Kako se proizvaja industrijski kisik?
Ustvarjanje kisika na mestu uporabe ni le zanesljivo in stroškovno učinkovito, temveč je tudi ključnega pomena za različne industrijske aplikacije. Toda kako se proizvaja industrijski kisik in kako se kisik proizvaja za izpolnjevanje teh potreb? Odgovor je v tehnologijah za proizvodnjo kisika, ki podjetjem omogočajo pridobivanje kisika visoke čistosti neposredno iz okoljskega zraka. Za proizvodnjo kisika za industrijsko uporabo se uporabljajo različne metode, od adsorpcije tlačnega nihanja (PSA) do membranskih sistemov.
V tem priročniku boste odkrili, kako se kisik proizvaja, katere tehnologije to omogočajo in prednosti proizvodnje kisika na mestu uporabe.
Kako deluje generator kisika?
Generatorji kisika so zasnovani za odstranjevanje kisika iz okoljskega zraka. Ker je zrak mešanica plinov, predvsem dušika (približno 78 %) in kisika (približno 21 %), je glavni cilj ločiti molekule kisika od ostalih. Za izolacijo in koncentracijo kisika je mogoče uporabiti različne tehnologije, kot so PSA, VPSA, membrane ali kemični sistemi, odvisno od čistosti in potreb uporabe.
Adsorpcija pod povišanim tlakom (PSA)
Adsorpcija tlačnega nihanja (PSA) je najpogosteje uporabljena tehnologija za ustvarjanje industrijskega kisika. PSA je cenjen zaradi svoje zanesljivosti in učinkovitosti pri proizvodnji kisika na mestu uporabe, saj postopek zagotavlja neprekinjeno dovajanje kisika s čistostjo do 95 %.
Običajno se uporablja pri manjših aplikacijah:
- Medicinska industrija
- Industrijske aplikacije, npr. rezanje kovin, varjenje
- Obdelava odpadne vode
- Ribogojstvo
Postopek uporablja par tlačnih posod, napolnjenih z ogljikovim molekularnim sitom (CMS). Ta porozni material učinkovito zadržuje dušik, ogljikov dioksid, vodno paro in druge pline v sledovih iz komprimiranega zraka, hkrati pa omogoča prehod visoko čistega kisika. Ko ena posoda adsorbira, se druga regenerira z razbremenitvijo tlaka in sproščanjem ujetih plinov, kar omogoča neprekinjeno delovanje.
Adsorpcija nihanja vakuumskega tlaka (VPSA)
VPSA je tehnologija za ustvarjanje kisika, ki deluje podobno kot PSA, vendar uporablja vakuum med fazo regeneracije, kar zmanjšuje porabo energije in izboljšuje učinkovitost. Običajno se uporablja pri velikih operacijah, kjer je pomemben prihranek energije.
Običajno se uporablja pri večjih aplikacijah:
- Jeklarska in petrokemična industrija
- Proizvodnja bioplina
- Visokozmogljiva proizvodnja s poudarkom na energetski učinkovitosti
Tehnologija ločevanja membran
Ta metoda uporablja polprepustne membrane za filtriranje zraka. Dušik in drugi plini prehajajo skozi stene membrane drugače kot kisik, kar omogoča pretok zraka, obogatenega s kisikom. Čistost je nižja (30–40 %), vendar je nastavitev preprosta in kompaktna.
Uporablja se v
- Obdelava odpadne vode
- Procesi zmanjševanja dušika
- Uporabe, ki ne zahtevajo visoke čistosti kisika
Kemični generatorji kisika
Kemični generatorji kisika proizvajajo kisik s kemičnimi reakcijami, kot je razgradnja natrijevega klorata. Ti sistemi so kompaktni in se pogosto uporabljajo v zaprtih ali nujnih okoljih.
Uporablja se v
- Nujni primeri (letala, podmornice)
- Prenosna oskrba s kisikom v zaprtih prostorih
Ključne prednosti proizvodnje kisika na mestu uporabe
Industrijska uporaba generatorjev kisika
Generatorji kisika se zaradi svoje učinkovitosti in stroškovne učinkovitosti uporabljajo v širokem razponu industrijskih aplikacij.
Nekaj primerov uporabe industrijskega kisika:
- Proizvodnja kovin: kisik pomaga pri gorenju goriva pri višjih temperaturah, kar je bistvenega pomena za procese, kot sta proizvodnja jekla in varjenje.
