);

روش تولید گاز اکسیژن

تولید گاز اکسیژن به روش الکترولیز آب

در این ویدیو مایلم روش تولید گاز اکسیژن را به اطلاع شما دوستان برسونم. برای تولید گاز اکسیژن , روش های خیلی خیلی متنوعی وجود داره. یکی از روش هایی که از قدیم متداول بود و تقریبا الان دیگه منسوخ شده , اولین روش , روش الکترولیز آب بود. فکر کنم هممون در دبیرستان یا در درس های شیمی اسم این روش را شنیدیم که از دو تا ستون هست. در یک ستون هیدروژن جمع میشه در یک ستون هم اکسیژن جمع میشه و با روش هایی این گاز اکسیژن را جمع میکردن و بوسیله ی کمپرسورهایی درون سیلندر شارژ میکردن.

عیب این روش مصرف بسیار بسیار زیاد برق و آبش بود و در نتیجه وقتی در سیلندر شارژ میشد باعث میشد که رطوبت بسیار بسیار زیادی در سیلندرها جمع بشه که این موضوع به تدریج عمر سیلندرها را از بین میبرد و چون محیط اکسیژن  خالص داشت باعث اکسید شدن بدنه ی سیلندرها از داخل و در نتیجه رسوب این اکسیدها به داخل گاز و به وجود آوردن ناخالصی های ناخواسته ای میشد.

تولید گاز اکسیژن به روش انبساط حجمی هوا

روش بعدی که عمده ی این روش از آقای لینده از تبعه ی آلمان بوده که فکر میکنم اواخر قرن ۱۹ میلادی این روشو به وسیله ی انبساط حجمی هوا ابداع کرده و اولین دستگاهی که تونست بسازه و به این روش هوای اطراف مارو مایع کرد به وسیله ی یک کمپرسور بود .به وسیله ی فشرده سازی هوا ابتدا و انبساط حجمی هوا , تونست هوای اطراف مارو مایع کنه. این روش بعدها خیلی پیشرفته تر شد و الان اکثر کارخونه هایی که بر اساس این روش تولید گاز را انجام میدن بهترین نوع گاز و خالص ترین نوع گاز را تولید میکنن.

روش دیگه ای که هست و اصطلاحا به صورت حروف اختصاری  P.S.A نمایش داده میشه , یک سیستمی است که الان فعلا اکثرا در بیمارستان ها و مراکز جاهایی که به اکسیژن ناخالص , نه به اون خلوص احتیاج دارن استفاده میشه و حداکثر خلوصی که میتونه تولید بکنه ۹۶ درصد هست در بهترین حالت.ولی با روش تقطیر جزبه جز هوا , یا همین روش منبسط کردن هوا خلوص گاز را میشه تا بالای ۹۹/۹۹۹ , که اصطلاحا بهش اکسیژن ۵ میگن رسوند. البته در روش انبساط حجمی و تقطیر جز به جز از هوا  روش ها و وسایل مختلفی استفاده میشه که در ویدیوی بعدی بیشتر راجع بهش توضیح خواهم داد.

تولید گاز اکسیژن به روش تقطیر

در ادامه ی ویدیوی قبلی که در رابطه با نحوه ی تولید گاز اکسیژن از طریق تقطیر جز به جز از هوا به روش انبساط حجمی خدمتتون عرض کردم مایلم جزییات بیشتری به شما بگم.

ما در این روش ابتدا هوای اطراف خودمون را به وسیله ی کمپرسورهای مخصوصی که برای این کار طراحی شده , بسته به مقدار حجم اکسیژنی که میخواهیم به وسیله ی اون دستگاه تولید کنیم تامین میکنیم, اون حجم هوای اولیه به وسیله ی کمپرسورها اول تامین میشه . بعد بسته به استراکچر دستگاهی که طراحی شده فشار این هوا در چندین مرحله به فشار مورد نظر دستگاه افزوده میشه. بسته به طراحی دستگاه هایی که شما قرار است باهاش کار کنید این فشار بالا برده میشه و در نتیجه این کار به هر حال چون در چندین مرحله اتفاق میفته , رطوبت و co و co2  موجود در هوا هم در این فرآیند وجود داره.

