HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Vanwege een tekort aan medische zuurstof voor de behandeling van Covid-19-patiënten in het land, heeft het Indian Institute of Technology Bombay (IIT-B) een demonstratie-installatie opgezet om stikstofgeneratoren in heel India om te bouwen tot zuurstofgeneratoren. Dit is gedaan door een bestaande stikstofinstallatie, die oorspronkelijk was ontworpen, te optimaliseren.
De zuurstof die door de installatie in het laboratorium van IIT-B werd geproduceerd, werd getest en bleek 93-96% zuiver te zijn bij een druk van 3,5 atmosfeer.
Stikstofgeneratoren, die lucht uit de atmosfeer halen en zuurstof en stikstof scheiden om vloeibare stikstof te produceren, worden in diverse industrieën gebruikt, waaronder de olie- en gasindustrie en de voedingsmiddelen- en drankenindustrie. Stikstof is van nature droog en wordt vaak gebruikt voor het spoelen en reinigen van olie- en gastanks.
Professor Milind Etri, hoogleraar werktuigbouwkunde aan het IIT-B, presenteerde samen met Tata Consulting Engineers Limited (TCE) een proof of concept voor de snelle ombouw van een stikstofinstallatie naar een zuurstofinstallatie.
De stikstofinstallatie maakt gebruik van drukschommelingsadsorptie (PSA) om atmosferische lucht aan te zuigen, onzuiverheden eruit te filteren en vervolgens de stikstof terug te winnen. Zuurstof wordt als bijproduct terug in de atmosfeer gebracht. De stikstofinstallatie bestaat uit vier onderdelen: een compressor om de aanzuigdruk te regelen, een luchtreservoir om onzuiverheden eruit te filteren, een aandrijfeenheid voor de scheiding en een buffertank waar de afgescheiden stikstof wordt opgeslagen.
De teams van Atrey en TCE stelden voor om de filters die gebruikt werden om stikstof te extraheren in de PSA-eenheid te vervangen door filters die zuurstof konden extraheren.
“In een stikstofinstallatie wordt de luchtdruk geregeld en vervolgens gezuiverd van onzuiverheden zoals waterdamp, olie, kooldioxide en koolwaterstoffen. Daarna komt de gezuiverde lucht in de PSA-kamer terecht, die is uitgerust met koolstofmoleculaire zeven of filters die stikstof en zuurstof kunnen scheiden. We raden aan om de zeef te vervangen door een zeef die zuurstof kan scheiden”, aldus Etry, expert in cryogenica en directeur onderzoek en ontwikkeling bij IIT-B.
Het team verving de koolstofmoleculaire zeven in de PSA-stikstofinstallatie van het koel- en cryogenicalaboratorium van het instituut door zeolietmoleculaire zeven. Zeolietmoleculaire zeven worden gebruikt om zuurstof uit lucht te scheiden. Door de stroomsnelheid in het vat te regelen, konden de onderzoekers de stikstofinstallatie ombouwen tot een zuurstofproductie-installatie. Spantech Engineers, de fabrikant van PSA-stikstof- en zuurstofinstallaties in de stad, nam deel aan dit pilotproject en installeerde de benodigde installatieonderdelen in blokvorm bij IIT-B voor evaluatie.
Het pilotproject heeft als doel snelle en eenvoudige oplossingen te vinden voor acuut zuurstoftekort in zorginstellingen in het hele land.
Amit Sharma, algemeen directeur van TCE, zei: "Dit pilotproject laat zien hoe een innovatieve oplossing voor de productie van noodzuurstof met behulp van bestaande infrastructuur het land kan helpen de huidige crisis te doorstaan."
"Het kostte ons ongeveer drie dagen om de apparatuur om te bouwen. Dit is een eenvoudig proces dat snel, binnen enkele dagen, kan worden voltooid. Stikstofcentrales in het hele land kunnen deze technologie gebruiken om hun installaties om te bouwen tot zuurstofcentrales," aldus Etry.
De pilotstudie, die donderdagochtend werd aangekondigd, heeft de aandacht van veel politici getrokken. "We hebben van veel overheidsfunctionarissen, niet alleen in Maharashtra maar in het hele land, interesse ontvangen in de mogelijkheden om dit model op te schalen en te implementeren in bestaande stikstofinstallaties. We werken momenteel aan het stroomlijnen van ons proces om bestaande installaties te helpen dit model over te nemen", voegde Atrey eraan toe.