औद्योगिक गैस

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नाइट्रोजन सिलेंडर से जुड़ा एक गैस रेगुलेटर।

औद्योगिक गैसें वे गैसीय सामग्रियां हैं जो औद्योगिक क्षेत्र में उपयोग के लिए निर्माण की जाती हैं। प्रदान की जाने वाली प्रमुख गैसें नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाईऑक्साइड, आर्गन, हाइड्रोजन, हीलियम और एसिटिलीन हैं, हालांकि गैस सिलेंडरों में कई अन्य गैसें और मिश्रण भी उपलब्ध हैं। इन गैसों का उत्पादन करने वाले उद्योग को औद्योगिक गैस के रूप में भी जाना जाता है, जिसे गैसों के उत्पादन और उपयोग के लिए उपकरण और प्रौद्योगिकी की आपूर्ति के रूप में भी देखा जाता है।[1] उनका उत्पादन व्यापक रासायनिक उद्योग का एक हिस्सा है (जहां औद्योगिक गैसों को अक्सर विशेष रसायनों के रूप में देखा जाता है)।

औद्योगिक गैसों का उपयोग उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिसमें पेट्रोलियम उद्योग, पेट्रोकेमिकल्स, [[रसायन उद्योग]], बिजली उद्योग, खनन, इस्पात निर्माण, धातु, पर्यावरणवाद, चिकित्सा, [[फार्मास्युटिकल दवा]], जैव प्रौद्योगिकी, खाद्य उद्योग, जल उद्योग, उर्वरक, परमाणु ऊर्जा शामिल हैं। , इलेक्ट्रानिक्स और एयरोस्पेस। औद्योगिक गैस अन्य औद्योगिक उद्यमों को बेची जाती है; आम तौर पर निगमित औद्योगिक ग्राहकों के लिए बड़े ऑर्डर शामिल होते हैं, जो एक प्रक्रिया सुविधा या पाइपलाइन के नीचे सिलेंडर गैस आपूर्ति के निर्माण से आकार सीमा को कवर करते हैं।

कुछ शिल्पकार स्केल व्यवसाय आमतौर पर बंधे एजेंट (कानून) के माध्यम से किया जाता है, जिन्हें थोक आपूर्ति की जाती है। इस व्यवसाय में ट्रेडमैन और कभी-कभी आम जनता को गैस सिलेंडर और संबंधित उपकरणों की बिक्री या किराए पर लेना शामिल है। इसमें बंधा हुआ हीलियम गुब्बारा, पीपा के लिए गैसों का वितरण, वेल्डिंग गैसें और वेल्डिंग उपकरण, एलपीजी और ऑक्सीजन थेरेपी जैसे उत्पाद शामिल हैं।

छोटे पैमाने पर गैस आपूर्ति की खुदरा बिक्री केवल औद्योगिक गैस कंपनियों या उनके एजेंटों तक ही सीमित नहीं है। एलपीजी, ब्यूटेन, प्रोपेन, कार्बन डाइऑक्साइड या नाइट्रस ऑक्साइड की आपूर्ति के लिए हाथ से चलने वाले छोटे गैस कंटेनरों की एक विस्तृत विविधता उपलब्ध है, जिन्हें सिलेंडर, बोतलें, कारतूस, कैप्सूल या कनस्तर कहा जा सकता है। उदाहरण व्हीप्ड-क्रीम चार्जर, powerlet , कैंपिंगज़ और सोडा स्ट्रीम हैं।

गैसों का प्रारंभिक इतिहास

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एक चिंगारी पर हवा बहना

मनुष्यों द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्राकृतिक वातावरण की पहली गैस लगभग निश्चित रूप से हवा थी जब यह पता चला कि आग लगाने या हवा देने से यह तेज हो जाती है। मनुष्यों ने भी खाद्य पदार्थों को धूम्रपान करने के लिए ग्रिप गैस का इस्तेमाल किया और खाना पकाने के लिए उबलते पानी से भाप का इस्तेमाल किया।

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बीयर जैसे किण्वित तरल पदार्थों पर कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले झाग बनाते हैं

कार्बन डाइऑक्साइड को प्राचीन काल से खाद्य प्रसंस्करण में किण्वन के उपोत्पाद के रूप में जाना जाता है, विशेष रूप से मादक पेय के लिए, जिसे पहली बार 7000-6600 ईसा पूर्व से प्रलेखित किया गया था। जे आइए फॉक्स , नवपाषाण चीन में।[2] चीनियों द्वारा लगभग 500 ईसा पूर्व में प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता था। जब उन्होंने बांस की कच्ची पाइपलाइनों में जमीन से रिसने वाली गैस को परिवहन करने की क्षमता का पता लगाया, जहां इसका उपयोग समुद्र के पानी को उबालने के लिए किया जाता था।[3] सल्फर डाइऑक्साइड का उपयोग रोमनों द्वारा वाइनमेकिंग में किया जाता था क्योंकि यह पता चला था कि सल्फर से बनी मोमबत्तियाँ जलती हैं [4] खाली शराब के बर्तनों के अंदर उन्हें ताज़ा रखेंगे और उन्हें सिरके की गंध आने से रोकेंगे।[5]

