শিল্প উত্পাদনের অসংখ্য লিঙ্কে, ফিল্টারগুলি তরল মিডিয়ার বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করতে এবং ডিভাইসগুলির স্থিতিশীল অপারেশন বজায় রাখার জন্য মূল সরঞ্জাম। এটি তরল বা গ্যাস হোক না কেন, যখনই কণার অমেধ্যকে আলাদা করার প্রয়োজন হয়, তখন পরিস্রাবণ প্রযুক্তি অপরিহার্য। সুতরাং, ঠিক কিভাবে ফিল্টার কণা বিচ্ছেদ অর্জন করে? এবং বিভিন্ন পরিস্রাবণ প্রক্রিয়ার জন্য প্রযোজ্য পরিস্থিতি কি? এই নিবন্ধটি বিশদভাবে শিল্প পরিস্রাবণের মূল নীতিগুলি এবং দক্ষতা-বর্ধক পদ্ধতিগুলিকে ভেঙে দেবে৷
পরিস্রাবণের মৌলিক সংজ্ঞা এবং শ্রেণীবিভাগ
পরিস্রাবণের সারমর্ম হল একটি ভেদযোগ্য মাধ্যমের চ্যানেলগুলির মাধ্যমে তরল (তরল বা গ্যাস) থেকে কণাকে পৃথক করার প্রক্রিয়া। তরলে কণার অনুপাত অনুসারে, পরিস্রাবণকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়:
- বিচ্ছুরিত কঠিন সংগ্রহ: যখন কণাগুলি তরলের একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাতের জন্য অ্যাকাউন্ট করে, তখন পরিস্রাবণের মূল উদ্দেশ্য হল এই কঠিন কণাগুলি সংগ্রহ করা।
- তরল পরিশোধন: যখন কণার অনুপাত মাত্র 0.01% বা তার কম হয়, তখন পরিস্রাবণ মূলত তরল শুদ্ধ করার লক্ষ্যে থাকে।
শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, বেশিরভাগ ফিল্টারগুলি থেকে ব্যাস সহ কণাগুলিকে আলাদা করার উপর ফোকাস করেকয়েক মাইক্রোমিটার থেকে 40 মাইক্রোমিটারের বেশি-এটি লক্ষণীয় যে খালি চোখে দৃশ্যমান ক্ষুদ্রতম কণাগুলির ব্যাস প্রায় 40 মাইক্রোমিটার। ইউনিট রূপান্তরের ক্ষেত্রে, 1 মাইক্রোমিটার (µm)=1/1000 মিলিমিটার, যা প্রায় 0.000039 ইঞ্চি।
কণা পৃথকীকরণের তিনটি মূল প্রক্রিয়া
তরল থেকে স্থগিত কঠিন পদার্থের পৃথকীকরণ প্রধানত তিনটি প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে:inertial impaction, diffusion interception, and Direct interception. বিভিন্ন ধরনের ফিল্টার এবং তরল বৈশিষ্ট্য সরাসরি এই তিনটি প্রক্রিয়ার ওজন প্রভাবিত করে।
জড়ীয় প্রভাব: বড় কণার "দিকনির্দেশক সংঘর্ষ"
তরলে কণার ভর এবং বেগ থাকে, এইভাবে সংশ্লিষ্ট জড় বল তৈরি করে। যখন তরল বহনকারী কণাগুলি ফিল্টার মিডিয়া ফাইবারগুলির মধ্য দিয়ে যায়, তখন তরলটি ন্যূনতম প্রতিরোধের পথ ধরে প্রবাহিত হবে এবং তন্তুগুলির চারপাশে দিক পরিবর্তন করবে; যাইহোক, জড়তার কারণে, কণাগুলি রৈখিক গতি বজায় রাখে এবং অবশেষে ফাইবার পৃষ্ঠের সাথে সংঘর্ষ হয় এবং আটকে যায়।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, কণার আকার যত বড় হবে, তরল প্রবাহের রেখা থেকে কণার বিচ্যুত হওয়া তত সহজ এবং জড়তা প্রভাবের প্রভাব তত বেশি স্পষ্ট। কিন্তু যদি কণা এবং তরলের মধ্যে ঘনত্বের পার্থক্য অত্যন্ত ছোট হয়, তবে কণাগুলি প্রবাহ রেখা থেকে খুব কমই বিচ্যুত হবে এবং এই সময়ে, জড়তা প্রভাবের ভূমিকা ব্যাপকভাবে দুর্বল হয়ে যাবে। এই প্রক্রিয়াটি বড় কণা ধারণকারী তরল সিস্টেমের চিকিত্সার জন্য আরও উপযুক্ত।