 

 

قبل از اینکه وارد پروسه ی به اصطلاح خنک کردن هوا بشیم و سرما سازی و انبساط حجمی را آغاز کنیم ابتدا باید اولین کاری که میکنیم , رطوبت و  co و co2 موجود در هوا را ازش جدا کنیم. چون هممون میدونیم که رطوبت در زیر صفر درجه باعث تشکیل بلورهای یخ میشه. Co و co2 هم تقریبا در منفی ۷۰ یا ۸۰  درجه زیر صفر این اتفاق براشون میفته و در نتیجه اگر این قبل از شروع فرایند سرما سازی این عناصر از هوا گرفته نشه طبیعتا ما در ادامه ی کار به مشکل بر میخوریم. بعد از فشرده سازی هوا و طبیعتا خنک کردن اونها , چون فشار باعث افزایش حرارت خواهد شد.

به روش های مختلفی ابتدا رطوبت را میگیرن. ممکنه در این سیستم شما یک دستگاه درایر یا چیلری داشته باشید که یک مقدار رطوبت هوا را با خنک کردن و رسوندن هوا به نقطه ی شبنم که معمولا ۵ درجه هست و ۵ درجه احتمالا خیلی از رطوبت موجود در هوا گرفته میشه, ولی این برای ما کافی نیست.

باید از داخل  موادی به اسم زئولیت که مخصوص این کار طراحی شده ما اینو عبور بدیم و رطوبت  co و co2 را بگیریم, به صورتی که هوایی وارد دستگاه جدا کننده ی اصلی ما خواهد شد , عاری از همه ی اینها باشه, اگر هم هست در حد بسیار بسیار ناچیزی باشه که باعث بروز اشکالی در کارکرد دستگاه نباشه.

ما هوایی را که فشرده کردیم و فشارشو بالا بردیم پشت شیر انبساط اصلی جمع میکنیم و وقتی اینو منبسطش میکنیم در واقع حالت سرما سازی ما در اون نقطه شروع میشه.ما باید این هوارو اگر در فشار یک اتمسفر جو بخواهیم انجام بدیم نقطه ی جوش هوا که یعنی در واقع هوا تبدیل به مایع میشه منفی ۱۹۰ , ۱۹۱ درجه ی سانتیگراد هست. ولی با بالا بردن فشار ما میتونیم این حرارت را در واقع کمترش کنیم . یعنی اگر فشار ورودی انبساطی ما حول و هوش ۵ الی ۶ اتمسفر باشه ما میتونیم هوا را در منفی ۱۷۱-۱۷۰ درجه مایع کنیم و وقتی هوا مایع شد در واقع شامل اکسیژن و نیتروژن هست.

این حجم از هوا که تبدیل به مایع شده قسمت اولیه ی کار ما را تشکیل میده. حالا ما باید اکسیژن و نیتروژن را از این گاز ( در واقع هوای مایع شده ) جدا کنیم. این کار در دستگاه مخصوصی که کلد باکس نامیده میشود یا احتمالا لغت دیگه ای مثل آپارات نامیده میشه , شامل دو تا کلن هست. کلن بالایی و کلن پایینی , که در کلن پایینی الان هوای مایع تشکیل شده  و منفی ۱۷۱ درجه حرارتش هست. این را ما با فشار موجودی که وجود داره به قسمت کلن بالا منتقل میکنیم و در اونجا این فشار ازش برداشته میشه.

اتفاقی که در اینجا میفته اینه که اکسیژن حدود منفی ۱۸۳ درجه نقطه ی جوشش هست, نیتروژن منفی ۱۹۶ درجه نقطه ی جوشش هست. وزن مولکولی اکسیژن سنگین تر از نیتروژن هست. نیتروژن سبکتر از اکسیژن هست.درنتیجه این هوای مایع از بین سینی های مخصوصی که استراکچر مخصوصی دارند عبور داده میشه و هر چی اکسیژن این هوای مایع به سمت ته کلن بالا داره حرکت میکنه نیتروژن به تدریج به صورت گاز و به خاطر وزن مولکولی سبکترش از هوای مایع جدا میشه و هر چی اکسیژن به سمت انتهای کلن میرسه خالص تر میشه.

