रासायनिक उद्योग अत्यंत विविध है, जिसमें 60,000 से अधिक ज्ञात उत्पाद हैं, और रासायनिक पदार्थ वाल्व सामग्री के चयन, संरचना या डिज़ाइन को प्रभावित कर सकते हैं। सभी औद्योगिक क्षेत्रों की तरह, रासायनिक अनुप्रयोगों के लिए वाल्वों के डिजाइन और निर्माण के लिए सुरक्षित, कुशल और विश्वसनीय प्रक्रिया संचालन जैसे कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है।
पेट्रोकेमिकल और पॉलिमर क्षेत्र
रासायनिक उद्योग में, पेट्रोकेमिकल उत्पाद सबसे बड़े बाजार खंडों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसमें ओलेफिन (एथिलीन, प्रोपलीन, ब्यूटाडीन) और एरोमैटिक्स (बेंजीन, टोल्यूनि, जाइलीन) शामिल हैं। इनका उपयोग उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के निर्माण के लिए किया जाता है, जैसे कि स्टीम क्रैकिंग के माध्यम से उत्पादित एथिलीन, जिसे पॉलीइथाइलीन और अन्य एथिलीन-आधारित डेरिवेटिव प्राप्त करने के लिए आगे पॉलिमराइज़ किया जाता है।
एथिलीन के ठंडे क्षेत्र में प्रवेश करने से पहले, इसे आम तौर पर आणविक छलनी बिस्तरों का उपयोग करके सुखाया जाता है। इन ड्रायर बेड के चारों ओर के वाल्व सोखना और पुनर्जनन चक्र के दौरान विभिन्न तापीय स्थितियों के अधीन होते हैं। ठंडे क्षेत्र में, वाल्वों को कम तापमान और उच्च दबाव की बूंदों का सामना करना पड़ता है। ईंधन गैस नियंत्रण के लिए, ग्लोब वाल्व प्राथमिक समाधान हैं, हालांकि, जब समायोज्य सीमा के कारक को ध्यान में रखा जाता है, तो खंडित बॉल वाल्व भी एक व्यवहार्य विकल्प प्रस्तुत करते हैं। ठंडे क्षेत्र के भीतर, कम तापमान और उच्च दबाव वाले ड्रॉप अनुप्रयोगों को संभालने में सक्षम वाल्वों की आवश्यकता होती है। यहां, शोर और गुहिकायन को खत्म करने में मदद के लिए मल्टी-स्टेज ट्रिम से लैस ग्लोब वाल्व कार्यरत हैं।
ग्लोब वाल्व के लिए मल्टी-स्टेज एंटी-कैविटेशन वाल्व इंटरनल्स
स्टीम क्रैकिंग इकाइयों में ड्रायर के लिए मेटल-सीटेड बॉल वाल्व आदर्श समाधान हैं। ये वाल्व महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव और बार-बार साइकिल चलाने को संभाल सकते हैं। अन्य वाल्व डिज़ाइनों की तुलना में, रोटरी वाल्व संचालित करना आसान है, एक कॉम्पैक्ट संरचना पेश करते हैं, और कई दिशात्मक विकल्प प्रदान करते हैं।
पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में पॉलिमर, राल और उत्प्रेरक अवशेषों वाले द्रव मीडिया को संभालना शामिल है। ये तरल पदार्थ वाल्व गुहाओं के भीतर जमा हो जाते हैं, वाल्व की कार्यक्षमता को ख़राब करते हैं और प्रक्रिया में रुकावट पैदा करते हैं जिसके परिणामस्वरूप संयंत्र को महत्वपूर्ण नुकसान होता है। इसके अतिरिक्त, उच्च चक्र गणना (सालाना 1.5 मिलियन चक्र तक) एक बड़ी चुनौती पेश करती है। शुष्क उत्प्रेरकों को संभालने वाली उत्प्रेरक प्रणालियों के आसपास के वाल्वों को आंतरिक घटकों के गंभीर क्षरण का सामना करना पड़ता है। सुरक्षा और पर्यावरण संबंधी चिंताओं के कारण भगोड़े उत्सर्जन और सीट रिसाव को संबोधित करना भी महत्वपूर्ण है।
इसी तरह, एंटी-सॉलिड सीट सुविधाओं के साथ मेटल-सीटेड बॉल वाल्व उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं। एंटी-सॉलिड सीट डिज़ाइन सीट क्षेत्र में मीडिया के प्रवेश को रोकने में मदद करता है। वाल्व बॉडी और सीट के बीच कड़ा संपर्क, स्क्रैपिंग सीट डिज़ाइन के साथ मिलकर, संचित कणों को हटाने में सहायता करता है। नतीजतन, खंडित बॉल वाल्व पॉलिमर स्लरीज़ के लिए अत्यधिक प्रभावी साबित होते हैं।