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डोबेराइनर का हाइड्रोजन लैंप।

प्रारंभिक समझ में अनुभवजन्य साक्ष्य और कीमिया के protoscience शामिल थे; हालांकि वैज्ञानिक पद्धति के आगमन के साथ[6] और [[रसायन विज्ञान]] के विज्ञान, इन गैसों को सकारात्मक रूप से पहचाना और समझा गया।

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किप का उपकरण
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एसिटिलीन लौ कार्बाइड लैंप

रसायन विज्ञान का इतिहास हमें बताता है कि 18वीं और 19वीं शताब्दी की औद्योगिक क्रांति के दौरान उल्लेखनीय रसायनज्ञों द्वारा अपनी प्रयोगशालाओं में कई गैसों की पहचान की गई और या तो उन्हें अपेक्षाकृत शुद्ध रूप में खोजा गया या पहली बार बनाया गया। विभिन्न गैसों के लिए जिम्मेदार खोज की समयरेखा कार्बन डाइऑक्साइड (1754) है,[7] हाइड्रोजन (1766),[8][9] नाइट्रोजन (1772),[8]नाइट्रस ऑक्साइड (1772),[10] ऑक्सीजन (1773),[8][11][12] अमोनिया (1774),[13] क्लोरीन (1774),[8]मीथेन (1776),[14] हाइड्रोजन सल्फाइड (1777),[15] कार्बन मोनोऑक्साइड (1800),[16] हाइड्रोजन क्लोराइड (1810),[17] एसिटिलीन (1836),[18] हीलियम (1868) [8][19] फ्लोरीन (1886),[8]आर्गन (1894),[8]क्रिप्टन, नियॉन और क्सीनन (1898) 

[8]और रेडॉन (1899)।[8]

कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन, नाइट्रस ऑक्साइड, ऑक्सीजन, अमोनिया, क्लोरीन, सल्फर डाइऑक्साइड और निर्मित गैस का इतिहास 19वीं शताब्दी के दौरान पहले से ही इस्तेमाल किया जा रहा था, और मुख्य रूप से ई संख्या, प्रशीतन, चिकित्सा गैस आपूर्ति और ईंधन गैस और गैस के लिए उपयोग किया जाता था। प्रकाश।[20] उदाहरण के लिए, कार्बोनेटेड पानी 1772 से और व्यावसायिक रूप से 1783 से बनाया जा रहा था, क्लोरीन का पहली बार 1785 में कपड़ों को ब्लीच करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। [21] और नाइट्रस ऑक्साइड का पहली बार 1844 में दंत चिकित्सा संज्ञाहरण के लिए उपयोग किया गया था।[10]इस समय रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा तत्काल उपयोग के लिए अक्सर गैसें उत्पन्न होती थीं। जनरेटर का एक उल्लेखनीय उदाहरण Kipps उपकरण है जिसका आविष्कार 1844 में हुआ था [22] और सरल गैस विकास प्रतिक्रियाओं द्वारा हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड, क्लोरीन, एसिटिलीन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों को उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। एसिटिलीन का व्यावसायिक रूप से 1893 से निर्माण किया गया था और गैस - चूल्हा और गैस प्रकाश व्यवस्था के लिए गैस का उत्पादन करने के लिए लगभग 1898 से एसिटिलीन जनरेटर का उपयोग किया गया था, हालांकि बिजली ने प्रकाश के लिए अधिक व्यावहारिक रूप ले लिया और 1912 से व्यावसायिक रूप से एलपीजी का उत्पादन होने के बाद, खाना पकाने के लिए एसिटिलीन का उपयोग कम हो गया।[20]

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कार्बोनेटेड पानी के उत्पादन के लिए लेट विक्टोरियन गैसोजेन्स

एक बार जब गैसों की खोज की गई और मामूली मात्रा में उत्पादन किया गया, तो इन गैसों की बड़ी मात्रा का उत्पादन करने के लिए नवाचार और प्रौद्योगिकी के आविष्कार पर औद्योगीकरण की प्रक्रिया को बढ़ावा मिला। गैसों के औद्योगिक उत्पादन में उल्लेखनीय विकास में हाइड्रोजन (1869 में) और ऑक्सीजन (1888 से) का उत्पादन करने के लिए पानी का इलेक्ट्रोलिसिस शामिल है, ऑक्सीजन उत्पादन के लिए ब्रिन प्रक्रिया जिसका आविष्कार 1884 में किया गया था, 1892 में क्लोरीन का उत्पादन करने के लिए क्लोराल्कली प्रक्रिया और 1908 में अमोनिया के उत्पादन की हैबर प्रक्रिया।[23]

