В связи с нехваткой в стране медицинского кислорода для лечения пациентов с COVID-19 Индийский технологический институт в Бомбее (IIT-B) создал демонстрационную установку по переоборудованию генераторов азота, расположенных по всей Индии, путем доработки существующей азотной установки, настроенной на работу в качестве генератора кислорода.
Кислород, вырабатываемый установкой, был испытан в лаборатории ИИТ-Б и оказался чистотой 93-96% при давлении 3,5 атмосферы.
Генераторы азота, которые берут воздух из атмосферы и разделяют кислород и азот для производства жидкого азота, можно найти в различных отраслях промышленности, включая нефтегазовую, пищевую и производство напитков. Азот по своей природе сухой и обычно используется для продувки и очистки нефтяных и газовых резервуаров.
Профессор Милинд Этри, заведующий кафедрой машиностроения IIT-B, совместно с Tata Consulting Engineers Limited (TCE) представили обоснование концепции быстрого преобразования азотной установки в кислородную.
Азотная установка использует технологию адсорбции при переменном давлении (PSA) для всасывания атмосферного воздуха, фильтрации примесей и последующего извлечения азота. Кислород выбрасывается обратно в атмосферу как побочный продукт. Азотная установка состоит из четырех компонентов: компрессора для управления давлением всасываемого воздуха, воздушного контейнера для фильтрации примесей, силового блока для разделения и буферного контейнера, куда будет подаваться и храниться отделенный азот.
Команды Atrey и TCE предложили заменить фильтры, используемые для извлечения азота в блоке PSA, на фильтры, которые могут извлекать кислород.
«В азотной установке давление воздуха контролируется, а затем очищается от примесей, таких как водяной пар, масло, углекислый газ и углеводороды. После этого очищенный воздух поступает в камеру PSA, оснащенную углеродными молекулярными ситами или фильтрами, которые могут разделять азот и кислород. Мы предлагаем заменить сито на сито, которое может разделять кислород», — сказал Этри, эксперт по криогенике и директор по исследованиям и разработкам в IIT-B.
Команда заменила углеродные молекулярные сита в азотной установке PSA в Институтской лаборатории холодильной и криогенной техники на цеолитовые молекулярные сита. Цеолитовые молекулярные сита используются для отделения кислорода от воздуха. Управляя скоростью потока в сосуде, исследователи смогли превратить азотную установку в установку по производству кислорода. Spantech Engineers, городской производитель азотных и кислородных установок PSA, принял участие в этом пилотном проекте и установил необходимые компоненты установки в виде блоков в IIT-B для оценки.
Целью пилотного проекта является поиск быстрых и простых решений проблемы острой нехватки кислорода в медицинских учреждениях по всей стране.
Амит Шарма, управляющий директор TCE, сказал: «Этот пилотный проект демонстрирует, как инновационное решение по производству кислорода в чрезвычайных ситуациях с использованием существующей инфраструктуры может помочь стране пережить текущий кризис».
«Нам потребовалось около трех дней, чтобы переоборудовать оборудование. Это простой процесс, который можно быстро завершить за несколько дней. Азотные заводы по всей стране могут использовать эту технологию для преобразования своих заводов в кислородные», — сказал Этри.
Пилотное исследование, о котором было объявлено в четверг утром, привлекло внимание многих политиков. «Мы получили интерес от многих правительственных чиновников не только в Махараштре, но и по всей стране относительно того, как это можно масштабировать и внедрить на существующих азотных заводах. В настоящее время мы оптимизируем наш процесс, чтобы помочь существующим заводам принять эту модель», — добавил Атрей.
Время публикации: 29-11-2022