ক্রমাগত টিউবুলার চুল্লি হল প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর মডেল বা পিএফআর-এর আরেকটি শব্দ। চলুন ব্যবহার করা প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের তত্ত্ব, ফর্ম এবং বিন্যাসের কয়েকটি উদাহরণ নেওয়া যাক।
প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের 3 উদাহরণ নীচে দেওয়া হল:
- একটি ঝরনা পর্দা
- বাথটাবের দেয়াল
- একটি গিরিখাত প্রাচীর ঝরা
একটি ঝরনা পর্দা
ঝরনার বাইরের শুটিং থেকে পানি আটকানোর জন্য সেরা ঝরনা পর্দাগুলি হল অপরিশোধিত তুলো ক্যানভাস, শণ বা নাইলন দিয়ে তৈরি। উইক্সের মতো, ঝরনা পর্দাগুলি ফ্যাব্রিকের মাধ্যমে এবং নীচের দিকে প্রবাহিত করে টবে সরাসরি জল প্রবেশ করে। কোন আস্তরণের প্রয়োজন হয় না. গোসল করার পর পর্দাটা খুলে শুকানোর জন্য টবের বাইরে ঝুলিয়ে দিন।
বাথটাবের দেয়াল
বাথটাব বা ঝরনার দেয়াল একটি মসৃণ ফিনিস দ্বারা জল এবং আর্দ্রতা থেকে সুরক্ষিত থাকে, যা বাথরুমকে কিছু শৈল্পিক প্রান্ত এবং রঙ দেয়। সামগ্রিকভাবে বাথটাবের দেয়ালের জন্য সেরা উপাদান হিসেবে সাম্প্রতিক কয়েক বছরে এক্রাইলিক জনপ্রিয়তা বেড়েছে। একটি পুরানো টব আবরণ, এর শীট পিভিসি প্লাস্টিক বা এক্রাইলিক একটি টবের আকারে ঢালাই করা হয়, তার উপর স্থাপন করা হয় এবং তারপরে আঠালো করে দেওয়া হয়।
একটি গিরিখাত প্রাচীর ঝরা
ক্ষয়ই গিরিখাতের প্রধান কারণ। একটি নদীর প্রবাহিত জল উপত্যকা তৈরি করতে হাজার হাজার বা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে মাটি এবং শিলা ক্ষয় করে বা নষ্ট হয়ে যায়। বৃষ্টি বা ভেজা অঞ্চল থেকে বরফ গলিয়ে সরবরাহ করা দ্রুত স্রোত শুষ্ক ভূখণ্ড জুড়ে কয়েকটি বৃহত্তম এবং সর্বাধিক পরিচিত গিরিখাত তৈরি করেছে।
প্লাগ প্রবাহ চুল্লি আবেদন
প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টর তৈরি করে রিঅ্যাক্ট্যান্ট এবং পণ্যের মাধ্যমে প্রবাহিত হওয়ার জন্য অ্যাপারচার সহ একটি নলাকার পাইপ। প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের প্রয়োগ নিয়ে আলোচনা করা যাক।
- শিল্প সেটিংসে, প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর ব্যবহার করা হয় যখন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার উল্লেখযোগ্য পরিমাণের প্রয়োজন হয় বহির্মুখী বা বিস্ফোরক শক্তি।
- উপাদানগুলি স্থিরভাবে মিশ্রিত হয় তা নিশ্চিত করতে, প্লাগ-ফ্লো চুল্লি নিযুক্ত করা হয়।
- প্লাগ-ফ্লো চুল্লিতে যন্ত্র এবং এর আশেপাশের মধ্যে তাপ স্থানান্তর নিরাপদ ছিল।
- বর্তমানে, বায়োডিজেল এবং একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়া সহ অন্যান্য জৈব-জ্বালানি প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়। এর স্থির-অবস্থায় অপারেশনের কারণে, প্লাগ-ফ্লো চুল্লি বেশিরভাগ জৈব-শক্তি উৎপাদনের জন্য পছন্দ করা হয়। অতিরিক্তভাবে, প্লাগ চুল্লিতে কোনও আন্দোলন বা বিভ্রান্তির প্রয়োজন নেই।
সাধারণত, প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টর স্থির অবস্থায় কাজ করে। বিক্রিয়কগুলি চুল্লির দৈর্ঘ্যের নিচে চলে যাওয়ার সাথে সাথে তারা ক্রমাগত গ্রাস করে।
প্লাগ প্রবাহ চুল্লি কাজ
মিশ্র প্রবাহে, প্রতিক্রিয়ার হার দ্রুত হ্রাস পায় এবং প্লাগ প্রবাহে, প্রতিক্রিয়ার হার সিস্টেম জুড়ে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। চলুন প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের কার্যকারিতা দেখি।
- প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত তরলকে সুসংগত প্লাগগুলির একটি সংগ্রহ হিসাবে মডেল করা হয়েছে যা অসীম পাতলা এবং অভিন্ন রচনা রয়েছে।
- চুল্লির অক্ষীয় দিক দিয়ে চলার সময় প্রতিটি প্লাগের আগে এবং অনুসরণ করা থেকে একটি অনন্য রচনা রয়েছে।