प्रशीतन में उपयोग के विकास ने एयर कंडीशनिंग और गैसों के द्रवीकरण में भी प्रगति की। कार्बन डाइऑक्साइड को पहली बार 1823 में द्रवित किया गया था। दिएथील ईथर का उपयोग करने वाला पहला वाष्प-संपीड़न प्रशीतन चक्र 1834 में याकूब पर्किन्स द्वारा आविष्कार किया गया था और अमोनिया का उपयोग करने वाले समान चक्र का आविष्कार 1873 में किया गया था और दूसरा 1876 में सल्फर डाइऑक्साइड के साथ किया गया था।[20]तरल ऑक्सीजन और तरल नाइट्रोजन दोनों पहली बार 1883 में बनाए गए थे; तरल हाइड्रोजन पहली बार 1898 में और तरल हीलियम 1908 में बनाया गया था। तरलीकृत पेट्रोलियम गैस पहली बार 1910 में बनाई गई थी। एलएनजी के लिए एक पेटेंट 1914 में दायर किया गया था और 1917 में पहला व्यावसायिक उत्पादन हुआ था।[24] हालांकि कोई भी घटना औद्योगिक गैस उद्योग की शुरुआत का प्रतीक नहीं है, कई लोग इसे 1880 के दशक में पहले उच्च दबाव वाले गैस सिलिन्डर के निर्माण के साथ ले जाएंगे।[20]प्रारंभ में सिलिंडरों का उपयोग कार्बोनेशन या पेय पदार्थों के वितरण में कार्बन डाइऑक्साइड के लिए किया जाता था। 1895 में तरल हवा को सक्षम करने के लिए प्रशीतन संपीड़न चक्रों को और विकसित किया गया,[25] विशेष रूप से कार्ल वॉन लिंडे द्वारा[26] बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन उत्पादन की अनुमति और 1896 में इस खोज से कि एसीटोन में बड़ी मात्रा में एसिटिलीन को भंग किया जा सकता है और गैर-विस्फोटक प्रदान किया जा सकता है, एसिटिलीन की सुरक्षित बॉटलिंग की अनुमति देता है।[27] एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण उपयोग 1900 की शुरुआत से ऑक्सीजन और एसिटिलीन के साथ वेल्डिंग और धातु काटने का विकास था। जैसे-जैसे अन्य गैसों के लिए उत्पादन प्रक्रियाएँ विकसित हुईं, गैस जनरेटर की आवश्यकता के बिना कई और गैसें सिलेंडरों में बेची जाने लगीं।

गैस उत्पादन तकनीक

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क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण संयंत्र में आसवन स्तंभ

वायु पृथक्करण संयंत्र एक पृथक्करण प्रक्रिया में वायु को परिष्कृत करते हैं और इसलिए ऑक्सीजन के अतिरिक्त नाइट्रोजन और आर्गन के थोक उत्पादन की अनुमति देते हैं - इन तीनों को अक्सर क्रायोजेनिक तरल के रूप में भी उत्पादित किया जाता है। आवश्यक कम आसवन तापमान प्राप्त करने के लिए, एक एयर सेपरेशन यूनिट (ASU) एक प्रशीतन चक्र का उपयोग करता है जो जूल-थॉमसन प्रभाव के माध्यम से संचालित होता है।

मुख्य वायु गैसों के अलावा, ट्रेस गैस नोबल गैसों नियोन, क्रीप्टोण और क्सीनन के उत्पादन के लिए वायु पृथक्करण भी एकमात्र व्यावहारिक स्रोत है।

क्रायोजेनिक प्रौद्योगिकियां एलएनजी, तरल हाइड्रोजन और तरल हीलियम के गैसों के द्रवीकरण की भी अनुमति देती हैं। प्राकृतिक-गैस प्रसंस्करण में, नाइट्रोजन अस्वीकृति इकाई में प्राकृतिक गैस से नाइट्रोजन को हटाने के लिए क्रायोजेनिक तकनीकों का उपयोग किया जाता है; एक प्रक्रिया जिसका उपयोग प्राकृतिक गैस से हीलियम का उत्पादन करने के लिए भी किया जा सकता है जहां प्राकृतिक गैस क्षेत्रों में इसे आर्थिक बनाने के लिए पर्याप्त हीलियम होता है। बड़ी औद्योगिक गैस कंपनियों ने अक्सर अपने व्यवसाय के सभी क्षेत्रों में व्यापक पेटेंट पुस्तकालयों में निवेश किया है, लेकिन विशेष रूप से क्रायोजेनिक्स में।

