Med mangel på medisinsk oksygen til behandling av covid-19-pasienter i landet, satte Indian Institute of Technology Bombay (IIT-B) opp et demonstrasjonsanlegg for å konvertere nitrogengeneratorer over hele India ved å finjustere et eksisterende nitrogenanlegg som var satt opp som en oksygengenerator.
Oksygen produsert av anlegget i IIT-B-laboratoriet ble testet og viste seg å være 93–96 % rent ved et trykk på 3,5 atmosfærer.
Nitrogengeneratorer, som tar luft fra atmosfæren og separerer oksygen og nitrogen for å produsere flytende nitrogen, finnes i en rekke industrier, inkludert olje og gass, mat og drikke. Nitrogen er tørt av natur og brukes ofte til å tømme og rengjøre olje- og gasstanker.
Professor Milind Etri, leder for maskinteknikk ved IIT-B, presenterte sammen med Tata Consulting Engineers Limited (TCE) et konseptbevis for rask konvertering av et nitrogenanlegg til et oksygenanlegg.
Nitrogenanlegget bruker trykksvingningsadsorpsjonsteknologi (PSA) for å suge inn atmosfærisk luft, filtrere ut urenheter og deretter gjenvinne nitrogenet. Oksygen slippes ut tilbake i atmosfæren som et biprodukt. Nitrogenanlegget består av fire komponenter: en kompressor for å kontrollere inntakslufttrykket, en luftbeholder for å filtrere ut urenheter, en kraftenhet for separasjon og en bufferbeholder hvor det separerte nitrogenet vil bli tilført og lagret.
Atrey- og TCE-teamene foreslo å erstatte filtrene som brukes til å utvinne nitrogen i PSA-enheten med filtre som kunne utvinne oksygen.
«I et nitrogenanlegg kontrolleres lufttrykket og renses deretter for urenheter som vanndamp, olje, karbondioksid og hydrokarboner. Deretter kommer den rensede luften inn i PSA-kammeret utstyrt med karbonmolekylsikter eller filtre som kan separere nitrogen og oksygen. Vi foreslår å bytte ut silen med en sil som kan separere ut oksygen», sa Etry, ekspert på kryogenikk og direktør for forskning og utvikling ved IIT-B.
Teamet erstattet karbonmolekylsiktene i PSA-nitrogenanlegget til instituttets kjøle- og kryogenlaboratorium med zeolittmolekylsikter. Zeolittmolekylsikter brukes til å separere oksygen fra luft. Ved å kontrollere strømningshastigheten i beholderen kunne forskerne konvertere nitrogenanlegget til et oksygenproduksjonsanlegg. Spantech Engineers, byens produsent av PSA-nitrogen- og oksygenanlegg, deltok i dette pilotprosjektet og installerte de nødvendige anleggskomponentene i blokkform ved IIT-B for evaluering.
Pilotprosjektet har som mål å finne raske og enkle løsninger på akutt oksygenmangel i helseinstitusjoner over hele landet.
Amit Sharma, administrerende direktør i TCE, sa: «Dette pilotprosjektet demonstrerer hvordan en innovativ nødløsning for oksygenproduksjon ved bruk av eksisterende infrastruktur kan hjelpe landet med å håndtere den nåværende krisen.»
«Det tok oss omtrent tre dager å utstyre oss på nytt. Dette er en enkel prosess som kan fullføres raskt på noen få dager. Nitrogenanlegg over hele landet kan bruke denne teknologien til å konvertere anleggene sine til oksygenanlegg», sa Etry.
Pilotstudien, som ble annonsert torsdag morgen, har vakt oppmerksomhet fra mange politikere. «Vi har møtt interesse fra mange myndighetspersoner, ikke bare i Maharashtra, men over hele landet, for hvordan dette kan skaleres opp og implementeres i eksisterende nitrogenanlegg. Vi effektiviserer for tiden prosessen vår for å hjelpe eksisterende anlegg med å ta i bruk denne modellen», la Atrey til.
Publisert: 29. november 2022