Koska maassa on pulaa lääkinnällisen hapen tarvikkeista Covid-19-potilaiden hoitoon, Intian teknologiainstituutti Bombayssa (IIT-B) perusti demonstraatiolaitoksen muuntaakseen eri puolilla Intiaa sijaitsevia typpigeneraattoreita hienosäätämällä olemassa olevaa typpilaitosta, joka on asetettu happigeneraattoriksi.
IIT-B-laboratoriossa laitoksen tuottama happi testattiin, ja sen puhtaus osoittautui 93–96-prosenttiseksi 3,5 ilmakehän paineessa.
Typpigeneraattoreita, jotka ottavat ilmaa ilmakehästä ja erottavat hapen ja typen nestemäisen typen tuottamiseksi, käytetään useilla eri teollisuudenaloilla, kuten öljy- ja kaasuteollisuudessa, elintarvike- ja juomateollisuudessa. Typpi on luonteeltaan kuivaa ja sitä käytetään yleisesti öljy- ja kaasusäiliöiden puhdistukseen.
Konetekniikan professori Milind Etri IIT-B:stä esitteli yhdessä Tata Consulting Engineers Limitedin (TCE) kanssa konseptitodistuksen typpitehtaan nopeasta muuntamisesta happitehtaaksi.
Typpilaitos käyttää paineenvaihteluadsorptiotekniikkaa (PSA) ilmakehän ilman imemiseen, epäpuhtauksien suodattamiseen ja typen talteenottoon. Happi vapautuu takaisin ilmakehään sivutuotteena. Typpilaitos koostuu neljästä komponentista: imuilman painetta säätävästä kompressorista, epäpuhtauksien suodattavasta ilmasäiliöstä, erottelua varten tarkoitetusta voimayksiköstä ja puskurisäiliöstä, johon erotettu typpi syötetään ja varastoidaan.
Atrey- ja TCE-tiimit ehdottivat, että PSA-yksikössä typen erottamiseen käytettävät suodattimet korvataan suodattimilla, jotka voisivat poistaa happea.
”Typpitehtaassa ilmanpainetta säädetään ja puhdistetaan epäpuhtauksista, kuten vesihöyrystä, öljystä, hiilidioksidista ja hiilivedyistä. Tämän jälkeen puhdistettu ilma siirtyy PSA-kammioon, joka on varustettu hiilimolekyyliseuloilla tai suodattimilla, jotka pystyvät erottamaan typen ja hapen. Suosittelemme seulan korvaamista seulalla, joka pystyy erottamaan hapen”, sanoo Etry, kryogeniikan asiantuntija ja IIT-B:n tutkimus- ja kehitysjohtaja.
Tiimi korvasi instituutin jäähdytys- ja kryogeniikkalaboratorion PSA-typpilaitoksen hiilimolekyyliseulat zeoliittimolekyyliseuloilla. Zeoliittimolekyyliseuloja käytetään hapen erottamiseen ilmasta. Säätämällä säiliön virtausnopeutta tutkijat pystyivät muuttamaan typpilaitoksen hapen tuotantolaitokseksi. Kaupungin PSA-typpi- ja happilaitosten valmistaja Spantech Engineers osallistui tähän pilottiprojektiin ja asensi tarvittavat laitoksen komponentit lohkoina IIT-B:lle arviointia varten.
Pilottihankkeen tavoitteena on löytää nopeita ja helppoja ratkaisuja akuuttiin hapenpuutteeseen terveydenhuollon laitoksissa eri puolilla maata.
TCE:n toimitusjohtaja Amit Sharma sanoi: ”Tämä pilottihanke osoittaa, kuinka innovatiivinen hätähapen tuotantoratkaisu olemassa olevaa infrastruktuuria hyödyntäen voi auttaa maata selviytymään nykyisestä kriisistä.”
”Varusteiden uudelleenjärjestely kesti meiltä noin kolme päivää. Tämä on yksinkertainen prosessi, joka voidaan suorittaa nopeasti muutamassa päivässä. Typpilaitokset ympäri maata voivat käyttää tätä teknologiaa laitostensa muuttamiseen happilaitoksiksi”, Etry sanoi.
Torstaiaamuna julkistettu pilottitutkimus on herättänyt monien poliitikkojen huomion. ”Olemme saaneet monilta virkamiehiltä kiinnostusta paitsi Maharashtran osavaltiossa myös koko maassa siitä, miten tätä voidaan laajentaa ja toteuttaa olemassa olevissa typpilaitoksissa. Virtaviivaistamme parhaillaan prosessiamme auttaaksemme olemassa olevia laitoksia omaksumaan tämän mallin”, Atrey lisäsi.
Julkaisun aika: 29.11.2022