إنتاج الأكسجين

أنواع إنتاج الأكسجين

يمكن لمولد الأكسجين الغازي أن ينتج الأكسجين الغازي بكميات كبيرة. فيما يلي ذكر أهم طرق الإنتاج:

• مركز الأكسجين: مراكز الأكسجين هي أجهزة صغيرة سهلة الاستخدام تم تطويرها للاستخدام الفردي. تستخدم هذه الأجهزة الهواء المحيط وتفصل الأكسجين عن الغازات الأخرى من خلال عملية تُعرف باسم امتصاص الزيوليت. بمجرد جمع الأكسجين، تقوم الآلة بضغطه وضخه في خزان تخزين للاستخدام لاحقًا. غالبًا ما تُستخدم مراكز الأكسجين كأنظمة توصيل بديلة للأكسجين السائل ويمكن استخدامها في المنزل أو أثناء السفر.
• التقطير التجزيئي: التقطير التجزيئي هي طريقة تقليدية لإنتاج الأكسجين على نطاق واسع. يتم تسييل الهواء عند درجات حرارة منخفضة جدًا ويفصل إلى مكوناته الغازية عن طريق التقطير التجزيئي. يبلغ نقاء الأكسجين المقطر 99.5% ويتم استخدامه بشكل عام في الصناعة. يتم تخزين الأكسجين السائل ونقله عند درجات حرارة منخفضة جدًا في خزانات كروية معزولة.
• امتصاص التأرجح بالتفريغ (VSA): VSA هي طريقة حديثة نسبياً لإنتاج الأكسجين على نطاق واسع. يتم فصل الهواء إلى مكوناته الغازية عن طريق الامتصاص على مادة (الزيوليت) تمتص الأكسجين بشكل تفضيلي عن النيتروجين. بعد استبعاد النيتروجين، يظل الأكسجين ممتصًا بالزيوليت. من خلال إنشاء فراغ داخل الحاوية، يتم بعد ذلك إطلاق الأكسجين، ويتم إعادة امتصاص النيتروجين. توفر VSA إمدادًا مستمرًا بالأكسجين دون الحاجة إلى الهواء السائل أو الهواء عالي الضغط. يبلغ نقاء الأكسجين من 90 إلى 93%. VSA هي طريقة بديلة لإنتاج كميات صناعية من الأكسجين.

مواصفات وصيانة إنتاج الأكسجين

يحتوي مركز الأكسجين على مواصفات متغيرة وفقًا لتطبيقاته ونماذجه المقصودة. فيما يلي بعض المواصفات القياسية التي يجب على المشترين ملاحظتها.

• معدل التدفق: تُقاس كمية الأكسجين التي تُخرجها الآلة باللترات في الدقيقة. بشكل عام، تنتج مراكز الأكسجين المنزلية الأكسجين بكميات تتراوح من 1 إلى 5 LPM. تنتج الأجهزة المحمولة ما يصل إلى 5LPM، بينما يمكن للأجهزة ذات معدل التدفق العالي أن تصل إلى 20 LPM. يحدد معدل التدفق جرعة الأكسجين التي يحتاجها المريض.
• النقاء: تقوم مراكز الأكسجين باستخراج وتنقية الأكسجين من الهواء. يختلف نقاء الأكسجين المُنتج باختلاف النموذج والإعدادات. تتميز بعض النماذج بمستويات نقاء أكسجين قابلة للتعديل تتراوح بين 87 و 98 بالمائة، بينما تتميز أخرى بمستوى ثابت. تحدد الشركة المصنعة نقاء الأكسجين الذي ينتجه المركز.
• إنتاج الأكسجين: تُقاس كمية الأكسجين الإجمالية التي يمكن لمركز الأكسجين إخراجها باللترات. وهو إجمالي حجم إنتاج الأكسجين للمركز بمرور الوقت. يعتمد إنتاج الأكسجين على مضاعف معدل التدفق وعدد الساعات التي يمكن للآلة أن تعمل فيها بشكل مستمر. على سبيل المثال، إذا أنتج المركز أكسجينًا بمعدل 3 LPM وكان وقت التشغيل المستمر له 20 ساعة في اليوم، فسيكون إنتاج الأكسجين اليومي له 3 × 20 = 60 لترًا.
• مستوى الضوضاء: تُقاس شدة الضوضاء التي ينتجها المركز أثناء التشغيل بالديسيبل. يختلف ذلك وفقًا لحجم الجهاز والتكنولوجيا المستخدمة والمحرك. بشكل عام، يمكن لمركز الأكسجين المحمول أن ينتج 40 ديسيبل، بينما يمكن أن تتراوح شدة الضوضاء في طرازات الاستخدام المنزلي عند 48 ديسيبل.