هر چی این فرایند بهتر انجام بگیره در نتیجه خلوص گاز اکسیژن افزایش پیدا میکنه و تا ۹۹/۵ درصد مینیمم تولید شروع میشه.

شما با تنظیماتی که روی دستگاه انجام میدید و اپراتورهای متخصص و دوره دیده ای که این دستگاه ها را اپراتوری میکنن , میتوانید این خلوص مورد نظرتونو تا ۹۹/۹ درصد و بیشتر هم بالا ببرید.

حالا ازتی که به این روش از هوا جدا شده از قسمت بالای کلن به صورت گاز اتمسفر هدایت میشه, در واقع نیتروژن نیست.عمده اش نیتروژن هست ولی ترکیبات دیگه ای هم درون اون وجود داره.

تا این قسمت خدمتتون عرض کردم که چطوری ما خلوص اکسیژنو میتوانیم با این روش افزایش بدیم.

نگهداری گاز اکسیژن

در ویدیوی قبلی که من روش تولید و روش خالص سازی گاز اکسیژن را توضیح دادم خدمتتون , رسیدیم به اونجایی که ما اکسیژن را خالص کردیم و با اون روش خلوص گاز اکسیژن را رسوندیم به حدود ۹۹/۵ درصد و احتمالا بالاتر.

این اکسیژن وقتی در انتهای کلن بالا تولید شد , در کلد باکس محفظه ای وجود داره که ما بهش کندانسور میگیم , دراین کندانسور بسته به ظرفیت دستگاهی که شما با اون دارید کار میکنید این اکسیژن تولیدی جمع میشه . وقتی اکسیژن مایع تولیدی ,به یک حد قابل قبولی رسید بسته به نوع ظرفیت دستگاهی که تعریف شده , حالا ما میتوانیم به دو روش : یا این اکسیژن را به صورت مایع به تانک های مخصوص دو جداره منتقل کنیم , اگر دستگاه شما برای تولید مایع طراحی شده باشه , خب بهترین کار اینه , ولی اگر دستگاهتون برای تولید گاز اکسیژن طراحی شده باشه یه روش دیگه ای هست.

حالا ما باید این مایع را به وسیله ی پمپ مخصوصی که روی خود دستگاه نصب میشه و در واقع پمپ اکسیژن مایع بهش گفته میشه به صورت مایع ,اول پمپاژ میکنیم بعد , بعد از عبور از اواپراتورهای مخصوصی که هم داخل کلد باکس ممکنه نصب شده باشه به صورت جنرال و البته این سیستم در دستگاه های اروپایی بیشتر در داخل کلد باکس نصب میشه , در دستگاه هایی که اکثرا ساخت کشور روسیه قدیم یا مشترک المنافع جدید هستن دو تا اواپراتور دارن . یک اواپراتور دارن که در داخل کلد باکس نصب میشه , یه سری اواپراتورهایی دارن که در بیرون کلد باکس نصب میشه . اکسیژن مایع پمپاژ میشه و به صورت کانترورس از یه طرفی که اکسیژن عبور میکنه از سمت مقابلش هوایی که قرار بوده بیاد مابع بشه عبور داده میشه و در نتیجه ی این تبادل حرارت سرمایی که این اکسیژن مایع داره به هوای ورودی انتقال پیدا میکنه , هوایی که قرار است وارد کلد باکس بشه خنک تر میشه و در نتیجه اکسیژن مایع ای که قرار بوده از درون این اواپراتور رد بشه تبدیل میشه به گاز میشه و به صورت گاز داخل کپسول اکسیژن که زیر خط شارژ بسته شده , شارژ میشه و تا فشار ۱۳۵ بار این فشار بالا میره و وقتی این فشار به فشار شارژ مورد نظر رسید , شارژ قطع میشه و سیلندر از زیر خط شارژ باز میشه , چک میشه ازنظر علمی و چک های دیگه انجام میشه و بعد از لیبل گذاری و ثبت و ساعت شارژ و ریز شارژ به قسمت انبار تحویل میشه و از آنجا به دست مصرف کننده انتقال پیدا میکنه.

1
سوالی هست در خدمتم؟
سلام. خوش اومدین. در خدمت شما هستم.
Powered by