W związku z niedoborami tlenu medycznego potrzebnego do leczenia pacjentów z COVID-19 w kraju, Indyjski Instytut Technologiczny w Bombaju (IIT-B) uruchomił zakład demonstracyjny, w którym ma przekształcać generatory azotu rozmieszczone na terenie Indii poprzez dostrojenie istniejącej instalacji azotowej pełniącej funkcję generatora tlenu.
Tlen produkowany przez zakład w laboratorium IIT-B został przebadany i okazał się czysty w 93–96% przy ciśnieniu 3,5 atmosfery.
Generatory azotu, które pobierają powietrze z atmosfery i oddzielają tlen od azotu w celu wytworzenia ciekłego azotu, znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle naftowym i gazowym, spożywczym i napojowym. Azot ma charakter suchy i jest powszechnie stosowany do przepłukiwania i czyszczenia zbiorników ropy naftowej i gazu.
Profesor Milind Etri, kierownik Katedry Inżynierii Mechanicznej IIT-B, wspólnie z Tata Consulting Engineers Limited (TCE) przedstawił koncepcję szybkiego przekształcenia instalacji azotowej w instalację tlenową.
Instalacja azotowa wykorzystuje technologię adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) do zasysania powietrza atmosferycznego, filtrowania zanieczyszczeń, a następnie odzyskiwania azotu. Tlen jest emitowany z powrotem do atmosfery jako produkt uboczny. Instalacja azotowa składa się z czterech komponentów: sprężarki kontrolującej ciśnienie powietrza wlotowego, zbiornika powietrza do filtrowania zanieczyszczeń, zespołu napędowego do separacji oraz zbiornika buforowego, w którym oddzielony azot będzie dostarczany i magazynowany.
Zespoły Atrey i TCE zaproponowały wymianę filtrów służących do ekstrakcji azotu w jednostce PSA na filtry, które będą mogły ekstrahować tlen.
„W instalacji azotowej ciśnienie powietrza jest kontrolowane, a następnie oczyszczane z zanieczyszczeń, takich jak para wodna, olej, dwutlenek węgla i węglowodory. Następnie oczyszczone powietrze trafia do komory PSA wyposażonej w węglowe sita molekularne lub filtry, które mogą oddzielać azot od tlenu. Sugerujemy wymianę sita na sito, które może oddzielać tlen” – powiedział Etry, ekspert w dziedzinie kriogeniki i dyrektor ds. badań i rozwoju w IIT-B.
Zespół wymienił węglowe sita molekularne w instalacji azotowej PSA w Laboratorium Chłodnictwa i Kriogeniki Instytutu na sita molekularne zeolitowe. Sita molekularne zeolitowe służą do oddzielania tlenu od powietrza. Kontrolując natężenie przepływu w zbiorniku, naukowcy byli w stanie przekształcić instalację azotową w instalację do produkcji tlenu. Firma Spantech Engineers, miejski producent instalacji azotowej i tlenowej PSA, uczestniczyła w tym projekcie pilotażowym i zainstalowała wymagane komponenty instalacji w formie bloków w IIT-B w celu przeprowadzenia oceny.
Celem projektu pilotażowego jest znalezienie szybkich i łatwych rozwiązań problemu ostrego niedoboru tlenu w placówkach służby zdrowia na terenie całego kraju.
Amit Sharma, dyrektor zarządzający TCE, powiedział: „Ten projekt pilotażowy pokazuje, w jaki sposób innowacyjne rozwiązanie w zakresie awaryjnej produkcji tlenu z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury może pomóc krajowi przetrwać obecny kryzys”.
„Ponowne wyposażenie zajęło nam około trzech dni. To prosty proces, który można szybko ukończyć w ciągu kilku dni. Zakłady azotowe w całym kraju mogą wykorzystać tę technologię do przekształcenia swoich instalacji w zakłady tlenowe” – powiedział Etry.
Badanie pilotażowe, ogłoszone w czwartek rano, przyciągnęło uwagę wielu polityków. „Otrzymaliśmy zainteresowanie wielu urzędników państwowych nie tylko w Maharasztrze, ale w całym kraju, którzy pytali, jak można zwiększyć skalę tego rozwiązania i wdrożyć je w istniejących zakładach azotowych. Obecnie usprawniamy nasz proces, aby pomóc istniejącym zakładom wdrożyć ten model” – dodał Atrey.
Czas publikacji: 29-11-2022