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गैसीकरण

उद्योग में अन्य प्रमुख उत्पादन केमिकल इंजीनियरिंग रिफॉर्मिंग है। भाप सुधार एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग प्राकृतिक गैस और भाप को हाइड्रोजन और कार्बन मोनोआक्साइड युक्त एक सिनगैस में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड एक उपोत्पाद के रूप में होता है। आंशिक ऑक्सीकरण और ऑटोथर्मल सुधार समान प्रक्रियाएं हैं लेकिन इन्हें एएसयू से ऑक्सीजन की भी आवश्यकता होती है। संश्लेषण गैस अक्सर अमोनिया या मेथनॉल के रासायनिक संश्लेषण के लिए अग्रदूत होती है। उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड एक एसिड गैस है और इसे आम तौर पर अमीन उपचार द्वारा हटा दिया जाता है। यह अलग कार्बन डाइऑक्साइड संभावित रूप से कार्बन को पकड़ने और भंडारण पेट्रोलियम जलाशय के लिए कार्बन अनुक्रम हो सकता है या बढ़ी हुई तेल वसूली के लिए उपयोग किया जा सकता है।

वायु पृथक्करण और हाइड्रोजन सुधार प्रौद्योगिकियां औद्योगिक गैस उद्योग की आधारशिला हैं और कई ईंधन गैसीकरण (एकीकृत गैसीकरण संयुक्त चक्र सहित), सह-उत्पादन और फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया | फिशर-ट्रॉप्स तरल पदार्थ के लिए गैस स्कीमों के लिए आवश्यक तकनीकों का हिस्सा भी हैं। हाइड्रोजन के कई हाइड्रोजन उत्पादन होते हैं और यदि जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित किया जाता है तो यह लगभग एक कार्बन तटस्थ वैकल्पिक ईंधन हो सकता है (यह मानते हुए कि प्राकृतिक गैस में सुधार के बजाय परमाणु या अन्य कम कार्बन पदचिह्न बिजली संयंत्र में उत्पादन किया जाता है जो कि बहुत प्रभावी विधि है)। हाइड्रोकार्बन के उपयोग को विस्थापित करने का एक उदाहरण ओर्कने है;[28] हाइड्रोजन के उपयोगों के बारे में अधिक जानकारी के लिए हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था देखें। तरल हाइड्रोजन का उपयोग नासा द्वारा अंतरिक्ष शटल में रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है।

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एक नाइट्रोजन जनरेटर
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झिल्ली नाइट्रोजन जनरेटर

सरल गैस पृथक्करण प्रौद्योगिकियां, जैसे झिल्ली गैस पृथक्करण या दबाव स्विंग सोखना या [[खालीपन स्विंग सोखना]] में उपयोग की जाने वाली आणविक छलनी का उपयोग नाइट्रोजन जनरेटर और ऑक्सीजन संयंत्रों में कम शुद्धता वाली वायु गैसों का उत्पादन करने के लिए भी किया जाता है। कम मात्रा में गैस का उत्पादन करने वाले अन्य उदाहरण रासायनिक ऑक्सीजन जनरेटर या ऑक्सीजन सांद्रता हैं।

वायु पृथक्करण और सिनगैस सुधार द्वारा उत्पादित प्रमुख गैसों के अलावा, उद्योग कई अन्य गैसें भी प्रदान करता है। कुछ गैसें अन्य उद्योगों से केवल उप-उत्पाद हैं और दूसरों को कभी-कभी अन्य बड़े रासायनिक उत्पादकों से खरीदा जाता है, परिष्कृत और पुन: पैक किया जाता है; हालाँकि कुछ की अपनी उत्पादन प्रक्रियाएँ हैं। उदाहरण हैं क्लोरीन में हाइड्रोजन को जलाने से उत्पन्न हाइड्रोजन क्लोराइड, धीरे से गर्म करने पर अमोनियम नाइट्रेट के तापीय अपघटन से उत्पन्न नाइट्रस ऑक्साइड, फ्लोरीन, क्लोरीन और हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोलीज़, और हवा या ऑक्सीजन से ओजोन का उत्पादन करने के लिए विद्युत कोरोना डिस्चार्ज।

संबंधित सेवाओं और प्रौद्योगिकी की आपूर्ति की जा सकती है जैसे वैक्यूम, जो अक्सर मेडिकल गैस आपूर्ति में प्रदान की जाती है; एयर प्यूरीफायर संपीड़ित हवा; या प्रशीतन। एक अन्य असामान्य प्रणाली अक्रिय गैस जनरेटर है। कुछ औद्योगिक गैस कंपनियां संबंधित रसायनों की आपूर्ति भी कर सकती हैं, विशेष रूप से ब्रोमिन और इथिलीन ऑक्साइड जैसे तरल पदार्थ।

गैस वितरण

गैस आपूर्ति का तरीका

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संपीड़ित हाइड्रोजन ट्यूब ट्रेलर