सॉलिड-रेसिस्टेंट सीट और लाइव-लोडेड पैकिंग के साथ बॉल वाल्व
पैराक्सिलीन जैसे मुख्यधारा के मीडिया को संभालने वाली सुगंधित इकाइयाँ वाल्व सतहों पर जमा हो सकती हैं, जिससे घर्षण बढ़ सकता है और घिसाव तेज हो सकता है। कुछ पृथक्करण प्रक्रियाओं में, वाल्व बार-बार खुलने और बंद होने के चक्र से गुजरते हैं, जिसके लिए सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। विशिष्ट समाधानों में स्क्रैपिंग सीट डिज़ाइन के साथ मेटल-सीटेड बॉल वाल्व, साथ ही खंडित बॉल वाल्व और सनकी रोटरी प्लग वाल्व शामिल हैं जिनमें गंभीर क्षरण का सामना करने के लिए विशेष कोटिंग सामग्री होती है। ट्रिपल-ऑफ़सेट तितली वाल्व बेंजीन और टोल्यूनि निष्कर्षण प्रक्रियाओं में समाधान के लिए भी उपयुक्त हैं।
उर्वरक और कृषि रसायन क्षेत्र
कृषि रसायन क्षेत्र में, नाइट्रोजन उर्वरकों की बाजार हिस्सेदारी 50% से अधिक है, जिसमें अमोनिया एक प्रमुख घटक के रूप में काम करता है। अमोनिया के संश्लेषण के लिए नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है। भाप सुधारकों और नाइट्रोजन से हाइड्रोजन का मिश्रण संश्लेषण लूप में प्रवेश करता है, जहां यह 2200-4400 पीएसआई (150-300 बार) के संश्लेषण दबाव में दो-चरण संपीड़न से गुजरता है। अमोनिया रूपांतरण प्रक्रिया तापमान और दबाव के संतुलन की मांग करती है। उत्प्रेरक प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए, 750°F (400°C) तापमान की आवश्यकता होती है।
हाइड्रोजन और अमोनिया का उच्च तापमान और दबाव किसी भी वाल्व के लिए एक गंभीर चुनौती पैदा करते हैं। प्रसंस्कृत मीडिया की विषाक्तता को देखते हुए, उत्सर्जन नियंत्रण महत्वपूर्ण है। ट्रिपल-ऑफ़सेट तितली वाल्व अमोनिया संश्लेषण सर्किट में अलगाव और नियंत्रण के लिए आदर्श समाधान प्रदान करते हैं। यह डिज़ाइन घिसाव को कम करता है और सेवा जीवन को बढ़ाता है, जिससे कठिन परिस्थितियों में भी कड़ी शट-ऑफ सुनिश्चित होती है।
ट्रिपल एक्सेंट्रिक मेटल सीटेड बटरफ्लाई वाल्व
कार्बाइड वाल्व सीटों के उपयोग से घिसाव कम होता है और अल्ट्रा-हाई-स्पीड प्रवाह दर सक्षम होती है। ये सीटें आम तौर पर वाल्व प्लेट और शाफ्ट को अलग करने की आवश्यकता के बिना विनिमेय होती हैं। लाइव-लोडेड स्टेम सील मानक उपकरण हैं, और वाल्व सुरक्षा अखंडता स्तर SIL3 प्राप्त करने के लिए अग्नि परीक्षण और आपातकालीन शटडाउन प्रमाणीकरण से गुजरते हैं।
विशेष रसायनों का उदय
सौर उद्योग के तेजी से विकास ने फोटोवोल्टिक पैनलों की मांग में काफी वृद्धि की है, जिसमें पॉलीसिलिकॉन एक महत्वपूर्ण कच्चे माल के रूप में काम करता है। पॉलीसिलिकॉन लंबे समय से सेमीकंडक्टर निर्माण में एक प्रमुख घटक रहा है। विशिष्ट पॉलीसिलिकॉन उत्पादन प्रक्रिया मेटलर्जिकल-ग्रेड सिलिकॉन का उत्पादन करने के लिए फीडस्टॉक के रूप में SiO₂ (क्वार्ट्ज रेत) का उपयोग करती है, जिसे एमजी-सी भी कहा जाता है। एमजी-सी को कार्बन की उपस्थिति में इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में प्राप्त किया जाता है। इस प्रक्रिया में, कच्चे माल, मध्यवर्ती उत्पाद और उप-उत्पादों में सिलिकॉन पाउडर, क्लोरीन गैस, हाइड्रोजन गैस, हाइड्रोजन क्लोराइड, ट्राइक्लोरोसिलेन, डाइक्लोरोसिलेन और सिलिकॉन क्लोराइड शामिल हैं। हाइड्रोजन और ट्राइक्लोरोसिलेन ज्वलनशील हैं, हाइड्रोजन क्लोराइड अत्यधिक संक्षारक है, और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड अत्यधिक विषैला है। नतीजतन, वाल्व डिज़ाइन को इन विशेष मीडिया, विशेष रूप से अत्यधिक अपघर्षक सिलिकॉन पाउडर को संभालना चाहिए। कच्चे माल की खपत को कम करने और समग्र दक्षता बढ़ाने के लिए इन सभी रसायनों को पकड़ने और पुनर्प्राप्ति की आवश्यकता होती है।