- মৌলিক ভিত্তি হল যে, একটি প্লাগ যখন একটি PFR এর মধ্য দিয়ে যায়, তরলটি পুরোপুরি রেডিয়াল দিকে মিশ্রিত হয় তবে অক্ষীয় দিক দিয়ে মিশ্রিত হয় না (উপরের দিকে বা নীচের দিকের উপাদানের সাথে নয়)।
- ফলস্বরূপ, প্রতিটি প্লাগ একটি স্বতন্ত্র সত্তা হিসাবে বিবেচিত হয় এবং একটি অনির্দিষ্টকালের জন্য ছোট ব্যাচ রিঅ্যাক্টর হিসাবে কাজ করে যা শূন্য ভলিউমের কাছে যায়।
- প্লাগ উপাদানটির বসবাসের সময় চুল্লিতে তার অবস্থান থেকে গণনা করা হয় কারণ এটি প্লাগ প্রবাহ চুল্লির নিচে প্রবাহিত হয়।
- বাসস্থান সময় বন্টন ফলস্বরূপ আদর্শ প্লাগ ফ্লো চুল্লী (একটি ছোট, সংকীর্ণ স্পাইক ফাংশন) এর এই গঠনের একটি প্রবণতা।
চুল্লির আকার সহ গুরুত্বপূর্ণ চুল্লি ভেরিয়েবল অনুমান করতে, প্লাগ ফ্লো চুল্লি মডেলটি টিউবুলার ডিজাইন সহ রাসায়নিক চুল্লিগুলির আচরণের পূর্বাভাস দিতে ব্যবহৃত হয়।
প্লাগ প্রবাহ চুল্লি নকশা
একটি আদর্শ প্লাগ-ফ্লো চুল্লিতে একটি CSTR-এর গড় বাসস্থান সময় থেকে চুল্লীর মধ্য দিয়ে ভর যাওয়ার জন্য সঠিক থাকার সময় পরিবর্তিত হয়। আসুন প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টর লেআউটটি দেখি।
- প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর পিস্টন ফ্লো রিঅ্যাক্টর, স্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টর, নিখুঁত টিউবুলার ফ্লো রিঅ্যাক্টর এবং অমিক্সড ফ্লো রিঅ্যাক্টর নামেও পরিচিত।
- প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের প্যাটার্ন ফ্লো হল প্লাগ ফ্লো।
- একটি প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের মাধ্যমে তরলের সুশৃঙ্খল প্রবাহকে সংজ্ঞায়িত করা হয় যে কোনও তরল উপাদান তার সামনে বা পিছনে অন্য কোনও উপাদানের উপর দিয়ে যায় না বা মিশে না যায়।
- একটি প্লাগ চুল্লিতে, তরল সত্যই পার্শ্বীয়ভাবে মিশ্রিত হতে পারে, তবে প্রবাহের পথ জুড়ে অবশ্যই মিশ্রন বা প্রসারণ থাকতে হবে।
- চুল্লিতে প্রতিটি তরল উপাদানের জন্য সমান বসবাসের সময় প্লাগ প্রবাহের জন্য প্রয়োজনীয় এবং পর্যাপ্ত শর্ত হিসাবে কাজ করে।
প্লাগ ফ্লো চুল্লি চিত্র
প্লাগ ফ্লো সিস্টেমে দ্রুত প্রতিক্রিয়া কৌশল একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ দ্রুত গতিগত সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে। এখানে একটি প্লাগ-ফ্লো চুল্লির একটি চিত্র।
সময় ব্যবধান প্রবাহ হার থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে যদি প্রতিক্রিয়ার শুরু বিন্দু এবং পণ্য সনাক্তকারীর মধ্যে দূরত্ব জানা যায়। সর্বোচ্চ ফলন অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় দূরত্ব সামঞ্জস্য করে গণনা করা যেতে পারে।
প্লাগ প্রবাহ চুল্লি সূত্র
বস্তু যে প্লাগ-ফ্লো চুল্লির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় তা হল এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য। আসুন প্লাগ-ফ্লো চুল্লির সূত্রটি দেখি।
- যেহেতু প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরে ফ্লো চ্যানেলের সাথে তরল গঠন পরিবর্তিত হয়, তাই একটি প্রতিক্রিয়া উপাদানের জন্য উপাদান ভারসাম্য অবশ্যই ভলিউম dV এর একটি ডিফারেনশিয়াল উপাদানের জন্য দায়ী।
- (ভলিউমের উপাদানে বিক্রিয়ক প্রবাহের হার) = (আয়তনের উপাদান থেকে বিক্রিয়ক প্রবাহের হার) + (এর কারণে বিক্রিয়ক ক্ষতির হার রাসায়নিক বিক্রিয়া আয়তনের উপাদানের মধ্যে) + (আয়তনের উপাদানে বিক্রিয়ক জমা হওয়ার হার)
- ফলস্বরূপ, বিক্রিয়ক A এর ভর ভারসাম্য সমীকরণটি শূন্যের জন্য সমাধান করা হয়।
- ইনপুট = আউটপুট + প্রতিক্রিয়া + সঞ্চয় + অন্তর্ধান।
- এখন, এফA = (এফA + dFA)+(-আরA)dV, কিছুই না, dFA = d[FA0 (1 - এক্সA)] = -FA0dXA, আমরা প্রতিস্থাপন উপর প্রাপ্ত, -FA0dXA = (-আরA)dV.
