Hoe wordt industriële zuurstof geproduceerd?
Het genereren van zuurstof op locatie is niet alleen betrouwbaar en kosteneffectief, maar ook cruciaal voor verschillende industriële toepassingen. Maar hoe wordt industriële zuurstof geproduceerd en hoe wordt zuurstof geproduceerd om aan deze behoeften te voldoen? Het antwoord ligt in zuurstofopwekkingstechnologieën waarmee bedrijven zuurstof van hoge zuiverheid rechtstreeks uit de omgevingslucht kunnen halen. Van Pressure Swing Adsorption (PSA) tot membraansystemen worden verschillende methoden gebruikt om zuurstof te produceren voor industrieel gebruik.
In deze informatiegids ontdekt u hoe zuurstof wordt geproduceerd, welke technologieën dit mogelijk maken en de voordelen van zuurstofproductie op locatie.
Hoe werkt een zuurstofgenerator?
Zuurstofgeneratoren zijn ontworpen om zuurstof uit de omgevingsluchtte halen. Aangezien lucht een mengsel is van gassen, voornamelijk stikstof (ongeveer 78%) en zuurstof (ongeveer 21%), is het belangrijkste doel om zuurstofmoleculen van de rest te scheiden. Verschillende technologieën, zoals PSA, VPSA, membranen of chemische systemen, kunnen worden gebruikt om zuurstof te isoleren en te concentreren, afhankelijk van de zuiverheid en toepassingsbehoeften.
Pressure Swing Adsorption (PSA)
Pressure Swing Adsorption (PSA) is de meest gebruikte technologie voor het genereren van industriële zuurstof. PSA wordt gewaardeerd voor zijn betrouwbaarheid en efficiëntie bij de productie van zuurstof op locatie, omdat het proces een continue toevoer van zuurstof met zuiverheden tot 95% garandeert.
Wordt gewoonlijk gebruikt in kleinere toepassingen:
- Medische sector
- Industriële toepassingen zoals metaalsnijden, lassen
- Afvalwaterzuivering
- Aquacultuur
Het proces maakt gebruik van een paar drukvaten gevuld met een koolstofmoleculaire zeef (CMS). Dit poreuze materiaal vangt stikstof, kooldioxide, waterdamp en andere sporengassen effectief op uit perslucht, terwijl zuurstof van hoge zuiverheid erdoorheen kan. Terwijl het ene vat adsorbeert, ondergaat het andere een regeneratie door de druk te verlagen en de opgevangen gassen vrij te geven, waardoor een continue werking mogelijk wordt.
Vacuümdrukschommelingsadsorptie (VPSA)
VPSA is een zuurstofopwekkingstechnologie die vergelijkbaar is met PSA, maar die tijdens de regeneratiefase gebruikmaakt van vacuüm, waardoor het energieverbruik wordt verlaagd en de efficiëntie wordt verbeterd. Het wordt vaak gebruikt in grootschalige activiteiten waar energiebesparing belangrijk is.
Wordt gewoonlijk gebruikt in grotere toepassingen:
- Staal en petrochemische industrie
- Productie van biogas
- Productie met hoge capaciteit en focus op energie-efficiëntie
Membraanscheidingstechnologie
Deze methode maakt gebruik van halfdoorlatende membranen om lucht te filteren. Stikstof en andere gassen passeren de membraanwanden op een andere manier dan zuurstof, waardoor er een stroom met zuurstof verrijkte lucht vrijkomt. De zuiverheid is lager (30-40%), maar de opstelling is eenvoudig en compact.
Toepassingsgebied:
- Afvalwaterzuivering
- Stikstofreductieprocessen
- Toepassingen die geen hoge zuurstofzuiverheid vereisen
Chemische zuurstofgeneratoren
Chemische zuurstofgeneratoren produceren zuurstof door chemische reacties, zoals het afbreken van natriumchloraat. Deze systemen zijn compact en worden vaak gebruikt in gesloten of noodsituaties.
Toepassingsgebied:
- Noodgevallen (vliegtuigen, onderzeeërs)
- Draagbare zuurstoftoevoer in besloten ruimtes
Belangrijkste voordelen van on-site zuurstofproductie
Industriële toepassingen van zuurstofgeneratoren
Zuurstofgeneratoren worden in een breed scala aan industriële toepassingen gebruikt vanwege hun efficiëntie en kosteneffectiviteit.
Enkele toepassingen van industriële zuurstof:
- Metaalproductie: zuurstof helpt bij het verbranden van brandstof bij hogere temperaturen, essentieel voor processen zoals staalproductie en lassen.