- Čiščenje odpadne vode: kisik izboljša učinkovitost bakterij pri razgradnji organskih snovi.
- Proizvodnja stekla: plameni, obogateni s kisikom, proizvajajo višje temperature, kar izboljša kakovost stekla.
- Akvakultura: povečana raven kisika v vodi spodbuja rast in zdravje rib.
- Medicinske ustanove: zanesljiva oskrba s kisikom za respiratorno terapijo in nujno oskrbo.
Varnostni kontrolni seznam
Ne pozabite upoštevati varnostnih protokolov pri proizvodnji in shranjevanju kisika na mestu uporabe:
- Zagotovite ustrezno prezračevanje prostorov z generatorji in zaprtih prostorov.
- Sistemov za kisik ne približujte vnetljivim materialom.
- Redno pregledujte filtre in ventile.
- Uporabite alarme za spremljanje čistosti kisika in ravni tlaka.
- Nosite osebno zaščitno opremo, kot so izolirane rokavice, zaščitna očala in ščitniki za obraz.
Opomba: Industrijski kisik se ne sme uporabljati v nujnih medicinskih primerih, razen če izpolnjuje medicinske standarde.
Izbira pravega generatorja kisika
Izbira pravega generatorja kisika je odvisna od zahtevane ravni čistosti, količine uporabe in operativnih potreb. Ustvarjanje kisika na mestu uporabe, zlasti z uporabo tehnologije adsorpcije s tlačnim nihanjem (PSA), je pogosto najbolj stroškovno učinkovita in zanesljiva rešitev brez potrebe po dobavi.
Pri izbiri najprimernejšega sistema upoštevajte naslednje:
- zahteve glede čistosti (npr. medicinska ali industrijska uporaba),
- hitrost pretoka (potreben kisik na minuto/uro),
- prostor in vzdrževanje (razpoložljivi prostor za namestitev in servisne zmogljivosti),
- proračun (predhodni in dolgoročni stroški),
- in varnostnimi predpisi (skladnost z ustreznimi industrijskimi standardi).
Medtem ko lahko ustekleničeni ali tekoči kisik ustreza posebnim kratkoročnim ali velikim potrebam, sistemi na mestu uporabe ponujajo večjo avtonomijo, učinkovitost in varnost pri aplikacijah, kot so zdravstvo, akvakultura in proizvodnja.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kaj je industrijski kisik?
Industrijski kisik se nanaša na kisik, ki se uporablja za proizvodnjo, predelavo ali druge tehnične aplikacije. Običajno ima čistost 90–95 %, odvisno od načina proizvodnje. Čeprav je po sestavi podoben medicinskemu kisiku, ni certificiran za prehrano ljudi, razen če je preizkušen in odobren v skladu s posebnimi zdravstvenimi standardi.
Kaj je generator kisika?
Generator kisika je naprava, ki ločuje in koncentrira kisik iz okoljskega zraka za zagotavljanje neprekinjenega dovoda kisika visoke čistosti za industrijsko uporabo.
Za razliko od drugih sistemov za proizvodnjo plina, kot so generatorji dušika ali vodika, so generatorji kisika optimizirani posebej za izpolnjevanje potreb po kisiku v industrijah, kot so obdelava kovin, proizvodnja stekla in čiščenje odpadne vode. Ti sistemi omogočajo proizvodnjo na kraju samem, kar zmanjšuje zanašanje na zunanje dobavitelje in povečuje učinkovitost delovanja.
Kakšna je razlika med generatorjem kisika in koncentratorjem kisika?
Koncentrator kisika je manjša, prenosna različica generatorja kisika, ki se običajno uporablja za medicinske namene. Generatorji so večji in izpolnjujejo industrijske potrebe.
Kakšna je razlika med industrijskim in medicinskim kisikom?
Industrijski in medicinski kisik se razlikujeta po načinih uporabe, standardih certificiranja in načinih dovajanja:
Medicinski kisik n: mora izpolnjevati stroge standarde čistosti (razred USP ali farmakopeje).
Industrijski kisik: uporablja se v nadzorovanih okoljih in proizvodnji. Ni certificirano za medicinsko uporabo, razen če je obdelano v skladu z navodili.
