¿Qué son los Generadores de Oxígeno?
Los generadores de oxígeno son dispositivos que utilizan el aire como materia prima y extraen gas oxígeno de gran pureza eliminando mezclas como el gas nitrógeno.
Los métodos para eliminar mezclas del aire incluyen el uso de adsorbentes. En comparación con el oxígeno líquido, es más barato y puede suministrar grandes cantidades de oxígeno, por lo que se utiliza ampliamente en la industria.
Además, como no se utilizan botellas de alta presión, los pequeños generadores de oxígeno no tienen restricciones particulares de ubicación.
Usos de los Generadores de Oxígeno
Los generadores de oxígeno se utilizan cuando se requiere alta pureza y grandes cantidades de gas oxígeno. Se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones industriales y en la industria, así como en aplicaciones médicas como la oxigenoterapia domiciliaria.
1. Aplicaciones Industriales
Los generadores de oxígeno se utilizan ampliamente en diversas industrias en las que se requiere oxígeno. Algunos ejemplos de aplicaciones específicas son los siguientes
- Soplado de oxígeno en diversos hornos (hornos eléctricos para la fabricación de acero, fundición de metales no ferrosos como cobre, zinc y aluminio, producción de vidrio, etc.).
- Industria papelera, incluido el blanqueo con oxígeno y el blanqueo con ozono de materias primas con oxígeno
- Equipos de tratamiento de aguas residuales, como aireación por oxígeno y ozonización de materias primas oxigenadas, tratamiento de aguas residuales por proceso de lodos activados por oxígeno y plantas de tratamiento de aguas.
- Diversas aplicaciones de reacciones de oxidación en la industria química
- Aplicaciones de acuicultura de peces y mariscos.
Además, también se utilizan en la industria de la fermentación. También se fabrican generadores de oxígeno compactos que se utilizan en equipos de combustión, procesamiento de metales, biotecnología y equipos de aire acondicionado que requieren gas oxígeno.
2. Medicina y Salud
Los generadores de oxígeno se utilizan en aplicaciones médicas, principalmente para que los pacientes con enfermedades respiratorias y circulatorias puedan respirar oxígeno en casa o de viaje (oxigenoterapia a domicilio). Uno de los usos cada vez más frecuentes de los generadores de oxígenoen los últimos años es en aplicaciones de promoción de la salud.
Estos productos para la promoción de la salud se venden como equipos sanitarios domésticos y también se instalan en gimnasios deportivos, instalaciones públicas y clínicas osteopáticas.
Principios de los Generadores de Oxígeno
1. El Método PSA
El método PSA (Pressure Swing Adsorption) también se conoce como método de adsorción por oscilación de presión o método de adsorción. El oxígeno se concentra adsorbiendo el nitrógeno del aire mediante adsorbente mientras se presuriza y despresuriza repetidamente. Es posible concentrar hasta un 97% de oxígeno.
Como adsorbente se utilizan materiales porosos como el tamiz molecular (zeolita sintética). Los tamices moleculares son materiales cristalinos de aluminosilicato con poros en los cristales y propiedades de adsorción que varían en función de las moléculas transmitidas.
Las zeolitas sintéticas ya no pueden adsorber nitrógeno una vez que se ha adsorbido una cierta cantidad de nitrógeno, por lo que en el método PSA, el nitrógeno adsorbido se desorbe reduciendo la presión hasta la presión atmosférica y se regenera para que el nitrógeno pueda adsorberse de nuevo. Concretamente, el sistema PSA consta de dos torres de adsorción (tanques de adsorción), y mientras la adsorción tiene lugar en una torre, la otra se coloca a presión reducida para regenerar la zeolita.
Las columnas se intercambian al cabo de cierto tiempo. El aire bruto se transporta a los tanques de adsorción mediante un compresor o soplante de aire.
2. Otros
Además del sistema PSA, existen otros sistemas como el sistema PVSA, que utiliza una bomba de vacío para reducir aún más la presión en la columna de adsorción por debajo de la presión atmosférica durante la regeneración de la zeolita, y el sistema de membranas enriquecidas con oxígeno. Las membranas enriquecidas con oxígeno son membranas que separan el oxígeno del nitrógeno, ya que se caracterizan por permeabilizar más oxígeno que nitrógeno cuando el aire pasa a través de ellas.
Tipos de Generadores de Oxígeno
Existen muchos tipos de generadores de oxígeno para uso industrial, desde los de gran tamaño con columnas de adsorción muy grandes hasta los modelos de sobremesa. Los modelos de sobremesa se utilizan principalmente para el suministro de gas en laboratorios y pequeñas líneas de producción.
Los productos médicos se utilizan a menudo con fines de oxigenoterapia doméstica y, por lo tanto, son principalmente productos pequeños destinados al uso en el hogar. Además de productos fijos diseñados para su instalación en el salón, también existen productos portátiles que pueden utilizarse cuando se está fuera de casa.
Los ajustes de flujo y los niveles de oxígeno pueden variar de un producto a otro y deben seleccionarse en función del usuario.