- Afvalwaterbehandeling: zuurstof verbetert de bacteriële efficiëntie bij het afbreken van organische materialen.
- Glasproductie: met zuurstof verrijkte vlammen produceren hogere temperaturen, waardoor de glaskwaliteit verbetert.
- Aquacultuur: een hoger zuurstofgehalte in het water bevordert de groei en gezondheid van vissen.
- Medische faciliteiten: betrouwbare zuurstoftoevoer voor ademhalingstherapieën en spoedeisende hulp.
Checklist veiligheidsoverwegingen
Vergeet niet de veiligheidsprotocollen op te volgen bij het produceren en opslaan van zuurstof op de locatie:
- Zorg voor een goede ventilatie en gesloten ruimten waar de gasgeneratoren staan opgesteld.
- Houd zuurstofsystemen uit de buurt van ontvlambare materialen.
- Inspecteer de filters en kleppen regelmatig.
- Gebruik alarmen om de zuurstofzuiverheid en drukniveaus te bewaken.
- Draag PBM zoals geïsoleerde handschoenen, veiligheidsbril en gezichtsbescherming.
Opmerking: Industriële zuurstof mag niet worden gebruikt in een medisch noodgeval, tenzij deze voldoet aan de normen voor medische kwaliteit.
De juiste zuurstofgenerator kiezen
De keuze van de juiste zuurstofgenerator hangt af van het vereiste zuiverheidsniveau, het gebruiksvolume en de operationele behoeften. On-site zuurstofopwekking, met name met behulp van PSA-technologie (Pressure Swing Adsorption), is vaak de meest kosteneffectieve en betrouwbare oplossing, zonder dat leveringen nodig zijn.
Houd rekening met het volgende om het meest geschikte systeem te selecteren:
- zuiverheidseisen (bv. medisch vs. industrieel gebruik),
- stroomsnelheid (zuurstofbehoefte per minuut/uur),
- ruimte en onderhoud (beschikbare installatieruimte en onderhoudscapaciteit),
- budget (voorafgaande en langetermijnkosten),
- en veiligheidsvoorschriften (naleving van relevante industrienormen).
Hoewel zuurstof in flessen of vloeibare zuurstof geschikt kan zijn voor specifieke behoeften op korte termijn of voor grote volumes, bieden on-site systemen meer autonomie, efficiëntie en veiligheid in toepassingen zoals gezondheidszorg, aquacultuur en productie.
Veelgestelde vragen
Wat is industriële zuurstof?
Industriële zuurstof verwijst naar zuurstof die wordt gebruikt voor productie, verwerking of andere technische toepassingen. Het heeft doorgaans een zuiverheid van 90-95%, afhankelijk van de productiemethode. Hoewel het qua samenstelling vergelijkbaar is met medische zuurstof, is het niet gecertificeerd voor menselijke consumptie tenzij het is getest en goedgekeurd volgens specifieke gezondheidsnormen.
Wat is een zuurstofgenerator?
Een zuurstofgenerator is een apparaat dat zuurstof van de omgevingslucht scheidt en concentreert om een continue toevoer van zuurstof van hoge zuiverheid voor industrieel gebruik te bieden.
In tegenstelling tot andere gasopwekkingssystemen, zoals stikstof- of waterstofgeneratoren, zijn zuurstofgeneratoren specifiek geoptimaliseerd om te voldoen aan de zuurstofbehoeften van industrieën zoals metaalverwerking, glasproductie en afvalwaterbehandeling. Deze systemen maken opwekking op locatie mogelijk, waardoor de afhankelijkheid van externe leveranciers afneemt en de operationele efficiëntie toeneemt.
Wat is het verschil tussen een zuurstofgenerator en een zuurstofconcentrator?
Een zuurstofconcentrator is een kleinere, draagbare versie van een zuurstofgenerator die gewoonlijk wordt gebruikt voor medische toepassingen. Generatoren zijn groter en voldoen aan industriële behoeften.
Wat is het verschil tussen industriële en medische zuurstof?
Industriële en medische zuurstof verschillen in hun toepassingen, certificeringsnormen en leveringsmethoden:
Medische zuurstof n: Moet voldoen aan strenge zuiverheids- en zuiverheidsnormen (USP- of farmacopeeklasse).
Industriële zuurstof: wordt gebruikt in gecontroleerde omgevingen en in de productie. Niet gecertificeerd voor medisch gebruik tenzij dienovereenkomstig verwerkt.
