KONCENTRATORY TLENU wykorzystujące technologię adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) są szeroko stosowane do dostarczania tlenu w zastosowaniach medycznych, zwłaszcza tam, gdzie ciekły lub pod ciśnieniem tlen jest zbyt niebezpieczny lub niewygodny, na przykład w domach lub przenośnych klinikach. Do innych celów wykorzystywane są również koncentratory oparte na technologii membranowej separacji azotu.
koncentrator tlenu pobiera powietrze i usuwa z niego azot, pozostawiając Gaz wzbogacony w tlen do użytku przez osoby wymagające tlenu medycznego ze względu na niski poziom tlenu we krwi. KONCENTRATORY TLENU stanowią ekonomiczne źródło tlenu w procesach przemysłowych, gdzie są również znane jako generatory gazu tlenowego lub instalacje do wytwarzania tlenu.
adsorpcja zmiennociśnieniowa
te KONCENTRATORY TLENU wykorzystują sito molekularne do adsorbowania gazów i działa na zasadzie szybkiej adsorpcji zmiennociśnieniowej azotu atmosferycznego na minerały zeolitowe pod wysokim ciśnieniem. Ten typ systemu adsorpcji jest zatem funkcjonalnie płuczką azotu, pozostawiając inne gazy atmosferyczne do przejścia, pozostawiając tlen jako gaz pierwotny pozostały. Technologia PSA jest niezawodną i ekonomiczną techniką wytwarzania tlenu na małą i średnią skalę. Separacja kriogeniczna jest bardziej odpowiednia przy większych objętościach, a dostawa zewnętrzna ogólnie bardziej odpowiednia dla małych objętości.
pod wysokim ciśnieniem porowaty zeolit adsorbuje duże ilości azotu, ze względu na dużą powierzchnię i właściwości chemiczne. Koncentrator tlenu spręża powietrze i przekazuje je nad zeolitem, powodując, że zeolit adsorbuje azot z powietrza. Następnie zbiera pozostały gaz, którym jest głównie tlen, i desorbuje azot zeolitu pod zmniejszonym ciśnieniem, który ma być odpowietrzony.
| I | compressed air input | A | adsorption | |
|---|---|---|---|---|
| O | oxygen output | D | desorption | |
| E | exhaust |
An oxygen concentrator has an air kompresor, dwa cylindry wypełnione granulkami zeolitu, zbiornik wyrównujący ciśnienie oraz niektóre Zawory i rury. W pierwszym półroczu pierwszy cylinder otrzymuje powietrze ze sprężarki, które trwa około 3 sekund. W tym czasie ciśnienie w pierwszym cylindrze wzrasta z atmosferycznego do około 2,5 razy normalnego ciśnienia atmosferycznego (zwykle 20 psi/138 kPa, lub 2,36 atmosfer bezwzględnych), a zeolit zostaje nasycony azotem. Gdy pierwsza butla osiągnie w pobliżu czystego tlenu (występują niewielkie ilości argonu, CO2, pary wodnej, radonu i innych drobnych składników atmosfery) w pierwszym półroczu, otwiera się zawór, a Gaz wzbogacony w tlen przepływa do zbiornika wyrównawczego ciśnienia, który łączy się z wężem tlenowym pacjenta. Pod koniec pierwszej połowy cyklu następuje kolejna zmiana położenia zaworu tak, że powietrze ze sprężarki jest kierowane do drugiego cylindra. Ciśnienie w pierwszym cylindrze spada, gdy wzbogacony tlen przechodzi do zbiornika, umożliwiając desorbowanie azotu z powrotem do gazu. W drugiej połowie cyklu następuje kolejna zmiana położenia zaworu w celu odpowietrzenia gazu w pierwszym cylindrze z powrotem do atmosfery otoczenia, utrzymując stężenie tlenu w zbiorniku wyrównującym ciśnienie przed spadkiem poniżej około 90%. Ciśnienie w wężu dostarczającym tlen ze zbiornika wyrównawczego jest utrzymywane na stałym poziomie przez zawór redukcyjny.
starsze jednostki poddawały cyklowi około 20 sekund i dostarczały do 5 litrów na minutę 90+% tlenu. Od około 1999 roku dostępne są urządzenia zdolne do zasilania do 10 l / min.
istnieją klasyczne dwuskładnikowe koncentratory tlenu z sitem molekularnym, a także nowsze wieloskładnikowe koncentratory tlenu z sitem molekularnym. Zaletą technologii wieloskładnikowego sita molekularnego jest zwiększona dostępność i redundancja, ponieważ sita molekularne o pojemności 10 L / MIN są rozłożone i mnożone na kilku platformach. Dzięki temu można zrealizować wartości lpm do 960 lpm i więcej. Czas rozruchu (czas, w którym koncentrator musi rozpocząć produkcję tlenu >90% po włączeniu) wielocząsteczkowych koncentratorów tlenu Sita jest często krótszy niż 2 minuty i znacznie krótszy, w porównaniu z prostymi dwuskładnikowymi koncentratorami tlenu sita molekularnego. Ta zaleta jest często wymagana w mobilnych aplikacjach awaryjnych. Możliwość napełnienia standardowych butli tlenowych (np. 50 l przy 200 bar = 10.000 l każdy) dopalaczami wysokiego ciśnienia, aby zapewnić automatyczne przejście do wcześniej napełnionych butli rezerwowych i zapewnić łańcuch dostaw tlenu np. w przypadku awarii zasilania, jest podawany z tymi systemami.
separacja Membranowaedytuj
W separacji gazów membranowych membrany działają jako przepuszczalna bariera, przez którą różne związki poruszają się z różnym tempem lub w ogóle się nie krzyżują.