ما هي مجالات استخدام أجهزة تركيز الأكسجين؟
الهواء خليط يحتوي على ما يقارب 20% من الأكسجين. للأكسجين استخدامات عديدة، منها في علم المعادن، والتعدين/معالجة المعادن/معالجة الذهب، وإنتاج الأوزون، ومعالجة مياه الصرف الصحي، والرياضات الهوائية، والرياضات الخارجية، والرعاية الطبية والمنزلية، وغيرها.
منذ بدايات تطوير تقنية توليد الأكسجين، ونظرًا لكبر حجم أجهزة توليد الأكسجين نسبيًا، كان عتبة استخدام الأكسجين مرتفعة للغاية. ومع ذلك، مع تطور... أكسجين PSA أصبحت تقنيات توليد الأكسجين والحصول عليه واستخدامه أسهل وأكثر ملاءمة. وقد بدأت العديد من الصناعات والمجالات في امتلاك أنظمة إنتاج الأكسجين الخاصة بها، ومن بينها الأنظمة الشائعة ما يلي:
الهواء خليط يحتوي على ما يقارب 20% من الأكسجين. للأكسجين استخدامات عديدة، منها في علم المعادن، والتعدين/معالجة المعادن/معالجة الذهب، وإنتاج الأوزون، ومعالجة مياه الصرف الصحي، والرياضات الهوائية، والرياضات الخارجية، والرعاية الطبية والمنزلية، وغيرها.
في بدايات تطوير تقنية توليد الأكسجين، ونظرًا لكبر حجم أجهزة توليد الأكسجين نسبيًا، كان تطبيق الأكسجين صعبًا للغاية. إلا أنه مع تطور تقنية توليد الأكسجين بتقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA)، أصبح الحصول على الأكسجين واستخدامه أسهل وأكثر ملاءمة. وقد بدأت العديد من الصناعات والمجالات بامتلاك أنظمة إنتاج الأكسجين الخاصة بها، ومن أبرزها:
1. علم المعادن
في صناعة الصلب، يُمكن لزيادة إنتاج الصلب وتقليل استهلاك الطاقة عن طريق ضخ الأكسجين أو الهواء المُضاف إليه الأكسجين إلى فرن صناعة الصلب عبر منفاخ أن يُحسّن الإنتاج بشكل فعّال. في الوقت نفسه، يُعزز الأكسجين تحويل الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون، ويُساعد ثاني أكسيد الكربون الناتج في اختزال أكسيد الحديد إلى مركبات حديدية أنقى.
2. التعدين ومعالجة المعادن
تُعدّ معدلات استخلاص المنتج النهائي والإنتاجية من مؤشرات الأداء الرئيسية في صناعة التعدين، وخاصةً في صناعة تعدين الذهب. لطالما استُخدم الهواء المضغوط لتحسين معدل استخلاص المنتجات المعدنية، ولكن نظرًا لاحتواء الهواء على 21% فقط من الأكسجين، فإن تأثير الأكسدة يكون محدودًا. على الرغم من أن هذه المناجم تقع في مناطق نائية ذات ظروف نقل محدودة للمواد السائبة، إلا أن عددًا متزايدًا من عمال المناجم وشركات التعدين يتبنون تقنية توليد الأكسجين بتقنية امتزاز تأرجح الضغط (PSA) لتوفير الأكسجين في الموقع، وذلك لفعاليتها وأدائها الموثوق.
3. الأوزون
يمكن إنتاج الأوزون باستخدام الأكسجين الجاف وجهد تيار متردد يتراوح بين 5 و25 كيلو فولت للتفريغ الصامت.
4. معالجة مياه الصرف الصحي
من خلال الأكسجة، يزداد النشاط الميكروبي، وتُستخدم الكائنات الحية الدقيقة لمعالجة مياه الصرف الصحي ومياه الصرف.
5. إعادة تدوير ومعالجة غازات النفايات
تم تجهيز جهاز استعادة غاز العادم وتحليله بمحفز لتحليل الأوزون في الداخل، والذي يستخدم لإنتاج زيت الأوزون وماء الأوزون من غاز العادم لتحليل انبعاثات الأكسجين لحماية سلامة المشغلين، وتكون التكلفة منخفضة نسبيًا.
6. العمل والرياضة في الهواء الطلق
التنفس الإمدادي؛ يستخدم في البيئات التي تعاني من نقص الأكسجين أو نقص الأكسجين أو اللاهوائية (مثل عمليات الغوص، وتسلق الجبال، والطيران على ارتفاعات عالية، والإنقاذ الطبي، وما إلى ذلك).
7. الرعاية الطبية والتمريضية
تعالج المستشفيات المرضى الذين يعانون من الاختناق والمرضى المعرضين للخطر. وتستخدم دور رعاية المسنين الأكسجين في الرعاية التمريضية وتلبية احتياجات الأكسجين الطبي في سيارات الإسعاف وغيرها من الحالات.