अधिकांश सामग्री जो परिवेश के तापमान और दबाव पर गैसीय होती हैं, उन्हें संपीड़ित गैस के रूप में आपूर्ति की जाती है। पाइपलाइन सिस्टम के माध्यम से गैस को भंडारण दबाव वाहिकाओं (जैसे पावरलेट, गैस सिलेंडर या संपीड़ित हाइड्रोजन ट्यूब ट्रेलर) में संपीड़ित करने के लिए एक गैस कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है। गैस सिलेंडर अब तक का सबसे आम गैस भंडारण है [29] और एक फिलिंग हिंडोला में बड़ी संख्या में उत्पादन किया जाता है सिलेंडर भरने की सुविधा।

हालाँकि सभी औद्योगिक गैसों की आपूर्ति चरण (पदार्थ) में नहीं की जाती है। कुछ गैसें वाष्प होती हैं जिन्हें केवल दबाव में परिवेश के तापमान पर द्रवीभूत किया जा सकता है, इसलिए उन्हें एक उपयुक्त कंटेनर में तरल के रूप में भी आपूर्ति की जा सकती है। यह चरण संक्रमण भी इन गैसों को परिवेशी रेफ़्रिजरेंट के रूप में उपयोगी बनाता है और इस संपत्ति के साथ सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक गैसें अमोनिया (R717), प्रोपेन (R290), ब्यूटेन (R600), और सल्फर डाइऑक्साइड (R764) हैं। क्लोरीन में भी यह गुण होता है, लेकिन यह इतना विषैला, संक्षारक और प्रतिक्रियाशील होता है, जिसे कभी भी रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता था। कुछ अन्य गैसें इस चरण परिवर्तन को प्रदर्शित करती हैं यदि परिवेश का तापमान काफी कम है; इसमें ईथीलीन (R1150), कार्बन डाइऑक्साइड (R744), एटैन (R170), नाइट्रस ऑक्साइड (R744A), और सल्फर हेक्साफ्लोराइड शामिल हैं; हालांकि, इन्हें दबाव में तभी द्रवित किया जा सकता है जब इन्हें इनके क्रांतिक बिंदु (ऊष्मागतिकी) से नीचे रखा जाए जो कि C के लिए 9 °C है2H4 ; सीओ के लिए 31 डिग्री सेल्सियस2 ; सी के लिए 32 डिग्री सेल्सियस2H6 ; एन के लिए 36 डिग्री सेल्सियस2हे; एसएफ के लिए 45 डिग्री सेल्सियस6.[30] इन सभी पदार्थों को गैस सिलेंडर में 200 बार (इकाई) दबाव पर गैस (वाष्प नहीं) के रूप में भी प्रदान किया जाता है क्योंकि वह दबाव उनके महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स) से ऊपर होता है।[30]

स्थायी गैसों (जो परिवेश के नीचे एक महत्वपूर्ण तापमान वाले हैं) को केवल ठंडा होने पर ही तरल के रूप में आपूर्ति की जा सकती है। सभी गैसों को संभावित रूप से उस तापमान के आसपास रेफ्रिजरेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है जिस पर वे तरल होते हैं; उदाहरण के लिए नाइट्रोजन (R728) और मीथेन (R50) का उपयोग क्रायोजेनिक तापमान पर रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है।[25]

असाधारण रूप से कार्बन डाइऑक्साइड को एक ठंडे ठोस के रूप में उत्पादित किया जा सकता है जिसे शुष्क बर्फ के रूप में जाना जाता है, जो उच्च बनाने की क्रिया (चरण संक्रमण) के रूप में यह परिवेशी परिस्थितियों में गर्म होता है, कार्बन डाइऑक्साइड के गुण ऐसे होते हैं कि यह 5.1 बार के ट्रिपल बिंदु से नीचे के दबाव में तरल नहीं हो सकता है। .[30]

एसिटिलीन की आपूर्ति भी अलग तरीके से की जाती है। चूंकि यह इतना अस्थिर और विस्फोटक है, यह एक सिलेंडर में आगामासन के भीतर एसीटोन में भंग गैस के रूप में आपूर्ति की जाती है। एसिटिलीन एकमात्र अन्य सामान्य औद्योगिक गैस भी है जो वायुमंडलीय दबाव पर उर्ध्वपातित होती है।[30]


गैस वितरण

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तस्वीरें गैस कैबिनेट सूची

प्रमुख औद्योगिक गैसों का थोक में उत्पादन किया जा सकता है और पाइपलाइन परिवहन द्वारा ग्राहकों तक पहुंचाया जा सकता है, लेकिन इसे पैक और परिवहन भी किया जा सकता है।

