concentratoarele de oxigen care utilizează tehnologia de adsorbție prin presiune (PSA) sunt utilizate pe scară largă pentru furnizarea de oxigen în aplicațiile de asistență medicală, în special în cazul în care oxigenul lichid sau sub presiune este prea periculos sau incomod, cum ar fi în case sau în clinici portabile. În alte scopuri există, de asemenea, concentratoare bazate pe tehnologia membranei de separare a azotului.
un concentrator de oxigen preia aerul și elimină azotul din acesta, lăsând un gaz îmbogățit cu oxigen pentru a fi utilizat de persoanele care necesită oxigen medical din cauza nivelului scăzut de oxigen din sângele lor. Concentratoarele de oxigen oferă o sursă economică de oxigen în procesele industriale, unde sunt cunoscute și sub numele de generatoare de gaz de oxigen sau instalații de generare a oxigenului.
presiune swing adsorbtionedit
aceste concentratoare de oxigen utilizați o sită moleculară pentru a adsorbi gazele și pentru a funcționa pe principiul adsorbției rapide de presiune a azotului atmosferic pe mineralele zeolite la presiune ridicată. Acest tip de sistem de adsorbție este, prin urmare, funcțional un scruber de azot, lăsând celelalte gaze atmosferice să treacă, lăsând oxigenul ca gaz primar rămas. Tehnologia PSA este o tehnică fiabilă și economică pentru generarea de oxigen la scară mică până la medie. Separarea criogenică este mai potrivită la volume mai mari, iar livrarea externă este în general mai potrivită pentru volume mici.
la presiune ridicată, Zeolitul poros adsorbe cantități mari de azot, datorită suprafeței sale mari și a caracteristicilor chimice. Concentratorul de oxigen comprimă aerul și îl trece peste zeolit, determinând Zeolitul să adsorbă azotul din aer. Apoi colectează gazul rămas, care este în mare parte oxigen, iar azotul se desorbește din zeolit sub presiunea redusă pentru a fi ventilat.
| I | compressed air input | A | adsorption | |
|---|---|---|---|---|
| O | oxygen output | D | desorption | |
| E | exhaust |
An oxygen concentrator has an air compresor, doi cilindri umpluți cu pelete de zeolit, un rezervor de egalizare a presiunii și câteva supape și tuburi. În prima jumătate de ciclu, primul cilindru primește aer de la compresor, care durează aproximativ 3 secunde. În acest timp, presiunea din primul cilindru crește de la presiunea atmosferică la aproximativ 2,5 ori presiunea atmosferică normală (de obicei 20 psi/138 kPa, sau 2,36 atmosfere absolute) și Zeolitul devine saturat cu azot. Pe măsură ce primul cilindru ajunge în apropierea oxigenului pur (există cantități mici de argon, CO2, vapori de apă, radon și alte componente atmosferice minore) în prima jumătate de ciclu, se deschide o supapă și gazul îmbogățit cu oxigen curge către rezervorul de egalizare a presiunii, care se conectează la furtunul de oxigen al pacientului. La sfârșitul primei jumătăți a ciclului, există o altă schimbare a poziției supapei, astfel încât aerul din compresor să fie direcționat către al doilea cilindru. Presiunea din primul cilindru scade pe măsură ce oxigenul îmbogățit se deplasează în rezervor, permițând desorbirea azotului înapoi în gaz. În a doua jumătate a ciclului, există o altă schimbare a poziției supapei pentru a ventila gazul din primul cilindru înapoi în atmosfera ambientală, menținând concentrația de oxigen din rezervorul de egalizare a presiunii să scadă sub aproximativ 90%. Presiunea din furtunul care furnizează oxigen din rezervorul de egalizare este menținută constantă de o supapă de reducere a presiunii.
unitățile mai vechi au pedalat cu o perioadă de aproximativ 20 de secunde și au furnizat până la 5 litri pe minut de 90+% oxigen. Din aproximativ 1999, au fost disponibile unități capabile să furnizeze până la 10 lpm.
există concentratoare clasice de oxigen cu sită moleculară cu două paturi existente, precum și mai noi concentratoare de oxigen cu sită moleculară cu mai multe paturi. Avantajul tehnologiei de sită moleculară cu mai multe paturi este disponibilitatea crescută și redundanța, deoarece sitele moleculare de 10 lpm sunt eșalonate și înmulțite pe mai multe platforme. Cu aceasta, valorile lpm de până la 960 lpm și mai mult pot fi realizate. Timpul de rampă (timpul în care concentratorul trebuie să înceapă să producă oxigen >90% după ce a fost pornit) al concentratoarelor de oxigen cu sită moleculară multiplă este adesea mai mic de 2 minute și mult mai scurt, comparativ cu concentratoarele simple de oxigen cu sită moleculară cu două paturi. Acest avantaj este adesea necesar în aplicațiile mobile de urgență. Opțiunea, de a umple buteliile standard de oxigen (de exemplu, 50 l la 200 bar = 10.000 L fiecare) cu boostere de înaltă presiune, pentru a asigura defectarea automată a buteliilor de rezervă umplute anterior și pentru a asigura lanțul de aprovizionare cu oxigen, de ex. în caz de pană de curent, este dat cu aceste sisteme.
separarea Membraneloredit
în separarea gazelor cu membrană, membranele acționează ca o barieră permeabilă pe care diferiți compuși o traversează la viteze diferite sau nu o traversează deloc.