ग्लोवबॉक्स बंद-लूप परिसंचरण प्रणाली अनिवार्य रूप से एक सटीक बंद-लूप प्रणाली है जो गैस शोधन, परिसंचरण शक्ति और दबाव नियंत्रण को एकीकृत करती है। इसका मुख्य उद्देश्य केवल 'हवा को हटाना' नहीं है, बल्कि कक्ष के अंदर अक्रिय गैस को लगातार प्रसारित और स्वयं-शुद्ध करना है, ताकि लंबे समय तक पानी और ऑक्सीजन का स्तर <1 पीपीएम के बेहद निम्न स्तर पर बना रह सके। मिक्रौना ग्लोवबॉक्स बंद-लूप परिसंचरण प्रणाली में पांच ऑपरेटिंग चरण होते हैं: परिसंचरण शक्ति और गैस वितरण, अशुद्धता शुद्धि, दबाव और वाल्व तर्क नियंत्रण, शुद्धि-स्तंभ पुनर्जनन, और निगरानी-प्रतिक्रिया विनियमन।
चरण 1: परिसंचरण शक्ति और गैस वितरण
बंद-लूप परिसंचरण एक पूरी तरह से बंद सर्किट है। कार्यशील गैस उच्च शुद्धता वाला आर्गन या नाइट्रोजन है, और एक चर-आवृत्ति परिसंचरण पंखा पूरे सिस्टम के लिए शक्ति स्रोत के रूप में कार्य करता है। मिक्रौना के पंखे की प्रवाह दर 90 m³/h है, जबकि विभिन्न मॉडल आवश्यकतानुसार उच्च प्रवाह दर, जैसे 145 या 180 m³/h प्रदान कर सकते हैं। पंखा ग्लोवबॉक्स कक्ष के अंदर से अक्रिय गैस खींचता है और इसे स्टेनलेस-स्टील पाइपिंग के माध्यम से शुद्धि-स्तंभ इकाई तक पहुंचाता है। शुद्धिकरण के बाद, स्वच्छ अक्रिय गैस को ग्लोवबॉक्स कक्ष में लौटा दिया जाता है, जिससे एक बंद सर्किट बनता है। गैस सीधे बाहर की ओर डिस्चार्ज होने के बजाय सिस्टम के भीतर ही प्रसारित होती है, जिससे उच्च शुद्धता वाली अक्रिय गैस का संरक्षण अधिकतम होता है।
ग्लोवबॉक्स सर्कुलेशन पाइपिंग कनेक्टेड प्रक्रिया कक्षों तक विस्तारित हो सकती है, जिससे उन कक्षों के अंदर की गैस एक साथ परिसंचरण में भाग ले सकती है और पानी और ऑक्सीजन को हटाने को सुनिश्चित कर सकती है। परिसंचरण लूप वायवीय कोण वाल्व और एकीकृत सोलनॉइड वाल्व से सुसज्जित है। पीएलसी परिचालन स्थितियों के अनुसार स्वचालित रूप से वाल्वों को चालू और बंद करता है, पुनर्जनन के दौरान शुद्धिकरण स्तंभ को अलग करता है और यह सुनिश्चित करता है कि मुख्य ग्लोवबॉक्स परिसंचरण निर्बाध रूप से जारी रहे।
चरण 2: शुद्धिकरण कॉलम के अंदर पानी और ऑक्सीजन निकालना
पंखे द्वारा धकेली गई मिश्रित गैस शुद्धि-स्तंभ पात्र में प्रवेश करती है, जो 5 किलोग्राम तांबे के उत्प्रेरक और 5 किलोग्राम आणविक छलनी से भरी होती है। गैस सबसे पहले आणविक-छलनी परत से होकर गुजरती है, जहां सूक्ष्म संरचना भौतिक रूप से गैस धारा से पानी के अणुओं को सोख लेती है, जिससे निर्जलीकरण पूरा हो जाता है। फिर गैस तांबे-उत्प्रेरक परत के माध्यम से बहती है, जहां मौलिक तांबा ऑक्सीजन को हटाने के लिए गैस धारा में ऑक्सीजन के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है। शुद्ध उच्च शुद्धता वाली अक्रिय गैस फिर पाइपिंग के माध्यम से ग्लोवबॉक्स कक्ष में वापस प्रवाहित होती है, जिससे कक्ष के अंदर पानी और ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है।
बार-बार परिसंचरण के बाद, कक्ष के अंदर पानी और ऑक्सीजन को भरने वाली सामग्रियों द्वारा लगातार कब्जा कर लिया जाता है, और पानी और ऑक्सीजन का स्तर धीरे-धीरे 1-पीपीएम सीमा तक कम हो जाता है। उसी समय, ग्लोवबॉक्स के अंदर एक 0.3-माइक्रोन फ़िल्टर परिसंचारी गैस से पाउडर और धूल को फ़िल्टर कर सकता है, जिससे फिलर पाउडर को चैम्बर में वापस ले जाने और नमूनों को दूषित होने से रोका जा सकता है।
