Через дефіцит медичного кисню для лікування пацієнтів з Covid-19 у країні, Індійський технологічний інститут у Бомбеї (IIT-B) створив демонстраційну установку для переобладнання генераторів азоту, розташованих по всій Індії, шляхом точного налаштування існуючої азотної установки, що працює як генератор кисню.
Кисень, що виробляється заводом у лабораторії IIT-B, був протестований і виявився чистим на 93-96% при тиску 3,5 атмосфери.
Генератори азоту, які забирають повітря з атмосфери та розділяють кисень і азот для виробництва рідкого азоту, можна знайти в різних галузях промисловості, включаючи нафтогазову, харчову та напойну промисловість. Азот має суху природу та зазвичай використовується для продувки та очищення нафтогазових резервуарів.
Професор Мілінд Етрі, завідувач кафедри машинобудування ІТ-Б, разом із Tata Consulting Engineers Limited (TCE) представили експериментальне дослідження швидкого перетворення азотної установки на кисневу.
Азотна установка використовує технологію адсорбції з перепадами тиску (PSA) для всмоктування атмосферного повітря, фільтрації домішок та подальшого відновлення азоту. Кисень викидається назад в атмосферу як побічний продукт. Азотна установка складається з чотирьох компонентів: компресора для контролю тиску вхідного повітря, повітряного резервуара для фільтрації домішок, силового агрегату для розділення та буферного резервуара, куди буде подаватись та зберігатися розділений азот.
Команди Atrey та TCE запропонували замінити фільтри, що використовуються для вилучення азоту в установці PSA, на фільтри, які могли б вилучати кисень.
«На азотній установці тиск повітря контролюється, а потім очищується від домішок, таких як водяна пара, олія, вуглекислий газ та вуглеводні. Після цього очищене повітря потрапляє в камеру PSA, оснащену вуглецевими молекулярними ситами або фільтрами, які можуть розділяти азот і кисень. Ми пропонуємо замінити сито ситом, яке може відділяти кисень», – сказав Етрі, експерт з кріогеніки та директор з досліджень і розробок в IIT-B.
Команда замінила вуглецеві молекулярні сита на азотній установці PSA Лабораторії холодильного та кріогенного обладнання Інституту на цеолітові молекулярні сита. Цеолітові молекулярні сита використовуються для відділення кисню від повітря. Контролюючи швидкість потоку в резервуарі, дослідники змогли перетворити азотну установку на установку з виробництва кисню. Компанія Spantech Engineers, виробник азотних та кисневих установок PSA у місті, взяла участь у цьому пілотному проекті та встановила необхідні компоненти установки у блочному вигляді в IIT-B для оцінки.
Пілотний проєкт має на меті знайти швидкі та прості рішення для гострої кисневої недостатності в медичних закладах по всій країні.
Аміт Шарма, керуючий директор TCE, сказав: «Цей пілотний проект демонструє, як інноваційне рішення для виробництва кисню в екстрених випадках з використанням існуючої інфраструктури може допомогти країні подолати поточну кризу».
«На переобладнання нам знадобилося близько трьох днів. Це простий процес, який можна швидко виконати за кілька днів. Азотні заводи по всій країні можуть використовувати цю технологію для перетворення своїх установок на кисневі», – сказав Етрі.
Пілотне дослідження, про яке було оголошено вранці в четвер, привернуло увагу багатьох політиків. «Багато урядовців не лише в Махараштрі, а й по всій країні зацікавилися тим, як це можна масштабувати та впровадити на існуючих азотних заводах. Наразі ми вдосконалюємо наш процес, щоб допомогти існуючим заводам прийняти цю модель», – додав Атрей.
Час публікації: 29 листопада 2022 р.