- আয়তন dV সহ চুল্লির ডিফারেনশিয়াল বিভাগে A-এর সমীকরণটি এইভাবে।
- শব্দগুচ্ছ সম্পূর্ণ চুল্লির জন্য একত্রিত করতে হবে।
- FA0, ফিড হার, এখন ধ্রুবক, কিন্তু এটা স্পষ্ট যে rA উপাদান ঘনত্ব বা রূপান্তর উপর নির্ভর করে।
- যখন আমরা শর্তাবলী যথাযথভাবে গোষ্ঠীবদ্ধ করি, তখন আমরা পাই,
- একটি নির্দিষ্ট ফিড রেট এবং প্রয়োজনীয় রূপান্তরের জন্য, উপরে উল্লিখিত সমীকরণটি চুল্লির আকার অনুমান সক্ষম করে।
- যে ফিডটির উপর ভিত্তি করে রূপান্তর করা হয়, সাবস্ক্রিপ্ট 0, আংশিকভাবে রূপান্তরিত চুল্লিতে প্রবেশ করে, সাবস্ক্রিপ্ট করে এবং সাবস্ক্রিপ্ট f দ্বারা নির্দেশিত একটি রূপান্তরে প্রস্থান করে, আমরা প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরগুলির জন্য আরও সাধারণ অভিব্যক্তি হিসাবে পাই,
- ধ্রুবক ঘনত্ব সিস্টেমের বিশেষ ক্ষেত্রে, XA= 1 – সেA/CA0 এবং, dXA = dCA/ সিA0।
- সেই উদাহরণে, কর্মক্ষমতা সমীকরণটিকে ঘনত্বের একটি ফাংশন হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে বা
প্লাগ প্রবাহ চুল্লি মডেল
প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরের তাপমাত্রা পরিচালনা করা কঠিন হতে পারে এবং প্রতিকূল তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করতে পারে। প্রথমে প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টর মডেলটি দেখা যাক।
- একটি টিউবের ভিতরে রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি প্লাগ-ফ্লো চুল্লি ব্যবহার করে মডেল করা হয়।
- চুল্লি নকশা প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে যে একটি আদর্শ উদাহরণ হল প্লাগ প্রবাহ চুল্লি.
- এই ব্লগটি অনুমান করে যে প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টর মডেলটি অ্যাডিয়াব্যাটিক এবং স্থির চাপে কাজ করে।
- ঘটছে বলে বিবেচিত একমাত্র প্রতিক্রিয়া হল একটি গ্যাস-ফেজ পচানি প্রক্রিয়া, যা সূত্র A -> 2B + C অনুসরণ করে।
অতিরিক্তভাবে CSTR রক্ষণাবেক্ষণের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল হল প্লাগ-ফ্লো চুল্লি রক্ষণাবেক্ষণ। একটি রিসাইকেল লুপ একটি প্লাগ-ফ্লো রিঅ্যাক্টরকে একটি অনুরূপভাবে কাজ করতে সক্ষম করে CSTR.
উপসংহার
এই অধ্যয়নের মাধ্যমে, আমরা অনুমান করতে পারি যে যেহেতু প্লাগ ফ্লো রিঅ্যাক্টরগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য অত্যাবশ্যক হাতিয়ার, তাই যত্ন ব্যবহার করা উচিত কারণ বাস্তব প্রবাহ সিস্টেমগুলি বসবাসের সময়ের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন দেখায়। ফ্লো রিঅ্যাক্টর স্কেলিং করার সময়, বসবাসের সময় বন্টন একটি উপাদান যা অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত।
