागत के संबंध में एक गैस की गुणवत्ता का महत्व बताया गया है।
माप की विभिन्न इकाइयों का उपयोग कैलोरी मान को मापने के लिए किया जाता है। किलोजूल और किलोकलरीज का उपयोग द्रव्यमान और आयतन दोनों के लिए किया जाता है। भोजन की तरह, यहाँ गैसों में भी किलोकलरीज होती हैं। यह एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान जारी ऊर्जा से ज्यादा कुछ नहीं है। जब द्रव्यमान की बात आती है, तो इसकी गणना किलोजूल प्रति किलो (केजे / केजी) या किलोकलोरी प्रति किलो (किलो कैलोरी / किलोग्राम) में की जाती है। यदि हम आयतन देखें तो हम प्रति किलो मीटर (kJ / m) किलोजूल की बात करेंगे3) या प्रति घन मीटर किलोकलरी (किलो कैलोरी / मी3).
उच्च या निम्न कैलोरी मान
जब हम सैद्धांतिक रूप से बोलते हैं, तो गैस का कैलोरी मान अद्वितीय और स्थिर होता है। हालाँकि, जब इसे व्यवहार में लाने की बात आती है, तो हम दो अन्य परिभाषाएँ पा सकते हैं। एक संदर्भित करता है उच्च कैलोरी मान के लिए और निचले निचले हिस्से में एक और। पहला मानता है कि दहन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न जल वाष्प पूरी तरह से गाढ़ा होता है। यह चरण परिवर्तन में गैस द्वारा उत्पन्न होने वाली गर्मी को ध्यान में रखता है।
यह मानते हुए कि दहन में शामिल सभी तत्वों को शून्य डिग्री पर लिया जाता है। दहन के लिए हवा होनी चाहिए और वह हवा भी ऊर्जा प्रदान करती है। इसलिए, यदि दोनों अभिकारकों और दहन में भाग लेने वाले उत्पादों को शून्य डिग्री से पहले और बाद में लाया जाता है, तो जल वाष्प पूरी तरह से गाढ़ा हो जाएगा। यह जल वाष्प ईंधन से निहित आर्द्रता से आता है और उस से बनता है जब ईंधन में हाइड्रोजन ऑक्सीकरण करता है।
दूसरी ओर, कम कैलोरी मान ऊर्जा को ध्यान में नहीं रखता है यह गैस के चरण परिवर्तन द्वारा जारी किया जाता है। विचार करें कि गैसों में निहित जलवाष्प संघनित नहीं होती है। चरण नहीं बदलने से, यह ऊर्जा जारी नहीं करता है और कोई अतिरिक्त इनपुट नहीं है। इस स्थिति में, ईंधन के ऑक्सीकरण से केवल ऊर्जा इनपुट होता है।
औद्योगिक उपयोग
जब यह ऊर्जा उत्पादन उद्योगों में वास्तविकता की बात आती है, तो यह निम्न कैलोरी मान है जो सबसे बड़ा हित है। ऐसा इसलिए है क्योंकि दहन गैसें आमतौर पर जल वाष्प के संघनन की तुलना में अधिक तापमान पर होती हैं। इसलिए, गैस के चरण परिवर्तन के कारण ऊर्जा को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
उस ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करने से जो गैस अपने ऑक्सीकरण के दौरान रिलीज करने में सक्षम है, हम भी उक्त गैस की गुणवत्ता को जान सकते हैं। गैस की जितनी अधिक कैलोरी होती है, उतनी कम मात्रा की हमें आवश्यकता होगी। उद्योग में इन कारकों को ध्यान में रखना बहुत महत्वपूर्ण है। गैस की गुणवत्ता जितनी अधिक होगी, उत्पादन लागत उतनी ही कम होगी। गैस का कैलोरी मान जितना अधिक स्थिर होगा, सस्ता संचालन की लागत होगी।
इन ऑपरेशनों पर किए जाने वाले उपाय और नियंत्रण पूरी तरह से इस पर निर्भर करता है कि कंपनी किस प्रकार का काम करती है। हालांकि, जो भी कंपनी (प्राकृतिक गैस, जलाशय, कुआं या बायोगैस) वे इस पैरामीटर को आसानी से नियंत्रित करते हैं। यह व्यापक रूप से धातु विज्ञान, कांच कारखानों, सीमेंट संयंत्रों, रिफाइनरियों, बिजली जनरेटर और पेट्रोकेमिकल्स जैसे उद्योगों में भी उपयोग किया जाता है।
विश्लेषणात्मक माप
हमने टिप्पणी की है कि कैलोरी मान एक बहुत महत्वपूर्ण पैरामीटर है और उद्योगों के पास इसे मापने और नियंत्रित करने के तरीके हैं। गैस के कैलोरी मान को निर्धारित करने के लिए विभिन्न तरीके हैं। सबसे पुराना और सबसे अच्छा ज्ञात है कैलोरी बम।
इस विधि में निरंतर मात्रा के एक हर्मेटिक रूप से सील किए गए कंटेनर में एक गैस शुरू करना शामिल है। कंटेनर को अन्य सामग्रियों से या माप में संभावित परिवर्तनों से अलग किया जाना चाहिए। एक बार गैस पेश करने के बाद, गैस को प्रज्वलित करने के लिए एक चिंगारी का उपयोग किया जाता है। तापमान को मापने के लिए एक थर्मामीटर रखा जाता है। तापमान मूल्य में इस बदलाव के साथ हम ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया द्वारा जारी गर्मी को मापने जा रहे हैं।
यद्यपि यह विधि बहुत सटीक है, लेकिन यह दहन में सभी गैसों का उपभोग करती है। इसके अलावा, इसे एक असंतुलित माप पद्धति माना जाता है। इसलिए, इस विधि का उपयोग बड़े पैमाने पर गैस खपत वाले उद्योगों में नहीं किया जाता है।
इस गैस का निरंतर मापन ऑनलाइन गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा किया जाता है। इसमें क्रोमैटोग्राफिक कॉलम के भीतर गैस के नमूने के घटकों को अलग करना शामिल है। आम तौर पर यह एक केशिका ट्यूब है जिसमें एक स्थिर चरण होता है और हम गैस का परिचय देते हैं, जो कि मोबाइल चरण है। गैस के घटकों को स्थिर चरण के सोखना द्वारा बनाए रखा जाता है, इसके आणविक भार के आधार पर इसके क्षालन समय को अलग-अलग किया जाता है। कम आणविक वजन, कम क्षालन समय, और इसके विपरीत। जब गैसें स्तंभ को छोड़ देती हैं, तो वे एक चयनात्मक हाइड्रोकार्बन डिटेक्टर से मिलते हैं। वे तापीय चालकता द्वारा काम करते हैं।
परिणामों का विश्लेषण करते समय, एक क्रोमैटोग्राम प्राप्त किया जाता है। यह एक ग्राफ से ज्यादा कुछ नहीं है जहां यह संकेत दिया गया है कि जिस गैस का हमने विश्लेषण किया है उसमें प्रत्येक हाइड्रोकार्बन का कितना प्रतिशत है। इस जानकारी के साथ, कैलोरी मान को बाद में गणना की जा सकती है।
आप पहले से ही प्राकृतिक गैस या अन्य गैसों को पैदा करते समय कैलोरी शक्ति और इसके महत्व के बारे में कुछ और जानते हैं।