ডিফিউশন ইন্টারসেপশন: মাইক্রো কণার জন্য "র্যান্ডম মোশন ট্র্যাপ"
অত্যন্ত ছোট ভরের কণাগুলির জন্য, জড়তা আঘাত খুব কমই কাজ করে এবং এই সময়ে,প্রসারণ বাধামূল ভূমিকা পালন করতে শুরু করে। এই ধরনের মাইক্রো কণাগুলো ক্রমাগত তরল অণুর সাথে সংঘর্ষ করবে, যার ফলে অনিয়মিত এলোমেলো গতি হবে, যা "ব্রাউনিয়ান মোশন" নামে পরিচিত।
ব্রাউনিয়ান গতির কারণে মাইক্রো কণাগুলি তরল প্রবাহ লাইন থেকে বিচ্যুত হয়, ফিল্টার মিডিয়া ফাইবারগুলির সাথে যোগাযোগের সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে এবং পরবর্তীতে আটকা পড়ে। এটা লক্ষ করা উচিত যে গ্যাস পরিস্রাবণে ডিফিউশন ইন্টারসেপশনের একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে কিন্তু তরল পরিস্রাবণে তুলনামূলকভাবে সীমিত ভূমিকা{1}}এর কারণ হল তরল অণুর ঘনত্ব বেশি, এবং কণার ব্রাউনিয়ান গতি বৃহত্তর সীমাবদ্ধতার বিষয়।
সরাসরি বাধা: আকার স্ক্রীনিংয়ের জন্য "শারীরিক বাধা"
যখন ইনর্শিয়াল ইমপ্যাকশন এবং ডিফিউশন ইন্টারসেপশনের প্রভাব আদর্শ নয়,সরাসরি বাধাকণা পৃথকীকরণের জন্য এটি একটি মূল পদ্ধতি হয়ে ওঠে এবং এটি তরল এবং গ্যাস পরিস্রাবণ উভয় ক্ষেত্রেই সমান প্রভাব ফেলে।
ফিল্টার মিডিয়া একটি একক ফাইবার দ্বারা গঠিত নয় বরং একটি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো তৈরি হয় যা প্রচুর সংখ্যক ফাইবারকে আবদ্ধ করে এবং এই ছিদ্রগুলি তরলটির উত্তরণ পথ নির্ধারণ করে। যখন তরল কণার ব্যাস ফিল্টার মিডিয়ার ছিদ্রের চেয়ে বড় হয়, তখন তারা সরাসরি ফিল্টার মিডিয়ার পৃষ্ঠে আটকে যাবে। এমনকি ছিদ্রের চেয়ে ছোট ব্যাসযুক্ত কণাগুলিকে নিম্নলিখিত উপায়ে ধরে রাখা যেতে পারে:
- অনিয়মিত আকারের কণাগুলি ছিদ্রগুলিকে "ব্রিজ জুড়ে" করবে;
- যখন একাধিক কণা একই সময়ে ছিদ্রগুলিতে প্রবেশ করে, তখন তারা ছিদ্রগুলিকে স্ট্যাক করবে এবং ব্লক করবে;
- কণা আটকে যাওয়ার পরে, ছিদ্রের আকার ছোট হয়ে যায়, ছোট কণাগুলিকে ধরে রাখতে সক্ষম করে;
- হাইড্রোজেন বন্ধন এবং ভ্যান ডার ওয়ালস ফোর্সের মতো সারফেস ইফেক্টের কারণে ফিল্টার মিডিয়ার ছিদ্র পৃষ্ঠগুলিতে মাইক্রো কণাগুলি লেগে থাকে।
অভিন্ন ছিদ্র এবং ধাতব পর্দার মতো পাতলা বেধের ফিল্টারগুলির জন্য, সরাসরি বাধার নীতিটি বোঝা সহজ। অভিন্ন ছিদ্রবিহীন ফিল্টার মিডিয়ার জন্য, বেধের দিকের আকারের তারতম্য কঠিন তরল পথ তৈরি করে, যা বাধাদানের দক্ষতাকে আরও উন্নত করে।
সাবধান! পরিস্রাবণ সময় কণা রিলিজ সমস্যা
ফিল্টার ব্যবহার করার সময়, আটকে থাকা কণাগুলিকে আবার{0}}প্রবাহের তরলে প্রবেশ করানো হতে পারে, যা ফিল্টার এবং অপারেটিং অবস্থার কাঠামোগত নকশার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
