Omdat er in het land een tekort is aan medische zuurstof om Covid-19-patiënten te behandelen, heeft het Indian Institute of Technology Bombay (IIT-B) een demonstratiefabriek opgezet om stikstofgeneratoren verspreid over heel India om te bouwen door een bestaande stikstofinstallatie die als zuurstofgenerator is opgezet, nauwkeurig af te stemmen.
De zuurstof die de fabriek in het laboratorium van het IIT-B produceerde, werd getest en bleek bij een druk van 3,5 atmosfeer 93-96% zuiver te zijn.
Stikstofgeneratoren, die lucht uit de atmosfeer halen en zuurstof en stikstof scheiden om vloeibare stikstof te produceren, zijn te vinden in diverse industrieën, waaronder de olie- en gasindustrie, de voedingsmiddelenindustrie en de drankenindustrie. Stikstof is droog van aard en wordt vaak gebruikt voor het zuiveren en reinigen van olie- en gastanks.
Professor Milind Etri, hoofd van de faculteit Werktuigbouwkunde aan het IIT-B, presenteerde samen met Tata Consulting Engineers Limited (TCE) een proof of concept voor de snelle ombouw van een stikstoffabriek naar een zuurstoffabriek.
De stikstofinstallatie maakt gebruik van drukwisseladsorptie (PSA)-technologie om atmosferische lucht aan te zuigen, onzuiverheden eruit te filteren en vervolgens de stikstof terug te winnen. Zuurstof wordt als bijproduct weer in de atmosfeer uitgestoten. De stikstofinstallatie bestaat uit vier componenten: een compressor om de inlaatluchtdruk te regelen, een luchtcontainer om onzuiverheden eruit te filteren, een aggregaat voor de scheiding en een buffercontainer waar de afgescheiden stikstof wordt aangevoerd en opgeslagen.
De teams van Atrey en TCE stelden voor om de filters die in de PSA-unit stikstof verwijderen, te vervangen door filters die ook zuurstof kunnen verwijderen.
"In een stikstofinstallatie wordt de luchtdruk geregeld en vervolgens gezuiverd van onzuiverheden zoals waterdamp, olie, koolstofdioxide en koolwaterstoffen. Vervolgens komt de gezuiverde lucht in de PSA-kamer, die is uitgerust met moleculaire koolstofzeven 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 cryogene technologie en directeur onderzoek en ontwikkeling bij IIT-B.
Het team verving de koolstofmoleculaire zeven in de PSA-stikstofinstallatie van het Koel- en Cryogenielaboratorium 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 de PSA-stikstof- en zuurstofinstallatie van de stad, nam deel aan dit pilotproject en installeerde de benodigde installatiecomponenten in blokvorm bij IIT-B ter evaluatie.
Het pilotproject heeft als doel om snelle en eenvoudige oplossingen te vinden voor acuut zuurstoftekort in zorginstellingen in het hele land.
Amit Sharma, Managing Director van TCE, zei: "Dit pilotproject laat zien hoe een innovatieve oplossing voor noodzuurstofproductie met behulp van bestaande infrastructuur het land kan helpen de huidige crisis te doorstaan."
"Het kostte ons ongeveer drie dagen om alles om te bouwen. Dit is een eenvoudig proces dat binnen een paar dagen kan worden voltooid. Stikstofcentrales in het hele land kunnen deze technologie gebruiken om hun centrales om te bouwen tot zuurstofcentrales", aldus Etry.
De pilotstudie, die donderdagochtend werd aangekondigd, heeft de aandacht getrokken van veel politici. "We hebben interesse gekregen van veel overheidsfunctionarissen, niet alleen in Maharashtra maar in de rest van het land, in hoe dit kan worden opgeschaald en geïmplementeerd in bestaande stikstofinstallaties. We zijn momenteel bezig ons proces te stroomlijnen om bestaande installaties te helpen dit model over te nemen", voegde Atrey eraan toe.
Plaatsingstijd: 29-11-2022