अधिकांश गैसों को गैस सिलेंडरों में बेचा जाता है और कुछ उपयुक्त कंटेनरों (जैसे क्रायोजेनिक भंडारण देवर) में तरल के रूप में या ट्रक द्वारा वितरित थोक तरल के रूप में बेचा जाता है। स्थानीय गैस उत्पादन की आवश्यकता से बचने के लिए उद्योग मूल रूप से सिलेंडरों में गैसों की आपूर्ति करता था; लेकिन बड़े ग्राहकों जैसे कि इस्पात का कारख़ाना या तेल रिफाइनरियों के लिए, बड़ी संख्या में सिलेंडर सिलेंडर का उपयोग करने से बचने के लिए पास में एक बड़ा गैस उत्पादन संयंत्र (आमतौर पर साइट पर सुविधा कहा जाता है) बनाया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, एक औद्योगिक गैस कंपनी गैस के बजाय गैस का उत्पादन करने के लिए रासायनिक संयंत्र की आपूर्ति कर सकती है। एक औद्योगिक गैस कंपनी किसी ग्राहक के लिए गैस सुविधा के रखरखाव, मरम्मत और संचालन अनुबंध के तहत संयंत्र चालक के रूप में कार्य करने की पेशकश भी कर सकती है, क्योंकि उसके पास आमतौर पर गैसों के उत्पादन या संचालन के लिए ऐसी सुविधाएं चलाने का अनुभव होता है।

कुछ सामग्री गैस के रूप में उपयोग करने के लिए खतरनाक हैं; उदाहरण के लिए, फ्लोरीन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और फ्लोरीन की आवश्यकता वाले औद्योगिक रसायन अक्सर इसके बजाय हाइड्रोजिन फ्लोराइड (या हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल ) का उपयोग करते हैं। गैस प्रतिक्रियाशीलता पर काबू पाने का एक अन्य तरीका यह है कि आवश्यकता पड़ने पर गैस उत्पन्न की जाए, जो कि किया जाता है, उदाहरण के लिए, ओजोन के साथ।

वितरण विकल्प इसलिए स्थानीय गैस उत्पादन, पाइपलाइन परिवहन, थोक परिवहन (सड़क परिवहन # ट्रकिंग और ढोना, रेल परिवहन, जहाज परिवहन), और गैस सिलेंडर या अन्य कंटेनरों में बोतलबंद गैस हैं।[1]

बल्क तरल गैसों को अक्सर अंतिम उपयोगकर्ता भंडारण टैंकों में स्थानांतरित किया जाता है। गैस सिलेंडर (और तरल गैस युक्त जहाजों) का उपयोग अक्सर अंत उपयोगकर्ताओं द्वारा अपने स्वयं के छोटे पैमाने पर वितरण प्रणालियों के लिए किया जाता है। बाहरी आग या किसी रिसाव से सुरक्षा के लिए जहरीले या ज्वलनशील गैस सिलेंडरों को अक्सर अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा गैस कैबिनेट में संग्रहीत किया जाता है।

एक औद्योगिक गैस को क्या परिभाषित करता है

औद्योगिक गैस सामग्री का एक समूह है जो विशेष रूप से औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग के लिए निर्मित होता है और परिवेश के तापमान और दबाव पर भी गैसीय होता है। वे रसायन हैं जो एक रासायनिक तत्व या एक रासायनिक यौगिक हो सकते हैं जो या तो कार्बनिक यौगिक या अकार्बनिक यौगिक हैं, और कम आणविक भार अणु होते हैं। वे व्यक्तिगत गैसों का मिश्रण भी हो सकते हैं। एक रसायन के रूप में उनका मूल्य है; चाहे फीडस्टॉक के रूप में, प्रक्रिया वृद्धि में, उपयोगी अंतिम उत्पाद के रूप में, या किसी विशेष उपयोग के लिए; एक साधारण ईंधन के रूप में मूल्य होने के विपरीत।

"औद्योगिक गैस" शब्द [31] कभी-कभी संकीर्ण रूप से बेची जाने वाली प्रमुख गैसों के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो हैं: नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आर्गन, हाइड्रोजन, एसिटिलीन और हीलियम।[32] विभिन्न औद्योगिक गैस कंपनियों द्वारा इस मुख्य सूची के बाहर गैसों को कई नाम दिए गए हैं, लेकिन आम तौर पर गैसें विशेष गैसों, "चिकित्सा गैस आपूर्ति", "ईंधन गैसों" या "रेफ्रिजरेंट की सूची" की श्रेणियों में आती हैं। हालाँकि गैसों को उनके उपयोगों या उद्योगों द्वारा भी जाना जा सकता है जो वे सेवा करते हैं, इसलिए वेल्डिंग गैसें या साँस लेने वाली गैसें, आदि; या उनके स्रोत से, जैसा कि वायु गैसों में होता है; या पैक गैसों के रूप में उनकी आपूर्ति के तरीके से। प्रमुख गैसों को थोक गैसें या टन भार गैसें भी कहा जा सकता है।

