Oxygenkoncentratorer anvender typisk tryk sving adsorption (PSA) teknologi og bruges meget bredt til iltforsyning i sundhedsapplikationer, især hvor flydende eller tryksatt ilt er for farligt eller ubelejligt, som f.eks. I hjem eller i bærbare klinikker. Til andre formål er der også koncentratorer baseret på membranteknologi .
En iltkoncentrator tager luft ind og renser den til brug for mennesker, der kræver medicinsk oxygen på grund af lave iltniveauer i deres blod. Oxygenkoncentratorer anvendes også til at tilvejebringe en økonomisk oxygenkilde i industrielle processer, hvor de også er kendt som iltgasgeneratorer eller oxygengenereringsanlæg . Oxygenkoncentratorer anvender en molekylsigte til adsorbering af gasser og opererer på princippet om hurtigtryks-sving adsorption af atmosfærisk nitrogen på zeolitiske mineraler og derefter udluftning af nitrogenet. Denne type adsorptionssystem er derfor funktionelt en nitrogenskrubber, der efterlader de andre atmosfæriske gasser at passere igennem. Dette efterlader ilt som den primære gas tilbage. PSA-teknologi er en pålidelig og økonomisk teknik til dannelse af små og mellemstore iltgeneratorer, hvor kryogenseparation er mere egnet ved højere volumener og ekstern levering generelt mere egnet til små volumener.
Ved højt tryk adsorberer den porøse zeolit store mængder nitrogen på grund af dets store overfladeareal og kemiske karakter. Efter at iltet og andre fri bestanddele er opsamlet, falder trykket, hvilket gør det muligt at desorbere nitrogen.
En iltkoncentrator har en luftkompressor, to cylindre fyldt med zeolitpiller, et trykudligningsreservoir og nogle ventiler og rør. I første halvcyklus modtager den første cylinder luft fra kompressoren, som varer ca. 3 sekunder. I løbet af den tid stiger trykket i den første cylinder fra atmosfærisk til ca. 2,5 gange normalt atmosfærisk tryk (typisk 20 psi / 138 kPa gauge eller 2,36 atmosfærer absolut), og zeolitten bliver mættet med nitrogen. Da den første cylinder når næsten ren oxygen (der er små mængder argon, CO 2 , vanddamp, radon og andre mindre atmosfæriske komponenter) i den første halvcyklus, åbnes en ventil, og den iltberigede gas strømmer til trykudligningen reservoir, der forbinder patientens iltslange. I slutningen af cyklusens første halvdel er der en anden ventilpositionsændring, så luften fra kompressoren ledes til 2. cylinder. Trykket i den første cylinder falder efterhånden som det berigede ilt flytter ind i reservoiret, så nitrogenet kan desorberes tilbage i gas. Halvvejs gennem anden halvdel af cyklussen er der en anden ventilpositionsændring for at udlufte gassen i den første cylinder tilbage i den omgivende atmosfære, idet koncentrationen af ilt i trykudligningsreservoiret falder under ca. 90%. Trykket i slangen, der leverer ilt fra udligningsbeholderen, holdes konstant ved hjælp af en trykreduktionsventil.
Ældre enheder cyklede med en periode på ca. 20 sekunder og leverede op til 5 liter pr. Minut på 90 +% oxygen. Siden omkring 1999 har enheder, der kan levere op til 10 lpm, været tilgængelige.
Applikationer
PSA generatorer giver en omkostningseffektiv kilde til ilt . De er et sikrere, billigere og mere bekvemt alternativ til tanke af kryogen oxygen eller trykbeholdere. De kan anvendes i forskellige brancher, herunder medicinsk, farmaceutisk produktion, vandbehandling og glasfremstilling.
PSA generatorer er særligt nyttige i fjerntliggende eller utilgængelige dele af verden eller mobile medicinske faciliteter ( militære hospitaler , katastrofefaciliteter).