चरण 3: समन्वित दबाव और वाल्व नियंत्रण
बंद-लूप परिसंचरण प्रणाली पूरी तरह से कठोरता से सील नहीं की गई है। सिस्टम लगातार चैम्बर दबाव की निगरानी करता है और थोड़ा सकारात्मक दबाव बनाए रखता है। परिसंचरण पंखे के संचालन से दबाव में उतार-चढ़ाव होता है, इसलिए दबाव हानि की भरपाई के लिए सिस्टम स्वचालित रूप से थोड़ी मात्रा में अक्रिय गैस की आपूर्ति करता है। जब दबाव बहुत अधिक होता है, तो सिस्टम दबाव से राहत के लिए स्वचालित रूप से वेंट खोल देता है; जब दबाव बहुत कम होता है, तो संभावित सीलिंग समस्या का संकेत देने के लिए अलार्म बज जाता है।
चरण 4: शुद्धिकरण क्षमता को बहाल करने के लिए शुद्धिकरण कॉलम पुनर्जनन
निरंतर परिसंचरण के बाद, आणविक छलनी अधिशोषित पानी से संतृप्त हो जाती है, जबकि कॉपर उत्प्रेरक बड़े पैमाने पर कॉपर ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है, जिससे शुद्धिकरण क्षमता कम हो जाती है। सिस्टम मुख्य परिसंचरण लूप से पुनर्जीवित होने वाले शुद्धिकरण कॉलम को डिस्कनेक्ट करता है और 5-10% हाइड्रोजन/अक्रिय-गैस मिश्रण पेश करता है। शुद्धिकरण स्तंभ को गर्म किया जाता है, और हाइड्रोजन कॉपर ऑक्साइड को वापस सक्रिय तात्विक कॉपर में बदल देता है। आणविक छलनी उच्च तापमान पर अधिशोषित नमी को छोड़ती है, और नमी को पुनर्जनन निकास गैस के साथ सिस्टम से छुट्टी दे दी जाती है।
कमी और विशोषण पूरा होने के बाद, तापन बंद हो जाता है और अक्रिय गैस का उपयोग शुद्धिकरण स्तंभ को शुद्ध करने और ठंडा करने के लिए किया जाता है। भरने वाली सामग्री पानी और ऑक्सीजन को हटाने की अपनी क्षमता को पुनः प्राप्त करती है, और वाल्व कॉलम को बंद-लूप परिसंचरण में फिर से जोड़ने के लिए स्विच करते हैं। संपूर्ण पुनर्जनन प्रक्रिया स्वचालित रूप से पीएलसी द्वारा नियंत्रित होती है और इसके लिए किसी मैन्युअल ऑपरेशन की आवश्यकता नहीं होती है।
चरण 5: निगरानी, फीडबैक और क्लोज्ड-लूप विनियमन
सैम्पलिंग इंटरफ़ेस बंद-लूप पाइपिंग में स्थापित किए जाते हैं। एक जल-और-ऑक्सीजन विश्लेषक लगातार परिसंचारी गैस का नमूना लेता है और पीएलसी को वास्तविक समय में जल-और-ऑक्सीजन डेटा प्रदान करता है। यदि पानी और ऑक्सीजन का स्तर बढ़ जाता है क्योंकि सामग्री अशुद्धियाँ छोड़ती है या सीलिंग रिसाव के कारण, सिस्टम पंखे को तेज़ गति पर रखता है और अशुद्धता हटाने में तेजी लाने के लिए परिसंचरण प्रवाह बढ़ाता है। जब संकेतक लंबे समय तक स्थिर और विनिर्देश के भीतर रहते हैं, तो चर-आवृत्ति पंखा ऊर्जा खपत को कम करने के लिए अपनी गति कम कर देता है।
मिक्रौना ग्लोवबॉक्स बंद-लूप परिसंचरण प्रणाली एक बंद सर्किट के माध्यम से बार-बार बहने वाली अक्रिय गैस, शुद्धिकरण मीडिया लगातार अशुद्धियों को पकड़ने, संतृप्ति के बाद मीडिया को बहाल करने वाले पुनर्जनन और सेंसर-आधारित प्रतिक्रिया विनियमन पर निर्भर करती है। साथ में, ये कार्य यह सुनिश्चित करते हैं कि ग्लोवबॉक्स चैम्बर और ग्लोवबॉक्स के साथ एकीकृत कनेक्टेड प्रोसेस चैम्बर लंबे समय तक उच्च शुद्धता, निर्जल, ऑक्सीजन मुक्त निष्क्रिय वातावरण बनाए रख सकते हैं।