8. الطيران والفضاء
توفر مقطورات التزود بالأكسجين المتنقلة من نوع PSA وشاحنات توصيل الأكسجين أكسجينًا عالي النقاء، مما يساعد الطائرات العسكرية على تقليل الضغط على الخدمات اللوجستية والصيانة، مما يجعل جميع عمليات التزود بالوقود لأي طائرة، بما في ذلك الطائرات المقاتلة، أسهل وأسرع.
9. الصناعات الكيميائية
يمكن استخدامه لصنع منتجات كيميائية مثل الأدوية والأصباغ والمتفجرات وما إلى ذلك. على سبيل المثال، عند إنتاج الأمونيا الاصطناعية، يمكن للأكسجين أن يؤكسد الغاز الخام، مما يزيد من إنتاج سماد الأمونيا.
10. صناعة الآلات
يمكن استخدام الأكسجين كمسرع للاحتراق مع الغازات القابلة للاشتعال مثل الأسيتيلين والبروبان. ويمكنه توليد درجات حرارة تتجاوز 3000 درجة مئوية لتحقيق وظائف لحام وقطع المعادن.
11. تربية الأحياء المائية
من خلال زيادة نسبة الأكسجين في بركة الأسماك، يمكن للأسماك أن تأكل أكثر وتنمو بشكل أسرع.
12. دعامة احتراق الفرن
يُشار غالبًا إلى احتراق الأفران باسم الاحتراق المُخصب بالأكسجين. يستخدم هذا النوع من الاحتراق غازًا يحتوي على نسبة أكسجين أعلى من نسبة الأكسجين في الهواء (20.947%) للاحتراق. وهي تقنية احتراق فعّالة وموفرة للطاقة. يُحقق هذا النوع من الاحتراق توفيرًا كبيرًا للطاقة، ويُطيل عمر الفرن بشكل ملحوظ، ويزيد من معدل الانصهار، ويُقلل من وقت التسخين، ويرفع من الإنتاجية؛ كما يُقلل من نسبة العيوب ويرفع من نسبة المنتج النهائي. ويُعدّ تأثيره على حماية البيئة متميزًا.
13. لحام المعادن وقطعها
في اللحام، يُسهم الأكسجين في احتراق الوقود بشكل كامل ورفع درجة الحرارة، مما يجعل عملية اللحام أسرع وأفضل. أما في القطع بالأكسجين والوقود، فتُستخدم شعلة لتسخين المعدن إلى درجة حرارة اشتعاله. ثم يُضخ تيار من الأكسجين على المعدن، فيحترق مُتحولاً إلى أكسيد معدني، والذي يتدفق من الشق على شكل خبث.
14. عملية التخمير
في الزراعة المائية المغمورة الهوائية، يُعدّ توفير الأكسجين أحد أهم العوامل المحددة لنجاح عملية التخمر. وتؤدي زيادة كفاءة التهوية إلى تقليل استهلاك الهواء، وبالتالي تقليل احتمالية تكوّن الرغوة أو التلوث البكتيري.
15. البحوث المختبرية
إن الأبحاث المتعلقة بمواضيع مثل "بار الأكسجين"، و"زيادة استنشاق الأكسجين، وتقليل العدوى بعد الجراحة ومضادات القيء"، و"علاج الصمم المفاجئ بالأكسجين عالي الضغط" تتطلب حتماً استخدام الأكسجين، وغالباً ما يتم ذلك باستخدام أجهزة تركيز الأكسجين الصغيرة المحمولة، والتي تلبي متطلبات استخدام الأكسجين في التجارب البحثية العلمية.
16. نظام غني بالأكسجين
في البيئات منخفضة الأكسجين في الجبال والهضاب والمناطق المرتفعة، يُعيق نقص الأكسجين وظائف الجسم والدماغ. وكلما زاد الارتفاع، ازداد الضرر على وظائف الجسم. وقد أثبتت الدراسات أن توفير بيئة غنية بالأكسجين في المناطق الجبلية أو الغرف أو المباني المحمية من الانغلاق، يُخفف التعب بسرعة وفعالية، ويُحسّن من قدرة الجسم والدماغ على العمل. ويلعب هذا دورًا وقائيًا هامًا للأشخاص الذين ينتقلون إلى المرتفعات، وخاصةً أولئك الذين يقومون بأعمال البناء أو العمليات العسكرية فيها، وله قيمة عملية موثوقة ومريحة للغاية.
17. عسكري
في المواقع غير المستقرة والبيئات الطبيعية القاسية، يمكن لأنظمة الأكسجين المتنقلة أن تضمن صحة وسلامة الأفراد والمعدات.
18. حرق النفايات
تعتمد معالجة حرق النفايات على الأكسدة الحرارية للنفايات العضوية القابلة للاشتعال باستخدام الأكسجين عند درجة حرارة عالية. وفي ظل ظروف الاحتراق الكامل، يمكن أن تصل نسبة إزالة المواد العضوية إلى 99%.
يتضح مما سبق أن الأكسجين يُستخدم على نطاق واسع. وعندما يكون الطلب على الأكسجين كبيراً ومستمراً، يُعد إنشاء معدات إنتاج الأكسجين الخاصة بك خياراً مثالياً للحصول على الأكسجين بطريقة اقتصادية ومريحة.