सैद्धांतिक रूप से औद्योगिक गैस उद्योग द्वारा बेचे जाने वाले किसी भी गैस या गैस मिश्रण का शायद कुछ औद्योगिक उपयोग होता है और इसे औद्योगिक गैस कहा जा सकता है। व्यवहार में, औद्योगिक गैसों के शुद्ध यौगिक या सटीक रासायनिक संरचना का मिश्रण, पैक या कम मात्रा में होने की संभावना है, लेकिन उच्च शुद्धता (गैस) के साथ या एक विशिष्ट उपयोग (जैसे ऑक्सी एसिटिलीन) के अनुरूप। अधिक महत्वपूर्ण गैसों की सूची नीचे दी गई गैसों में सूचीबद्ध है।

ऐसे मामले होते हैं जब एक गैस को आमतौर पर एक औद्योगिक गैस नहीं कहा जाता है; मुख्य रूप से जहां गैस को रासायनिक पदार्थ या तैयारी के रूप में उपयोग के लिए निर्मित करने के बजाय उसके कैलोरी मान के बाद के उपयोग के लिए संसाधित किया जाता है।

तेल और गैस उद्योग को विशिष्ट रूप में देखा जाता है। इसलिए, जबकि यह सच है कि प्राकृतिक गैस उद्योग में उपयोग की जाने वाली गैस है - अक्सर ईंधन के रूप में, कभी-कभी फीडस्टॉक के रूप में, और इस सामान्य अर्थ में एक औद्योगिक गैस है; यह शब्द आमतौर पर औद्योगिक उद्यमों द्वारा पेट्रोलियम उद्योग द्वारा सीधे प्राकृतिक संसाधनों से या तेल शोधशाला में उत्पादित हाइड्रोकार्बन के लिए उपयोग नहीं किया जाता है। एलपीजी और एलएनजी जैसी सामग्री अक्सर सटीक रासायनिक संरचना के बिना जटिल मिश्रण होती हैं जो अक्सर संग्रहीत होने पर भी बदलती हैं।

पेट्रोकेमिकल उद्योग को भी विशिष्ट रूप में देखा जाता है। इसलिए पेट्रोकेमिकल्स (पेट्रोलियम से प्राप्त रसायन) जैसे एथिलीन को भी आमतौर पर औद्योगिक गैसों के रूप में वर्णित नहीं किया जाता है।

कभी-कभी रासायनिक उद्योग को औद्योगिक गैसों से अलग समझा जाता है; इसलिए अमोनिया और क्लोरीन जैसी सामग्रियों को औद्योगिक गैसों के बजाय या कभी-कभी औद्योगिक रसायन (विशेषकर यदि तरल के रूप में आपूर्ति की जाती है) माना जा सकता है।

हाथ से चलने वाले कंटेनरों की छोटे पैमाने की गैस आपूर्ति को कभी-कभी औद्योगिक गैस नहीं माना जाता है क्योंकि इसका उपयोग औद्योगिक के बजाय व्यक्तिगत माना जाता है; और आपूर्तिकर्ता हमेशा गैस विशेषज्ञ नहीं होते हैं।

ये सीमांकन इन उद्योगों की कथित सीमाओं पर आधारित हैं (हालांकि व्यवहार में कुछ ओवरलैप है), और एक सटीक वैज्ञानिक परिभाषा कठिन है। उद्योगों के बीच ओवरलैप को दर्शाने के लिए:

निर्मित ईंधन गैस (जैसे शहरी गैस ) को ऐतिहासिक रूप से एक औद्योगिक गैस माना गया होगा। सिनगैस को अक्सर पेट्रोकेमिकल माना जाता है; हालांकि इसका उत्पादन एक प्रमुख औद्योगिक गैस प्रौद्योगिकी है। इसी तरह, लैंडफिल गैस या बायोगैस, अपशिष्ट-से-ऊर्जा योजनाओं के साथ-साथ हाइड्रोजन उत्पादन का उपयोग करने वाली परियोजनाएं अतिव्यापी प्रौद्योगिकियों को प्रदर्शित करती हैं।

हीलियम एक औद्योगिक गैस है, हालांकि इसका स्रोत प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण से है।

किसी भी गैस को एक औद्योगिक गैस माना जा सकता है यदि इसे गैस सिलेंडर में डाला जाता है (सिवाय इसके कि इसे ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है)।

रेफ्रिजरेंट के रूप में उपयोग किए जाने पर प्रोपेन को एक औद्योगिक गैस माना जाएगा, लेकिन एलएनजी उत्पादन में रेफ्रिजरेंट के रूप में उपयोग किए जाने पर नहीं, भले ही यह एक अतिव्यापी तकनीक हो।

