Cum se produce oxigenul industrial?

Generatoarele de oxigen sunt proiectate pentru a extrage oxigenul din aerul ambiant. Deoarece aerul este un amestec de gaze, în principal azot (aproximativ 78%) și oxigen (aproximativ 21%), obiectivul principal este separarea moleculelor de oxigen de rest. Diferite tehnologii, cum ar fi PSA, VPSA, membrane sau sisteme chimice, pot fi utilizate pentru a izola și concentra oxigenul, în funcție de nevoile de puritate și de aplicație.

Adsorbția prin presiune oscilantă (PSA) este cea mai utilizată tehnologie pentru generarea de oxigen industrial. PSA este apreciat pentru fiabilitatea și eficiența sa în generarea de oxigen la fața locului, deoarece procesul asigură o alimentare continuă cu oxigen la purități de până la 95%.

Utilizat de obicei în aplicații mai mici:

• Medical
• Aplicații industriale precum tăierea metalelor, sudarea
• Tratarea apelor reziduale
• Acvacultură

Procesul utilizează o pereche de vase de presiune umplute cu sită moleculară de carbon (CMS). Acest material poros captează eficient azotul, dioxidul de carbon, vaporii de apă și alte urme de gaze din aerul comprimat, permițând în același timp trecerea oxigenului de înaltă puritate. Pe măsură ce un vas adsorbe, celălalt este supus regenerării prin depresurizarea și eliberarea gazelor captate, permițând funcționarea continuă.

VPSA este o tehnologie de generare a oxigenului care funcționează similar cu PSA, dar utilizează vidul în timpul fazei de regenerare, reducând consumul de energie și îmbunătățind eficiența. Este utilizat în mod obișnuit în operațiuni la scară largă, unde economiile de energie sunt importante.

Utilizat de obicei în aplicații mai mari:

• Industria siderurgică și petrochimică
• Producție de biogaz
• Producție de mare capacitate cu accent pe eficiența energetică

Această metodă utilizează membrane semipermeabile pentru filtrarea aerului. Azotul și alte gaze trec prin pereții membranei în mod diferit față de oxigen, permițând un flux de aer îmbogățit cu oxigen. Puritatea este mai mică (30-40%), dar configurația este simplă și compactă.

Domenii de utilizare:

• Tratarea apelor reziduale
• Procese de reducere a azotului
• Aplicații care nu necesită o puritate ridicată a oxigenului

Generatoarele chimice de oxigen produc oxigen prin reacții chimice, cum ar fi descompunerea cloratului de sodiu. Aceste sisteme sunt compacte și adesea utilizate în medii închise sau de urgență.

Domenii de utilizare:

• Urgențe (avioane, submarine)
• Alimentare portabilă cu oxigen în spații închise

Generatoarele de oxigen sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații industriale datorită eficienței și rentabilității lor.

Iată câteva utilizări ale oxigenului industrial:

• Producția de metale: oxigenul ajută la arderea combustibilului la temperaturi mai ridicate, ceea ce este esențial pentru procese precum fabricarea oțelului și sudarea.
• Tratarea apelor reziduale: oxigenul îmbunătățește eficiența bacteriană în descompunerea materialelor organice.
• Fabricarea sticlei: flăcările îmbogățite cu oxigen produc temperaturi mai ridicate, îmbunătățind calitatea sticlei.
• Acvacultură: nivelurile crescute de oxigen din apă stimulează creșterea și sănătatea peștilor.
• Unități medicale: alimentare fiabilă cu oxigen pentru terapii respiratorii și îngrijire de urgență.

Nu uitați să respectați protocoalele de siguranță atunci când produceți și depozitați oxigen la fața locului:

• Asigurați o ventilație adecvată în camerele generatoarelor și în spațiile închise.
• Păstrați sistemele de oxigen la distanță de materiale inflamabile.
• Inspectați regulat filtrele și supapele.
• Utilizați alarme pentru a monitoriza puritatea oxigenului și nivelurile de presiune.
• Purtați echipament de protecție, cum ar fi mănuși izolate, ochelari de protecție și mască de protecție.

Notă: Oxigenul industrial nu trebuie utilizat în situații de urgență medicală decât dacă respectă standardele medicale.

Alegerea generatorului de oxigen potrivit depinde de nivelul de puritate necesar, de volumul de utilizare și de necesitățile operaționale. Generarea de oxigen la fața locului, în special prin utilizarea tehnologiei PSA (adsorbție prin oscilația de presiune), este adesea cea mai rentabilă și fiabilă soluție, fără a fi nevoie de oxigen livrat. 

Pentru a selecta sistemul cel mai potrivit, luați în considerare următoarele: 

• cerințe de puritate (de exemplu, utilizare medicală vs. industrială), 
• debit (oxigen necesar pe minut/oră),  
• spațiu și întreținere (zona de instalare disponibilă și capacitatea de service), 
• buget (costuri inițiale și pe termen lung), 
• și reglementările de siguranță (conformitatea cu standardele industriale relevante). 

În timp ce oxigenul îmbuteliat sau lichid poate satisface nevoi specifice pe termen scurt sau în volume mari, sistemele la fața locului oferă o autonomie, o eficiență și o siguranță mai mari în aplicații precum asistența medicală, acvacultură și producție.