উদাহরণস্বরূপ, কম-প্রবাহ এবং স্থিতিশীল অপারেটিং অবস্থার অধীনে একটি নরম জাল স্ক্রীন ফিল্টার দ্বারা সংগৃহীত কণাগুলি প্রবাহের হারে আকস্মিকভাবে বৃদ্ধির সাথে একটি "শক" অবস্থার সম্মুখীন হলে তা পরিস্কার করা যেতে পারে এবং ছেড়ে দেওয়া যেতে পারে; উপরন্তু, যদি ফিল্টার মিডিয়ার ছিদ্রগুলি বর্ধিত চাপের কারণে প্রসারিত হয়, তবে এটি আটকে থাকা কণাগুলির বিচ্ছিন্নতার দিকে পরিচালিত করবে।
উচ্চ-মানের শিল্প ফিল্টারগুলির স্থিতিশীল কাঠামোগত শক্তি থাকা উচিত, এবং চাপের পরিবর্তনের কারণে ফিল্টার মিডিয়ার ছিদ্রগুলি বিকৃত হবে না। অধিকন্তু, ফিল্টার মিডিয়া বেধের 10%-20% এর মধ্যে বেশিরভাগ কণাকে আটকে রাখার জন্য তাদের পর্যাপ্ত পুরুত্ব থাকা উচিত, মৌলিকভাবে কণার মুক্তি এড়ানো।
তরল পরিস্রাবণ দক্ষতা উন্নত করার জন্য তিনটি ব্যবহারিক কৌশল
তরল পরিস্রাবণ পরিস্থিতিতে, শুধুমাত্র মৌলিক পৃথকীকরণ প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করা প্রায়শই অপর্যাপ্ত। নিম্নলিখিত তিনটি পদ্ধতি ফিল্টারগুলির কণা অপসারণের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বৃষ্টিপাত: বৈদ্যুতিক চার্জের "শোষণ আকর্ষণ" ব্যবহার করা
শিল্প তরলের বেশিরভাগ কণা নেতিবাচক চার্জ বহন করে এবং ফিল্টার মিডিয়ার পৃষ্ঠকে কণা আটকানো প্রভাবকে শক্তিশালী করার জন্য নির্দিষ্ট চার্জ দিয়ে সমৃদ্ধ করা যেতে পারে। যখন ফিল্টার মিডিয়া পৃষ্ঠ একটি ইতিবাচক সম্ভাবনা (জেটা সম্ভাব্য) বহন করে, তখন এটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক শোষণের মাধ্যমে নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলিকে আকর্ষণ করবে।
এই পদ্ধতির বিশিষ্ট সুবিধা রয়েছে: বড় ছিদ্রযুক্ত ফিল্টার মিডিয়া শুধুমাত্র মাইক্রো কণাকে দক্ষতার সাথে আটকে রাখতে পারে না কিন্তু ফিল্টার মিডিয়ার ময়লা ধারণ ক্ষমতাকে উন্নত করার সাথে সাথে নিম্নচাপ হ্রাসও বজায় রাখতে পারে। কণা এবং ফিল্টার মিডিয়ার চার্জের ঘনত্ব যত বেশি হবে, ছোট কণার জন্য ইন্টারসেপশন দক্ষতা তত বেশি হবে।
ফ্লোকুলেশন: মাইক্রো কণা তৈরি করা "একসাথে একত্রিত হয় এবং বড় হয়"
অত্যন্ত ছোট ব্যাসযুক্ত কণাগুলির সরাসরি পরিস্রাবণ খুব কঠিন। এই সময়ে,flocculationপরিস্রাবণ প্রতিরোধের কমাতে এবং উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে একই সময়ে মাইক্রো কণাগুলিকে একত্রিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, পরিস্রাবণ অসুবিধা হ্রাস করতে এবং একই সময়ে একটি আলগা ফিল্টার কেক তৈরি করতে।