रोटरी स्टेम ऑपरेशन, लाइव-लोडेड ग्लैंड पैकिंग और अंतर्निहित अग्नि सुरक्षा डिज़ाइन को सभी मौजूदा उत्सर्जन और अग्नि सुरक्षा मानकों का पालन करना होगा। सॉफ्ट-सीटेड बॉल वाल्व में सीट सामग्री के रूप में आणविक रूप से प्रबलित पीटीएफई के साथ एक पॉलिमर लचीला लिप सील डिज़ाइन होता है, जो उच्च-चक्र संचालन के तहत भी दीर्घकालिक समाधान प्रदान करता है।
उच्च मांग वाली अकार्बनिक रासायनिक प्रक्रियाएं
टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO₂) कठोर वाल्व आवश्यकताओं के साथ एक और अनुप्रयोग है। इस सामग्री का उपयोग आमतौर पर पेंट निर्माण, कागज निर्माण, प्लास्टिक, रबर, चीनी मिट्टी की चीज़ें और वस्त्रों में सफेद रंगद्रव्य के रूप में किया जाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन इल्मेनाइट या प्राकृतिक या सिंथेटिक रूटाइल अयस्क से किया जाता है। गीली सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया आमतौर पर इल्मेनाइट-आधारित फीडस्टॉक का उपयोग करती है, जबकि उच्च तापमान क्लोराइड प्रक्रिया आमतौर पर रूटाइल-आधारित फीडस्टॉक का उपयोग करती है।
संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया वाल्वों को उच्च तापमान, अपघर्षक घोल और संक्षारक वातावरण के संपर्क में लाती है। कार्बाइड कोटिंग और धौंकनी सीटों के साथ मेटल-सीटेड बॉल वाल्व उच्च तापमान वाले शटऑफ अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। अपघर्षक घोल को संभालते समय, उन्नत इलास्टोमेर तकनीक वाले हेवी-ड्यूटी पिंच वाल्व सिस्टम के भीतर शट-ऑफ और नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श विकल्प हैं। टेपर्ड स्लीव्स और इंटेलिजेंट पोजिशनर्स के माध्यम से नियंत्रणीयता को और बढ़ाया जाता है, जो विस्तारित रखरखाव अंतराल में योगदान देता है और रखरखाव लागत को काफी कम करता है।
पिंच वाल्व
क्लोर-क्षार भी वाल्वों के लिए चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक है। भंडारण और परिवहन के लिए क्लोरीन को तरलीकृत किया जाता है, फिर प्रसंस्करण के लिए वाष्पीकृत किया जाता है। तरल क्लोरीन के लिए, सीएस वाल्व बॉडी और मोनेल मिश्र धातु आंतरिक वाले वाल्व की सिफारिश की जाती है। लाइव-लोडेड पैकिंग वाले डबल-ऑफ़सेट बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग आमतौर पर भगोड़े रिसाव को रोकने के लिए किया जाता है।
तरल क्लोरीन को वाष्प में परिवर्तित करने की प्रक्रिया में नियंत्रित परिस्थितियों में गर्मी के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है, जिसमें गर्म पानी या भाप को विनियमित करके वेपोराइज़र अनुभाग में उत्पन्न वाष्प के तापमान को बनाए रखा जाता है। जबकि थ्रेडेड एंड बॉल वाल्व का उपयोग बहुसंख्यक ड्रेन वाल्व और आइसोलेशन वाल्व के लिए किया जाता है, रोटरी बॉल वाल्व का उपयोग तब किया जाता है जब तापमान विनियमन की आवश्यकता होती है।
इसके अतिरिक्त, जंग को रोकने के लिए पीएफए-लाइन्ड बॉल वाल्व, बटरफ्लाई वाल्व और डायाफ्राम वाल्व का व्यापक रूप से नमकीन पानी तैयार करने और कास्टिक सोडा उत्पादन में उपयोग किया जाता है।
