Vzhľadom na nedostatok zásob medicínskeho kyslíka na liečbu pacientov s ochorením Covid-19 v krajine zriadil Indický technologický inštitút v Bombaji (IIT-B) demonštračný závod na premenu generátorov dusíka nachádzajúcich sa po celej Indii doladením existujúceho závodu na výrobu dusíka nastaveného ako generátor kyslíka.
Kyslík vyrobený v závode v laboratóriu IIT-B bol testovaný a ukázalo sa, že má čistotu 93 – 96 % pri tlaku 3,5 atmosféry.
Generátory dusíka, ktoré odoberajú vzduch z atmosféry a oddeľujú kyslík od dusíka na výrobu kvapalného dusíka, sa nachádzajú v rôznych odvetviach vrátane ropného a plynárenského priemyslu, potravinárskeho a nápojového priemyslu. Dusík má suchú povahu a bežne sa používa na preplachovanie a čistenie ropných a plynových nádrží.
Profesor Milind Etri, vedúci katedry strojného inžinierstva na IIT-B, spolu so spoločnosťou Tata Consulting Engineers Limited (TCE) predstavili koncept rýchlej premeny zariadenia na výrobu dusíka na zariadenie na výrobu kyslíka.
Dusíková stanica využíva technológiu adsorpcie s kolísavým tlakom (PSA) na nasávanie atmosférického vzduchu, filtrovanie nečistôt a následné spätné získavanie dusíka. Kyslík sa ako vedľajší produkt uvoľňuje späť do atmosféry. Dusíková stanica sa skladá zo štyroch komponentov: kompresora na reguláciu tlaku nasávaného vzduchu, vzduchovej nádrže na filtrovanie nečistôt, energetickej jednotky na separáciu a vyrovnávacej nádrže, do ktorej sa bude privádzať a skladovať separovaný dusík.
Tímy Atrey a TCE navrhli nahradiť filtre používané na extrakciu dusíka v jednotke PSA filtrami, ktoré by dokázali extrahovať kyslík.
„V dusíkovom závode sa reguluje tlak vzduchu a potom sa čistí od nečistôt, ako sú vodná para, olej, oxid uhličitý a uhľovodíky. Potom vyčistený vzduch vstupuje do komory PSA vybavenej uhlíkovými molekulárnymi sitmi alebo filtrami, ktoré dokážu oddeliť dusík a kyslík. Odporúčame nahradiť sito sitom, ktoré dokáže oddeliť kyslík,“ povedal Etry, odborník na kryogeniku a riaditeľ výskumu a vývoja v IIT-B.
Tím nahradil uhlíkové molekulové sitá v dusíkovom závode PSA v Laboratóriu chladenia a kryogeniky Inštitútu molekulovými sitami zo zeolitu. Molekulárne sitá zo zeolitu sa používajú na oddelenie kyslíka od vzduchu. Riadením prietoku v nádobe boli výskumníci schopní premeniť dusíkový závod na závod na výrobu kyslíka. Spoločnosť Spantech Engineers, výrobca dusíkových a kyslíkových zariadení PSA v meste, sa zúčastnila tohto pilotného projektu a nainštalovala potrebné komponenty závodu v blokovej forme v IIT-B na vyhodnotenie.
Cieľom pilotného projektu je nájsť rýchle a jednoduché riešenia akútneho nedostatku kyslíka v zdravotníckych zariadeniach po celej krajine.
Amit Sharma, výkonný riaditeľ spoločnosti TCE, povedal: „Tento pilotný projekt demonštruje, ako môže inovatívne riešenie núdzovej výroby kyslíka s využitím existujúcej infraštruktúry pomôcť krajine prekonať súčasnú krízu.“
„Trvalo nám asi tri dni, kým sme to znova vybavili. Je to jednoduchý proces, ktorý sa dá rýchlo dokončiť za pár dní. Závody na výrobu dusíka po celej krajine môžu túto technológiu využiť na premenu svojich závodov na závody na výrobu kyslíka,“ povedal Etry.
Pilotná štúdia, ktorá bola oznámená vo štvrtok ráno, pritiahla pozornosť mnohých politikov. „Získali sme záujem mnohých vládnych úradníkov nielen v Maháráštre, ale v celej krajine o to, ako sa to dá rozšíriť a implementovať v existujúcich dusíkových závodoch. V súčasnosti zefektívňujeme náš proces, aby sme pomohli existujúcim závodom prijať tento model,“ dodal Atrey.
Čas uverejnenia: 29. novembra 2022