Catalytic heater
ઉત્પ્રેરક હીટર એ એક જ્વલનશીલ હીટર છે જે અણુઓને તોડવા અને કેલિફૅક્શન (ગરમી) ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉત્પ્રેરિત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે. જ્યારે ઉત્પ્રેરક, બળતણ (દા. ત., કુદરતી ગેસ) અને ઓક્સિજન એક સાથે જોડાય છે, ત્યારે તેઓ એટલા નીચા તાપમાને પ્રતિક્રિયા આપે છે કે જ્યોત ઉત્પન્ન થતી નથી. જ્યાં સુધી સમીકરણમાંથી ઓક્સિજન અથવા બળતણ સ્ત્રોતને બહાર કાઢવામાં ન આવે ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થતી રહે છે. પ્રકાર મોટા ઉત્પ્રેરક હીટરના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો છેઃ હીટેડ એન્ક્લોઝર પેકેજો ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ગેસ અને પાયલોટ પ્રીહીટિંગ રેગ્યુલેટર્સ સ્પેસ હીટિંગ હીટેડ એન્ક્લોઝર પેકેજનો ઉપયોગ પાઈપોને ગરમ રાખીને વરસાદ અને બરફના નિર્માણથી બચાવવા માટે થાય છે. ઉત્પ્રેરક હીટર પેકેજમાં સમાયેલું હોય છે જે સામાન્ય રીતે સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલમાંથી બનેલું હોય છે. ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ગેસ અને પાયલોટ પ્રીહિટિંગ રેગ્યુલેટર્સનો ઉપયોગ માત્ર ફ્રીઝ પ્રોટેક્શન માટે અને પાયલોટ સુધી પહોંચે તે પહેલાં ગેસને ગરમ કરવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ ગેસના પ્રવાહને ગરમ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે જેનો ઉપયોગ માપન અથવા સાધનસામગ્રી માટે થાય છે. જ્યારે ગરમીની જરૂર હોય ત્યારે જગ્યા ગરમ કરવી એ એક સારો વિકલ્પ છે પરંતુ વીજળી અથવા વિસ્ફોટક ગેસ પર સલામતીની ચિંતાઓ જેવા પરંપરાગત માધ્યમોનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી. ઉત્પ્રેરક સ્પેસ હીટર આપેલ વિસ્તારમાં તાપમાન વધારવા માટે ઇન્ફ્રારેડ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. મોટા ઉત્પ્રેરક હીટર ઉપરાંત નાના હાથ ગરમ અથવા પોકેટ હીટર પણ હોય છે જે ઉત્પ્રેરક દહન એકમનો ઉપયોગ કરે છે. વર્તમાન એકમો પ્લેટિનમ સાથે કોટેડ ગ્લાસ ફાઇબર સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરે છે. સસ્તા એકમો અન્ય ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરી શકે છે જે કામ પણ કરતા નથી. કેટલાક જૂના એકમો એસ્બેસ્ટોસ સબસ્ટ્રેટ્સનો ઉપયોગ કરતા હતા. આ હેન્ડ વોર્મર્સ એવા લોકો માટે છે જેઓ ખૂબ જ ઓછા તાપમાને બહાર કામ કરે છે અથવા ફુરસદની પ્રવૃત્તિઓ કરે છે, ખાસ કરીને જેમને હાથની નિપુણતાની જરૂર હોય છે જે જાડા હાથમોજાં અથવા ગાદલા પહેરતી વખતે શક્ય નથી. તેઓ નીચી માટોબા દ્વારા જાપાનીઝ હાક્કુનિન કંપનીની સ્થાપનાથી શરૂ થાય છે, જેમણે 1923ના તેમના જાપાનીઝ પેટન્ટ પર આધારિત હેન્ડ વોર્મર 'હાક્કિન કૈરો' નું ઉત્પાદન કરવા માટે સ્થાપના કરી હતી. મિનિયાપોલિસના અલાદીન લેબોરેટરીઝ, ઇન્કના પ્રમુખ જ્હોન ડબ્લ્યુ. સ્મિથને 25 ડિસેમ્બર, 1951ના રોજ જોન-એ (ઉચ્ચારણ "જોની") ઉત્પ્રેરક હેન્ડ વોર્મર નામના ઉત્પાદન માટે યુએસ પેટન્ટ એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. પચાસ અને સાઠના દાયકામાં ઉત્પાદન એક દિવસમાં 10,000 વોર્મરની ટોચે પહોંચ્યું હતું. અલાદીન 1970ના દાયકામાં બિઝનેસમાંથી બહાર થઈ ગયા હતા. 2010માં ઝિપ્પો લાઇટર કંપનીએ અન્ય આઉટડોર ઉત્પાદનો સાથે ઓલ-મેટલ કેટાલિટિક હેન્ડ વોર્મર રજૂ કર્યું હતું. દક્ષિણ કોરિયાની એસ-બોસ્ટન, યુકે વ્હિટબી વોર્મર જેવી અન્ય ઉત્પ્રેરક હેન્ડ વોર્મર બ્રાન્ડ્સ અને હાક્કિન 'પીકોક' અથવા 'જોન-ઇ' પર આધારિત ડિઝાઇનની ચાઇનીઝ અનબ્રાન્ડેડ આવૃત્તિઓ પણ છે, જે 1960 અને 70ના દાયકામાં હોંગકોંગના ઉત્પાદનની સફળતાની પરાકાષ્ઠા પર છે. રસાયણશાસ્ત્ર નીચેના પદાર્થો ઉત્પ્રેરક હીટર માટે ઉપયોગી દરે બળતણને ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં મદદ કરી શકે છેઃ પ્લેટિનમનો ઉપયોગ કુદરતી ગેસ, પ્રોપેન અને બ્યુટેન સાથે કરી શકાય છે. તે સપાટીનું તાપમાન 300-550 °C પેદા કરે છે, જે ઇગ્નીશન પોઇન્ટ 760 °C કરતા ઓછું છે. પી. ટી. હીટર સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે. પેલેડિયમનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન ગેસ સાથે થઈ શકે છે. પીડી-કોટેડ કાર્બનનો ઉપયોગ સેન્ડિયા નેશનલ લેબોરેટરી દ્વારા બનાવવામાં આવેલ 2010 પ્રોટોટાઇપ હીટરમાં થાય છે. કાર્યો ઉત્પ્રેરક હીટર ઘણા કાર્યો કરે છે, ખાસ કરીને તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગોમાં. જ્યાં નિયંત્રિત દરે ગરમીનું ઉત્પાદન જરૂરી હોય ત્યાં તે ઉપયોગી છે. સામાન્ય રીતે થર્મોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર (ટીઇજી અથવા થર્મોપાઇલ્સ) માં કાચા કૂવા ગેસ અથવા એચ 2 એસનો ઉપયોગ તેમના મૂળ પ્રક્રિયા પ્લાન્ટ્સથી દૂરના કૂવાના સ્થળને ચલાવવા માટે પૂરતી વીજળી બનાવવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ ગેસ મીટર, નિયમનકારો અને નિયંત્રણ વાલ્વ, ગેસ વેલહેડ હીટર, પાઇપલાઇન હીટર, સ્પેસ હીટર, વિભાજક અને કોમ્પ્રેસર સ્ટેશનોમાં પણ થઈ શકે છે. કેટલાક અન્ય ઉદાહરણોમાં સોલ્ડરિંગ આયર્ન, હેન્ડ વોર્મર્સ અને સ્પેસ-હીટિંગ ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે. ઉત્પ્રેરક હીટર ઊંચી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે જે નાના હીટરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, તેથી પ્રારંભિક ખર્ચ અને બળતણનો વપરાશ ઘટાડે છે. આ હીટર સામાન્ય રીતે પ્રોપેન (એલ. પી.) અથવા બ્યુટેન ઇંધણનો ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે ઘણા જૂના પ્રકારો પ્રવાહી ઇંધણ અથવા આલ્કોહોલનો ઉપયોગ કરે છે. હેન્ડહેલ્ડ કેટાલિટિક હેન્ડ વોર્મર્સે પરંપરાગત રીતે માત્ર નેફ્થા-પ્રકારના પ્રવાહી બળતણનો ઉપયોગ કર્યો છે. સલામતી ઉત્પ્રેરક હીટરનો ઉપયોગ કરતી વખતે ચોક્કસ સલામતીનાં પગલાં લેવા જોઈએ. ઇંધણના લિકેજને રોકવા માટે ઉત્પ્રેરક હીટર યોગ્ય રીતે સ્થાપિત કરવા જોઈએ કારણ કે વધુ પડતા પ્રમાણમાં કુદરતી ગેસ શ્વાસમાં લેવાથી ગંભીર આડઅસર થઈ શકે છે. આ બધા હીટર સારા વેન્ટિલેશનવાળા વિસ્તારોમાં મૂકવા જોઈએ જેથી આવું ન થાય. વપરાશકર્તાએ કાર્બન મોનોક્સાઇડ ઝેર અને તેના લક્ષણોથી વાકેફ હોવા જોઈએ. યોગ્ય રીતે ટ્યુન કરેલી પ્રતિક્રિયા ખૂબ જ ઓછી CO આપે છે પરંતુ તે ઓક્સિજનનો વપરાશ કરે છે, શ્વાસ લેવામાં તકલીફ ચોક્કસપણે ચિંતાનો વિષય છે. અમેરિકન ગેસ એસોસિએશન (એ. જી. એ.) ધોરણો સ્પષ્ટ કરે છે કે ગેસ હીટરમાંથી કાર્બન મોનોક્સાઇડની મુક્ત હવામાં સાંદ્રતા 200 પી. પી. એમ., હવા મુક્ત ધોરણે ન હોવી જોઈએ. નીચા ઓક્સિજન સ્તર (15.1 ટકા) ધરાવતા બંધ ઓરડાઓમાં કાર્બન મોનોક્સાઇડનું સ્તર 500 પી. પી. એમ. થી વધુ ન હોવું જોઈએ. મેથ્યુ બિશપ દ્વારા કેટાહીટ પ્રણાલીઓના લાંબા સમય સુધી કરવામાં આવેલા પરીક્ષણોએ ઉત્પ્રેરક પેડના ચહેરા પર 1500 પી. પી. એમ. થી ઓછી, હેક્ઝેન તરીકે હવા મુક્ત આધાર અને 100 પી. પી. એમ. થી ઓછી કાર્બન મોનોક્સાઇડની સળગાવી ન શકાય તેવી હાઇડ્રોકાર્બન સાંદ્રતા દર્શાવી છે. એ. જી. એ પ્રક્રિયાઓએ પુષ્ટિ કરી કે બંધ ઓરડામાં કાર્બન મોનોક્સાઇડની સાંદ્રતા 50 પી. પી. એમ. કરતા ઓછી હતી. ઉપરોક્ત પરીક્ષણો 123 × 106 જે/એમ 2 (10,000 બીટીયુ/ફૂટ 2) ના ઉષ્મા ઉત્સર્જન સાથે બળતણ તરીકે એચડી 5 ગ્રેડ પ્રોપેન ગેસનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. 2500 કલાકથી વધુ સમય સુધી ઉત્સર્જનનું માપન યથાવત રહ્યું હતું. તે કાયદાકીય ધોરણનો માત્ર એક ચતુર્થાંશ ભાગ છે! ઉત્પ્રેરક હીટર સંપૂર્ણપણે જ્વલનશીલ હોવાથી, આ કોઈપણ અંતર્ગત આગના જોખમને દૂર કરે છે. આ હીટર સીધા જ જ્વલનશીલ વાયુઓના સંપર્કમાં આવે ત્યારે બિન-જ્વલનશીલ હોવાનું પણ જાણવા મળ્યું છે, જો કે તે હજુ પણ દુર્લભ પ્રસંગોએ થઈ શકે છે. તે પણ સલાહ આપવામાં આવે છે કે જે ખામીઓ થઈ શકે છે તેને કારણે ઉત્પ્રેરક હીટરને કોઈપણ સમય માટે અડ્યા વિના ન છોડો અને તેને ખખડાવવાથી અટકાવો. આ પણ જુઓ કેમિકલ હીટિંગ પેડ બાહ્ય કડીઓ સંદર્ભો હીટર