syrekoncentratorer som använder trycksvingadsorption (PSA) – teknik används i stor utsträckning för syreförsörjning i hälsoapplikationer, särskilt där flytande eller trycksatt syre är för farligt eller obekvämt, till exempel i hem eller i bärbara kliniker. För andra ändamål finns det också koncentratorer baserade på kväveseparationsmembranteknik.
en syrekoncentrator tar in luft och tar bort kväve från den och lämnar en syreberikad gas för användning av personer som behöver medicinsk syre på grund av låga syrenivåer i blodet. Syrekoncentratorer ger en ekonomisk syrekälla i industriella processer där de också kallas syrgasgeneratorer eller syregenereringsanläggningar.
tryck swing adsorptionEdit
dessa syre koncentratorer utnyttja en molekylsikt för att adsorbera gaser och arbeta på principen om snabb tryck swing adsorption av atmosfäriskt kväve på zeolit mineraler vid högt tryck. Denna typ av adsorptionssystem är därför funktionellt en kväveskrubber som lämnar de andra atmosfäriska gaserna att passera genom och lämnar syre som den primära gasen kvar. PSA-teknik är en pålitlig och ekonomisk teknik för små till medelstora syregenerering. Kryogen separation är mer lämplig vid högre volymer och extern leverans i allmänhet mer lämplig för små volymer.
vid högt tryck adsorberar den porösa zeoliten stora mängder kväve på grund av dess stora yta och kemiska egenskaper. Syrekoncentratorn komprimerar luft och passerar den över zeolit, vilket får zeoliten att adsorbera kvävet från luften. Den samlar sedan den återstående gasen, som mestadels är syre, och kvävet desorberar från zeoliten under det reducerade trycket som ska ventileras.
| I | compressed air input | A | adsorption | |
|---|---|---|---|---|
| O | oxygen output | D | desorption | |
| E | exhaust |
An oxygen concentrator has an air kompressor, två cylindrar fyllda med zeolitpellets, en tryckutjämnande behållare och några ventiler och rör. Under den första halvcykeln mottar den första cylindern luft från kompressorn, som varar ca 3 sekunder. Under den tiden stiger trycket i den första cylindern från Atmosfäriskt till cirka 2,5 gånger normalt atmosfärstryck (vanligtvis 20 psi/138 kPa-mätare eller 2,36 atmosfärer absolut) och zeoliten blir mättad med kväve. När den första cylindern når nära rent syre (det finns små mängder argon, CO2, vattenånga, radon och andra mindre atmosfäriska komponenter) under den första halvcykeln öppnas en ventil och den syreberikade gasen strömmar till tryckutjämnande behållaren, som ansluter till patientens syreslang. Vid slutet av den första halvan av cykeln finns det en annan ventilpositionsändring så att luften från kompressorn riktas till den andra cylindern. Trycket i den första cylindern sjunker när det berikade syret rör sig in i behållaren, vilket gör att kvävet kan desorberas tillbaka till gas. Halvvägs genom den andra halvan av cykeln, det finns en annan ventil läge förändring för att ventilera gasen i den första cylindern tillbaka in i den omgivande atmosfären, hålla koncentrationen av syre i tryckutjämnande reservoaren från att falla under ca 90%. Trycket i slangen som levererar syre från utjämningsbehållaren hålls stadigt av en tryckreduceringsventil.
äldre enheter cyklade med en period på cirka 20 sekunder och levererade upp till 5 liter per minut med 90+% syre. Sedan omkring 1999 har enheter som kan leverera upp till 10 lpm varit tillgängliga.
det finns klassiska tvåbädds molekylsikt syrekoncentratorer befintliga, liksom nyare multi bed molekylsikt syrekoncentratorer. Fördelen med multi bed molecular sieve-tekniken är den ökade tillgängligheten och redundansen, eftersom 10 lpm-molekylsiktarna är förskjutna och multiplicerade på flera plattformar. Med detta kan lpm-värden upp till 960 lpm och mer realiseras. Ramptiden (tiden som koncentratorn behöver börja producera syre >90% efter att ha slagits på) för syrekoncentratorer med flera molekylsikt är ofta mindre än 2 minuter och mycket kortare jämfört med enkla syrekoncentratorer med två bäddar. Denna fördel krävs ofta i mobila nödapplikationer. Alternativet, att fylla standardsyrecylindrar (t. ex. 50 l vid 200 bar = 10.000 l vardera) med högtrycksförstärkare, för att säkerställa automatisk fel över till tidigare fyllda reservcylindrar och för att säkerställa syreförsörjningskedjan t. ex. vid strömavbrott, ges med dessa system.
Membranseparationedit
i membrangasseparation fungerar membran som en permeabel barriär som olika föreningar rör sig över i olika hastigheter eller inte korsar alls.