একটি সাধারণ শিল্প অনুশীলন হল তরলে পলিইলেক্ট্রোলাইট (যেমন দ্রবণীয় স্টার্চ, জেল, পলিথিন ডেরাইভেটিভস ইত্যাদি) যোগ করা। ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জ সাইট সহ এই দীর্ঘ আণবিক চেইনগুলি তরলে বিপরীত চার্জযুক্ত কণাগুলিকে শোষণ করবে, কণার একত্রিতকরণকে প্রচার করবে এবং অবক্ষেপণের হারকে ত্বরান্বিত করবে।
অপারেশন চলাকালীন, এটি লক্ষ করা উচিত যে পলিইলেক্ট্রোলাইটের ডোজ উপযুক্ত হওয়া উচিত এবং নাড়ার তীব্রতা "রাসায়নিকগুলি ছড়িয়ে দিতে সক্ষম হওয়া কিন্তু ফ্লোক্সের ক্ষতি না করা" এর সীমার মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত; ফ্লোক ভাঙ্গন এড়াতে তরল সরবরাহের জন্য বায়ুসংক্রান্ত পাম্প বা নন-শিয়ার পাম্প নির্বাচন করা উচিত, এবং স্থগিত কঠিন পদার্থের পুনঃসঞ্চালন যতটা সম্ভব কম করা উচিত।
ফিল্টার এইডস: ফিল্টার কেক স্ট্রাকচার অপ্টিমাইজ করার জন্য "দক্ষতা বৃদ্ধিকারী"
সাসপেনশনে অল্প পরিমাণ ফিল্টার এইড যোগ করা সূক্ষ্ম কণার পরিস্রাবণ দক্ষতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। এই পদ্ধতিটিকে "বডি ফিডিং" বলা হয়, যা প্রি-কোট পরিস্রাবণ-প্রি-কোট পরিস্রাবণ থেকে আলাদা, সাসপেনশন প্রবর্তনের আগে ফিল্টার মিডিয়ার পৃষ্ঠে ফিল্টার এইডগুলি প্রথমে জমা করা হয়৷
ফিল্টার এইডের মূল ভূমিকা হল ফিল্টার কেকের ব্যাপ্তিযোগ্যতা অপ্টিমাইজ করা। শিল্পে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ফিল্টার এইডdiatomaceous পৃথিবী, যা প্রাচীন ডায়াটমগুলির জমা দ্বারা গঠিত হয় এবং এর বিভিন্ন আকারগুলি ফিল্টার কেকের ছিদ্রকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে; এছাড়াও, পার্লাইট, অ্যাক্টিভেটেড কার্বন, সেলুলোজ ইত্যাদি ফিল্টার সহায়ক হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
এটা উল্লেখ করা উচিত যে ফিল্টার এইড পরিস্রাবণ শুধুমাত্র তরল পরিশোধন ব্যবহার করা হয় না কিন্তু সাধারণত কার্টিজ ফিল্টার আপস্ট্রিম ইনস্টল করা হয়; কার্টিজ ফিল্টার তারপর ফিল্টার সাহায্য স্তর ভেদ করতে পারে এমন অমেধ্য আটকাতে একটি "পলিশিং ফিল্টার" হিসাবে কাজ করে।
উপসংহার
শিল্প পরিস্রাবণের মূলটি হল যৌক্তিকভাবে কণার বৈশিষ্ট্য এবং তরল প্রকারের ভিত্তিতে জড়ীয় প্রভাব, প্রসারণ বাধা এবং সরাসরি বাধার তিনটি প্রক্রিয়াকে ব্যবহার করা। ব্যবহারিক প্রয়োগে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বৃষ্টিপাত, ফ্লোকুলেশন এবং ফিল্টার এইডের মতো দক্ষতা বাড়ানোর পদ্ধতিগুলিকে একত্রিত করা আরও দক্ষ এবং স্থিতিশীল পরিস্রাবণ ফলাফল অর্জন করতে পারে।
স্থিতিশীল কাঠামো এবং উন্নত প্রযুক্তি সহ ফিল্টার নির্বাচন করা হল উৎপাদনের ধারাবাহিকতা এবং তরল বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি। উচ্চ-গুণমানের পরিস্রাবণ সমাধানগুলি শুধুমাত্র সরঞ্জামের পরিধান কমাতে পারে না বরং এন্টারপ্রাইজগুলির উত্পাদন দক্ষতা এবং পণ্যের গুণমানকেও রক্ষা করতে পারে৷