Как производится промышленный кислород?

Генераторы кислорода предназначены для извлечения кислорода из окружающего воздуха. Поскольку воздух представляет собой смесь газов, в основном азота (около 78%) и кислорода (около 21%), основной целью является отделение молекул кислорода от остальных. Для изоляции и концентрации кислорода можно использовать различные технологии, такие как PSA, VPSA, мембраны или химические системы, в зависимости от степени чистоты и требований к применению.

Adsorption Swing Pressure (PSA) - наиболее распространенная технология для производства промышленного кислорода. PSA высоко ценится за свою надежность и эффективность при генерации кислорода на месте, поскольку процесс обеспечивает непрерывную подачу кислорода с чистотой до 95 %.

Обычно используется в небольших системах:

• Медицина
• Промышленное применение, например, резка металла, сварка
• Очистка сточных вод
• Рыбные фермы

Процесс использует пару сосудов высокого давления, заполненных углеродным молекулярным ситом (CMS). Этот пористый материал эффективно улавливает азот, углекислый газ, водяной пар и другие примеси из сжатого воздуха, пропуская при этом кислород высокой чистоты. Пока один сосуд осуществляет адсорбцию, другой проходит регенерацию — его давление снижается, и захваченные газы высвобождаются, что обеспечивает непрерывную работу систем.

VPSA - это технология генерации кислорода, которая работает аналогично PSA, но использует вакуум во время фазы регенерации, снижая потребление энергии и повышая эффективность. Он обычно используется в крупномасштабных операциях, где важна экономия энергии.

Как правило, применяется в масштабных установках :

• Сталелитейная и нефтехимическая промышленность
• Производство биогаза
• Высокопроизводительное производство с акцентом на энергоэффективность

В этом методе для фильтрации воздуха используются полупроницаемые мембраны. Азот и другие газы проходят через стенки мембраны по-другому, чем кислород, обеспечивая поток обогащенного кислородом воздуха. Чистота ниже (30-40 %), но установка проста и компактна.

Применение:

• Очистка сточных вод
• Процессы восстановления азота
• Области применения, не требующие высокой степени чистоты кислорода

Химические генераторы кислорода производят кислород в результате химических реакций, таких как разложение хлората натрия. Эти компактные системы часто используются в закрытых помещениях или в аварийных ситуациях.

Применение:

• Аварийные ситуации (самолеты, подводные лодки)
• Портативная система подачи кислорода в ограниченном пространстве

Кислородные генераторы используются в широком спектре промышленных областей применения благодаря своей эффективности и экономичности.

Вот несколько областей применения промышленного кислорода:

• Металлообработка: кислород способствует сгоранию топлива при более высоких температурах, что важно для таких процессов, как производство стали и сварка.
• Очистка сточных вод: кислород повышает бактериальную эффективность при разложении органических веществ.
• Производство стекла: обогащенное кислородом пламя создает более высокие температуры, повышая качество стекла.
•  Рыбоводства: повышенный уровень кислорода в воде способствует росту и здоровью рыб.
• Медицинские учреждения: надежная подача кислорода для респираторной терапии и неотложной помощи.

Не забывайте соблюдать протоколы безопасности при производстве и хранении кислорода на объекте:

• Обеспечьте надлежащую вентиляцию в помещениях с генераторами и закрытых помещениях.
• Держите кислородные системы вдали от горючих материалов.
• Регулярно проверяйте фильтры и клапаны.
• Используйте сигналы тревоги для контроля чистоты кислорода и уровней давления.
• Носите средства индивидуальной защиты, такие как утеплённые перчатки, защитные очки и лицевые щитки.

Примечание. Промышленный кислород не следует использовать в чрезвычайных медицинских ситуациях, если он не соответствует медицинским стандартам.

Выбор подходящего кислородного генератора зависит от требуемого уровня чистоты, объема использования и эксплуатационных потребностей. Генерация кислорода на месте, особенно с использованием технологии PSA (адсорбция колебаниями давления), часто является наиболее экономичным и надежным решением, не требующим доставки. 

Для выбора наиболее подходящей системы необходимо учитывать следующее: 

• требования к чистоте (например, для медицинского или промышленного применения); 
• расход (необходимый кислород в минуту/час),  
• пространство и техническое обслуживание (доступная площадь установки и возможности обслуживания), 
• бюджет (предварительные и долгосрочные расходы), 
• и правилами техники безопасности (соответствие применимым отраслевым стандартам). 

Несмотря на то, что баллонный или жидкий кислород может удовлетворять конкретные краткосрочные или объемные потребности, локальные системы обеспечивают большую автономность, эффективность и безопасность в таких областях, как здравоохранение, рыбоводство и производство.