الصيانة

تُظهر الدراسات أن الصيانة السليمة وخدمة مركز الأكسجين بشكل منتظم يمكن أن تمدد عمره الافتراضي لمدة 5 إلى 10 سنوات أخرى. فيما يلي بعض النصائح للاستخدام والصيانة السليمة.

ينصح بقراءة دليل المالك قبل محاولة أي صيانة. أولاً، يقترح دليل مركز الأكسجين جدول تنظيف يوميًا. خصص 30 دقيقة كل يوم للحفاظ على الأجزاء الأساسية للجهاز وتنظيفها. بعض الأجزاء تتطلب التنظيف اليومي، مثل زجاجة المرطب والماء. بعض الأجزاء الأخرى تتطلب التنظيف أسبوعيًا أو شهريًا فقط. يمنع التنظيف المنتظم تراكم أي بكتيريا ويساعد في القضاء عليها بسرعة.

ثانيًا، اعتمد روتينًا لتعقيم الوحدة مرة واحدة في الشهر بشكل شامل. استخدم المحلول الموصى به لتنظيفه. سيزيل هذا جميع البكتيريا الملوثة.

ثالثًا، استخدم قطعة قماش ناعمة وفرشاة لتنظيف المناطق المُتربة برفق لمنع تآكل الأجزاء الحساسة للجهاز. أثناء التنظيف، تأكد من خلو الفرشاة أو القماش من النسالة حتى لا يتراكم أي غبار قد يؤذي المستخدم. اتخذ تدابير تنظيف إضافية على فلتر الهواء. يؤكد غسله بشكل كامل عدم إعادة تدوير أي أوساخ داخل الجهاز، مما قد يؤذي المريض.

رابعًا، قم بإجراء فحص شامل للنظام وتفتيشه كل ثلاثة أشهر. يجب أن يرشد الدليل المستخدمين إلى تعليمات محددة لفحص الأجهزة وتنظيفها. بالإضافة إلى ذلك، استبدل أي أجزاء تالفة أو غير طبيعية قد تمنع الجهاز من العمل بشكل صحيح.

أخيرًا، اطلب المساعدة المهنية في الصيانة والخدمة إذا لم تكن متأكدًا من القيام بذلك بنفسك. تضمن الخدمة الدورية تشغيل الجهاز بسلاسة والحصول على إمداد غير منقطع بالأكسجين.

سيناريوهات تطبيق إنتاج الأكسجين

يُستخدم الأكسجين في الصناعة بشكل أساسي في صناعة الصلب وصهر المعادن غير الحديدية والصناعة الكيميائية وصناعة اللب والورق ومعالجة المياه وتربية الأحياء المائية والصناعة الطبية والرعاية الصحية وغيرها من المجالات. فيما يلي بعض الصناعات التي تُستخدم فيها آلات إنتاج الأكسجين للأغراض الصناعية:

• صناعة الصلب وصهر المعادن: في أفران الانصهار والمحولات المستخدمة في صناعة الصلب، تُستخدم آلات إنتاج الأكسجين لتحسين الاحتراق للتدفئة ولأكسدة الشوائب في المعادن المنصهرة لتحسين جودة المعدن. بالإضافة إلى ذلك، في صناعات المعادن غير الحديدية، يُستخدم الأكسجين أثناء صهر النحاس والزنك والألمنيوم وغيرها من المعادن لاستخراج الخامات وعمليات التكرير.
• التخليق الكيميائي: في الصناعة الكيميائية، الأكسجين هو مادة أولية أساسية تُستخدم في إنتاج العديد من المواد الكيميائية، بما في ذلك المركبات العضوية والأحماض والكحوليات. على سبيل المثال، يُستخدم في إنتاج أكسيد الإيثيلين وأكسيد البروبيلين وحمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك وغيرها من المواد. علاوة على ذلك، تتطلب العديد من التفاعلات والعمليات الكيميائية الأكسجين، مثل تفاعلات الأكسدة وتفاعلات الاحتراق وتفاعلات البلمرة.
• التطبيقات الطبية: تُستخدم آلات إنتاج الأكسجين على نطاق واسع في المستشفيات ومرافق الرعاية الصحية. يستخدم المرضى في المستشفى الذين يحتاجون إلى العلاج من خلال استنشاق الأكسجين أو أولئك الذين يحتاجون إلى دعم الجهاز التنفسي الأكسجين الذي تولده هذه الآلات. الأكسجين الطبي مفيد أيضًا في التخدير والطب الطارئ. يتم نقله بكميات كبيرة إلى المرافق الطبية من المستشفيات من خلال الأنابيب.
• معالجة المياه: يُستخدم الأكسجين في محطات معالجة مياه الصرف الصحي لتسهيل الهضم الهوائي للنفايات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ولزيادة تحلل المواد العضوية. يساعد هذا على تحسين جودة المياه. علاوة على ذلك، يُستخدم الأكسجين لمعالجة مياه الشرب للتعقيم، مما يزيل الملوثات ويضمن سلامة المياه.
• تربية الأحياء المائية: يلعب الأكسجين دورًا حيويًا في تعزيز نمو الأسماك وغيرها من الحيوانات المائية واستقلابها في مزارع تربية الأحياء المائية مثل مزارع الأسماك ومزارع الروبيان. في تربية الأحياء المائية، يكون التنفس ضروريًا للحيوانات المائية، والأكسجين المُذاب الكافي يعزز صحتهم ومقاومتهم للأمراض.