गैसें

तात्विक गैसें

Elemental gases in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson

ज्ञात रासायनिक तत्व जो प्राकृतिक संसाधनों (परमाणु संक्रामण के बिना) से प्राप्त किए जा सकते हैं या प्राप्त किए जा सकते हैं और जो गैसीय हैं, वे हैं हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फ्लोरीन, क्लोरीन, प्लस नोबल गैसें; और सामूहिक रूप से रसायनज्ञों द्वारा तात्विक गैसों के रूप में संदर्भित किया जाता है।[33] ये तत्व महान गैस रेडॉन के अलावा सभी आदिम न्यूक्लाइड हैं जो एक ट्रेस रेडियोआइसोटोप है जो स्वाभाविक रूप से होता है क्योंकि सभी आइसोटोप रेडियोधर्मी क्षय से रेडियोजेनिक न्यूक्लाइड हैं। ये तत्व सभी अधातु हैं।

(सिंथेटिक तत्वों का औद्योगिक गैस उद्योग के लिए कोई प्रासंगिकता नहीं है, हालांकि वैज्ञानिक पूर्णता के लिए, ध्यान दें कि यह सुझाव दिया गया है, लेकिन वैज्ञानिक रूप से सिद्ध नहीं है कि धातु तत्व 112 (कोपरनिकस) और 114 (फ्लेरोवियम) गैस हैं।[34])

तत्व जो मानक तापमान और दबाव (STP) पर स्थिर दो परमाणुओंवाला समनाभिकीय अणु होते हैं, वे हाइड्रोजन (H2), नाइट्रोजन (एन2) और ऑक्सीजन (ओ2), साथ ही हलोजन फ्लोरीन (एफ2) और क्लोरीन (Cl2). उत्कृष्ट गैसें सभी एकपरमाणुक होती हैं।

औद्योगिक गैसों के उद्योग में मौलिक गैसों (या कभी-कभी कम सटीक आणविक गैसों) शब्द का उपयोग इन गैसों को अणुओं से अलग करने के लिए किया जाता है जो कि रासायनिक यौगिक भी हैं।

रेडॉन रासायनिक रूप से स्थिर है, लेकिन यह रेडियोधर्मी है और इसमें स्थिर आइसोटोप नहीं है। इसका सबसे स्थिर समस्थानिक, रेडॉन-222|222Rn, की अर्द्ध-आयु 3.8 दिन है। इसका उपयोग इसकी रसायन शास्त्र के बजाय इसकी रेडियोधर्मिता के कारण होता है और इसके लिए औद्योगिक गैस उद्योग के मानदंडों के बाहर विशेषज्ञ से निपटने की आवश्यकता होती है। हालांकि इसे यूरेनियम अयस्क जमा प्रसंस्करण के उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जा सकता है। रैडॉन एक एएसयू में संसाधित हवा में स्वाभाविक रूप से होने वाली रेडियोधर्मी सामग्री (एनओआरएम) का एक निशान है।

क्लोरीन एकमात्र प्राथमिक गैस है जो तकनीकी रूप से वाष्प है क्योंकि एसटीपी अपने महत्वपूर्ण बिंदु (थर्मोडायनामिक्स) से नीचे है; जबकि एसटीपी में ब्रोमीन और मरकरी (तत्व) तरल होते हैं, और इसलिए एसटीपी में उनके तरल के साथ उनका वाष्प संतुलन में मौजूद होता है।

  • वायु गैसें
    • नाइट्रोजन (एन2)
    • ऑक्सीजन (ओ2)
    • आर्गन (एआर)
  • उत्कृष्ट गैस
    • हीलियम (वह)
    • नियॉन (ने)
    • आर्गन (एआर)
    • क्रिप्टन (क्रि.)
    • क्सीनन (एक्सई)
    • राडोण (आरएन)
  • अन्य मौलिक गैसें

अन्य सामान्य औद्योगिक गैसें

यह सूची औद्योगिक गैस कंपनियों द्वारा बेची जाने वाली अन्य सबसे आम गैसों को दिखाती है।[1]

कई गैस मिश्रण संभव हैं।

महत्वपूर्ण तरलीकृत गैसें

File:Liquid Nitrogen Tank.JPG
देवर में स्टोरेज टैंक से लिन भरा जा रहा है

यह सूची सबसे महत्वपूर्ण तरलीकृत गैसों को दिखाती है:[1]

  • वायु से उत्पन्न
    • तरल नाइट्रोजन (लिन)
    • तरल ऑक्सीजन (LOX)
    • तरल आर्गन (LAR)
  • विभिन्न स्रोतों से उत्पादित
  • हाइड्रोकार्बन फीडस्टॉक से उत्पादित
    • तरल हाइड्रोजन
    • तरल हीलियम
  • हाइड्रोकार्बन फीडस्टॉक से उत्पादित गैस मिश्रण
    • एलएनजी (एलएनजी)
    • तरलीकृत पेट्रोलियम गैस (एलपीजी)

औद्योगिक गैस अनुप्रयोग

File:Cutting torch.jpg
स्टील पाइप को काटने के लिए कटिंग टॉर्च का उपयोग किया जाता है।

औद्योगिक गैसों के उपयोग विविध हैं।

निम्नलिखित उपयोग के क्षेत्रों की एक छोटी सूची है:

कंपनियां

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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