كيف يعمل مولد الأكسجين PSA؟

عندما يلتقي الهواء بـ "الغربال الذكي"، يكتسب الأكسجين حيوية لا نهاية لها

في غرف الطوارئ بالمستشفيات، والعيادات الصحية في المناطق الجبلية النائية، وأنظمة إمداد الأكسجين في مراكز الهضاب، يُجري جهازٌ عاديٌّ في ظاهره معجزةً خفيةً تُتيح "تحويل الهواء إلى أكسجين" - إنه مُولّد الأكسجين PSA. بدون مواد كيميائية أو أنابيب مُعقّدة، يُمكنه إنتاج أكسجين طبيّ بثباتٍ ونقاءٍ 93%±2 باستخدام الهواء فقط كمادةٍ خام. ويكمن وراء هذا السحر المبدأُ الرائع لتقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA).

الخطوة الأولى: "ممارسة تنقية الهواء" - من الشوائب إلى مصدر هواء نظيف

يبدأ كل شيء بالهواء الذي نتنفسه. يقوم مولد الأكسجين PSA أولاً بتصفية الغبار والجسيمات من الهواء عبر مرشح سحب، تمامًا كما يُنخل الرمل. ثم يضغط الهواء إلى 3-4 بار (بار) عبر ضاغط لتوفير الطاقة اللازمة للفصل اللاحق. ترتفع درجة حرارة الهواء المضغوط بشكل حاد، ويبدأ نظام التبريد فورًا بخفض درجة حرارة الهواء عالي الحرارة إلى المستوى المناسب، مع إزالة الرطوبة وبقع الزيت. تُشبه هذه الخطوة عملية "تنظيف عميق" للهواء، مما يضمن نقاء مصدر الهواء الداخل إلى الوصلة الأساسية وخلوه من الشوائب، مما يُرسي الأساس لإنتاج أكسجين عالي النقاء.

الخطوة الثانية: تقنية فصل النواة - "التفضيل الانتقائي" للمنخل الجزيئي للزيوليت

يُرسل الهواء المُنقى إلى برج امتزاز مملوء بمنخل جزيئي من الزيوليت، وهو "الجزء الأساسي" من مولد PSA. المنخل الجزيئي للزيوليت عبارة عن جسيم أبيض مغطى بمسام دقيقة. حجم هذه المسام دقيق بما يكفي للسماح بمرور جزيئات محددة فقط، وهو ما يُسمى "منخل ذكي". يتميز هذا المنخل بـ"تفضيل امتصاص" فطري للنيتروجين: ففي ظل ظروف الضغط العالي، تُمتص جزيئات النيتروجين بقوة في المسام الدقيقة للمنخل الجزيئي، بينما يمكن لجزيئات الأكسجين، نظرًا لبطء معدل انتشارها وضعف قدرتها على الامتصاص، أن "تخترق" وتتجمع في أعلى برج الامتزاز لتكوين أكسجين عالي النقاء.

والأمر الأكثر براعة هو أن النظام عادةً ما يكون مزودًا ببرجي امتزاز، يُحققان "تشغيلًا متناوبًا" من خلال نظام تحكم ذكي PLC. عندما يمتص البرج الأول الأكسجين وينتجه تحت ضغط عالٍ، يُخفّض البرج الثاني ضغطه بشكل متزامن، مُفرِّغًا النيتروجين الممتز سابقًا إلى الغلاف الجوي لإكمال "تجديد" المنخل الجزيئي. بعد تشبع البرج الأول بالامتزاز، يتبادل البرجان الأدوار فورًا، مما يضمن استمرار إنتاج الأكسجين دون انقطاع، ويحقق إنتاجًا مستمرًا للغاز على مدار الساعة.

الخطوة 3: "مراقبة الجودة" في أكسجين - من الإنتاج إلى التسليم الآمن

يدخل الأكسجين الفائض من برج الامتصاص أولاً إلى خزان عازل لتثبيت الضغط، ثم يخضع لفحص دقيق بواسطة جهاز تحليل الأكسجين لضمان مطابقته للمعايير. ثم يُضبط الضغط إلى المستوى المناسب عبر صمام تخفيض الضغط، ويُنقل أخيرًا إلى محطة الاستخدام النهائية. سواءً كان ذلك لتعبئة أسطوانات الأكسجين في المستشفيات أو لإمدادات الأكسجين عبر الأنابيب للعلاج المنزلي، فإن هذا الأكسجين، الذي خضع لطبقات من الفحص، يحافظ دائمًا على نقاء ومعدل تدفق ثابتين. وهو خالٍ من التلوث الكيميائي ومخاطر الانفجار تحت الضغط العالي طوال العملية، كما أن سلامته تفوق بكثير طرق إنتاج الأكسجين التقليدية.