كيفية اختيار أجهزة إنتاج الأكسجين

قبل شراء آلة إنتاج الأكسجين، يجب على المشترين إجراء بحث شامل حول الأجهزة. تحقق من مراجعات العملاء. تأتي المراجعات من أشخاص استخدموا الأجهزة من قبل. تقدم نظرة ثاقبة عن أداء وآلية الموثوقية ومزايا وعيوب آلات إنتاج الأكسجين.

ركز كمُشترٍ على الميزات التي تهمك أكثر. حدد ما إذا كان الجهاز المحمول مع البطاريات أهم من الجهاز الثابت الذي يوفر أكسجينًا غير محدود. فكر في ما إذا كان التدفق يحتاج إلى أن يكون مستمرًا أم نابضًا. يوفر الجهاز ذو التدفق المستمر تيارًا ثابتًا من الأكسجين، بينما يوفر الجهاز النابض الأكسجين على شكل دفعات صغيرة مرتبطة بنمط تنفس المستخدم.

احسب كمية الأكسجين التي من المفترض أن تنتجها وحدة الإنتاج. يتطلب الأكسجين للاستخدام الطبي أو الصناعي أحجامًا أكبر وتركيزًا أكبر من الاستخدام الطبي الشخصي. تنتج بعض الأجهزة أكسجينًا بنسبة تتراوح من 93 إلى 96 بالمائة، بينما تتميز أخرى بتركيز أقل. اعتمادًا على التطبيق، اختر جهازًا يلبي المتطلبات المحددة.

تحقق من ميزات السلامة في الجهاز. ابحث عن أجهزة الإنذار وأجهزة الاستشعار المدمجة وميزات إيقاف التشغيل التلقائي التي تشير إلى أي خلل محتمل. للإنتاج الصناعي، اسأل عن امتثال الجهاز لمعايير البيئة ولوائح السلامة لتجنب أي مشكلات قانونية أو مخاطر بيئية.

في النهاية، ستحدد ميزانية المشتري الخيار النهائي. تكون أجهزة الإنتاج على نطاق صناعي أغلى من تلك الشخصية. يجب أيضًا مراعاة رسوم الصيانة والخدمة.

أسئلة وأجوبة حول إنتاج الأكسجين

س1: كيف يحدد المشترون معدل تدفق الأكسجين المطلوب؟

ج1: يمكن للمشترين تحديد معدل تدفق الأكسجين المطلوب من خلال استشارة المتخصصين في الرعاية الصحية أو الفنيين في التطبيق المقصود. يمكنهم أيضًا مراعاة عدد المرضى أو المستخدمين، وتكرار مدة جلسات العلاج بالأكسجين، وشدة الحالة ومستويات تشبع الأكسجين.

س2: ما هي متطلبات الصيانة النموذجية لآلات إنتاج الأكسجين؟

ج2: تشمل بعض متطلبات الصيانة النموذجية لآلات إنتاج الأكسجين الفحوصات الروتينية واستبدال الفلاتر والتنظيف ومعايرة معدل التدفق وفحوصات نقاء الأكسجين.

س3: هل هناك أي اتجاهات جديدة في تقنية إنتاج الأكسجين؟

ج3: تشمل بعض الاتجاهات في تقنيات إنتاج الأكسجين تصغير أجهزة تركيز الأكسجين المحمولة، ومراكز الأكسجين الذكية، وتحسين النقاء والكفاءة، واستخدام الذكاء الاصطناعي، وميزات المراقبة عن بُعد، والنماذج الموفرة للطاقة.