happi keskittimet käyttäen paine swing adsorptio (PSA) tekniikkaa käytetään laajalti hapen tarjonnan terveydenhuollon sovelluksissa, erityisesti jos neste tai paineistettu happi on liian vaarallista tai hankalaa, kuten kodeissa tai kannettavissa klinikoilla. Muita tarkoituksia varten on olemassa myös typpierotuskalvotekniikkaan perustuvia keskittimiä.
happirikastin ottaa ilmaa ja poistaa siitä typpeä, jolloin happirikasteinen kaasu jää käytettäväksi ihmisille, jotka tarvitsevat lääketieteellistä happea verensä alhaisen happipitoisuuden vuoksi. Happi keskittimet tarjota taloudellinen lähde happea teollisissa prosesseissa, joissa ne tunnetaan myös happea kaasugeneraattorit tai hapen sukupolven kasveja.
paine swing adsorptionEdit
nämä happirikastimet käyttävät molekyyliseula adsorboida kaasuja ja toimivat periaate nopean paineen swing adsorptio ilmakehän typpeä zeoliitti mineraaleja korkeassa paineessa. Tämän tyyppinen adsorptiojärjestelmä on siis toiminnallisesti typenpesuri, joka jättää muut ilmakehän kaasut kulkemaan, jolloin primaarikaasuksi jää happi. PSA-tekniikka on luotettava ja taloudellinen tekniikka pieniin ja keskisuuriin hapentuotantoon. Kryogeeninen erottaminen sopii paremmin suurempia määriä ja ulkoinen toimitus yleensä sopii paremmin pieniä määriä.
korkeassa paineessa huokoinen zeoliitti adsorboi suuria määriä typpeä suuren pinta-alansa ja kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi. Happi keskitin pakkaa ilmaa ja kulkee sen yli zeoliitti, jolloin zeoliitti adsorboida typpeä ilmasta. Sen jälkeen se kerää jäljelle jääneen kaasun, joka on enimmäkseen happea, ja typen desorboituvan zeoliittista alennetussa paineessa tuuletettavaksi.
| I | compressed air input | A | adsorption | |
|---|---|---|---|---|
| O | oxygen output | D | desorption | |
| E | exhaust |
An oxygen concentrator has an air kompressori, kaksi sylinteriä täynnä zeoliitti pelletit, paine tasaus säiliö, ja jotkut venttiilit ja putket. Ensimmäisen puolisyklin aikana ensimmäinen sylinteri saa ilmaa kompressorista, joka kestää noin 3 sekuntia. Sinä aikana ensimmäisen sylinterin paine nousee ilmakehän paineesta noin 2,5 kertaa normaaliin ilmanpaineeseen (tyypillisesti 20 psi/138 kPa mittari eli 2,36 ilmakehää absoluuttinen) ja zeoliitti kyllästyy typellä. Kun ensimmäinen sylinteri saavuttaa lähellä puhdasta happea (pieniä määriä argonia, CO2: ta, vesihöyryä, radonia ja muita pieniä ilmakehän komponentteja) ensimmäisen puolisyklin aikana, venttiili avautuu ja hapella rikastettu kaasu virtaa painetta tasaavaan säiliöön, joka yhdistyy potilaan happiletkuun. Syklin ensimmäisen puoliskon lopussa tapahtuu toinen venttiilin asennon muutos niin, että kompressorista tuleva ilma ohjataan toiseen sylinteriin. Ensimmäisen sylinterin paine laskee rikastetun hapen siirtyessä säiliöön, jolloin typpi desorboituu takaisin kaasuksi. Syklin jälkipuoliskolla on toinen venttiilin asennon muutos, jotta ensimmäisessä sylinterissä oleva kaasu voidaan purkaa takaisin ilmakehään, mikä pitää happipitoisuuden paineen tasaavassa säiliössä putoamasta alle noin 90%: n. Painetta tasaavasta säiliöstä happea luovuttavan letkun paine pidetään tasaisena paineenalennusventtiilillä.
vanhemmat yksiköt pyörähtivät noin 20 sekunnin jaksolla ja toimittivat enintään 5 litraa minuutissa 90+ – prosenttista happea. Noin vuodesta 1999 lähtien on ollut saatavilla yksiköitä, jotka pystyvät toimittamaan jopa 10 lpm: ää.
on olemassa klassisia kahden hengen molekyyliseulan happirikastimia, sekä uudempia monikerroksisia molekyyliseulan happirikastimia. Multi bed molecular sieve-tekniikan etuna on lisääntynyt saatavuus ja redundanssi, koska 10 lpm: n molekyyliseulat porrastetaan ja kerrotaan useilla alustoilla. Tämän avulla lpm-arvot ovat jopa 960 lpm ja enemmän voidaan toteuttaa. Monimolekyylisten sievien happirikastimien ylösajoaika (aika, jolloin keskittimen on aloitettava hapen tuottaminen >90% kytkemisen jälkeen) on usein alle 2 minuuttia ja paljon lyhyempi verrattuna yksinkertaisiin kaksimolekyylisiin sieve-happirikastimiin. Tätä etua tarvitaan usein mobiileissa hätäsovelluksissa. Mahdollisuus täyttää vakiohappipullot (esim. 50 l 200 bar = 10.000 l) korkeapainevahvistimilla, varmistaa aiemmin täytettyjen varapullojen automaattinen kaatuminen ja varmistaa hapen syöttöketju esim. jos kyseessä on sähkökatkos, annetaan näiden järjestelmien kanssa.
kalvojen erotusedit
kalvojen kaasuerotuksessa kalvot toimivat läpäisevänä esteenä, jonka läpi eri yhdisteet liikkuvat eri nopeudella tai eivät mene lainkaan.