Was ist ein Sauerstoffgenerator?
Sauerstoffgeneratoren sind Geräte, die mithilfe von Adsorbentien hochreines Sauerstoffgas aus der Luft gewinnen.
Als Adsorptionsmittel werden poröse Materialien wie Molekularsiebe (kristalliner Zeolith) verwendet. Es kann Moleküle je nach Größe und Polarität selektiv an seiner Oberfläche adsorbieren.
Im Vergleich zu flüssigem Sauerstoff ist es billiger und kann große Mengen an Sauerstoff liefern, weshalb es in der Industrie weit verbreitet ist.
Da keine Hochdruckflaschen verwendet werden, können kleine Sauerstoffgeneratoren ohne besondere räumliche Einschränkungen eingesetzt werden.
Anwendungen von Sauerstoffgeneratoren
Sauerstoffgeneratoren werden eingesetzt, wenn hochreine und große Mengen an Sauerstoffgas benötigt werden.
Kompakte Sauerstoffgeneratoren werden auch in Verbrennungsanlagen, in der Metallverarbeitung, in der Biotechnologie und in Klimaanlagen hergestellt und eingesetzt, wo Sauerstoffgas benötigt wird.
O3 wird manchmal bei der Wasseraufbereitung und in anderen Situationen verwendet, in denen Ozon (O3) zum Einsatz kommt, und Sauerstoffgeneratoren sind für die Erzeugung von Ozon geeignet.
In den letzten Jahren hat sich die Leistung von Adsorptionsmitteln verbessert, und Sauerstoffgeneratoren mit geringerem Stromverbrauch werden eingesetzt, wenn Energieeinsparungen erforderlich sind.
Funktionsweise der Sauerstoffgeneratoren
Sauerstoffgeneratoren verwenden Luft als Rohstoff und extrahieren hochreines Sauerstoffgas, indem sie Verunreinigungen wie Stickstoffgas entfernen.
Das Prinzip der Sauerstoffgasgewinnung wird im Folgenden erläutert.
Zunächst wird die Rohluft mit Hilfe eines Luftkompressors oder eines Gebläses in den Adsorptionsbehälter befördert.
Luftkompressoren werden für kleine Anwendungen eingesetzt, während Gebläse häufig für die Sauerstofferzeugung in großem Maßstab verwendet werden.
In Adsorptionsbehältern werden poröse Materialien wie Molekularsiebe verwendet.
Molekularsiebe sind kristalline Aluminosilikate mit Poren in den Kristallen und Adsorptionseigenschaften, die je nach den übertragenen Molekülen variieren.
Aufgrund dieser Eigenschaften werden Verunreinigungen wie Stickstoffgas adsorbiert und nur Sauerstoffgas in den Puffertank transportiert.
Die auf dem Adsorptionsmittel adsorbierten Verunreinigungen werden regeneriert, indem der Druck in der Säule mit Hilfe einer Vakuumpumpe gesenkt wird.
Da die Adsorptionskolonne aus zwei Säulen besteht, wird in der einen Säule Sauerstoffgas erzeugt, während in der anderen Säule der Regenerationsprozess des Adsorptionsmittels abläuft.
Durch die Abwechslung dieser Prozesse wird das Sauerstoffgas auf stabile Weise erzeugt.