অক্সিজেন জেনারেটরের কার্যকরী নীতিটি কী?

যে কোনও ব্যক্তির জন্য ঘন অক্সিজেনের নির্ভরযোগ্য সরবরাহের প্রয়োজন হয়, বাড়িতে চিকিত্সার প্রয়োজনের জন্য, ক্লিনিকাল সেটিংয়ে বা শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, ডিভাইসটি যা এটি সম্ভব করে তোলে তা বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। দ্য অক্সিজেন জেনারেটর , প্রায়শই মেডিকেল প্রসঙ্গে অক্সিজেন কনসেন্ট্রেটর নামে পরিচিত, এটি ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ যা একটি আপাতদৃষ্টিতে যাদুকরী কীর্তি সম্পাদন করে: এটি আমাদের শ্বাস নেয় এমন বায়ু নেয় এবং এটিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ, উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্যাসে রূপান্তরিত করে। তবে এটি কীভাবে জটিল রাসায়নিক প্রক্রিয়া বা বিশাল স্টোরেজ ট্যাঙ্ক ছাড়াই এটি সম্পাদন করে?

এই নিবন্ধটি একটি অক্সিজেন জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ কাজগুলিকে নির্মূল করবে। আমরা মূল বৈজ্ঞানিক নীতিগুলি, নিযুক্ত দুটি প্রাথমিক প্রযুক্তি এবং এই ডিভাইসগুলিকে কার্যকর এবং নির্ভরযোগ্য উভয়ই তৈরি করে এমন মূল উপাদানগুলি অনুসন্ধান করব। আমাদের লক্ষ্য অক্সিজেন প্রজন্মের প্রক্রিয়াটির একটি পরিষ্কার, গভীরতর ব্যাখ্যা সরবরাহ করা।

ফাউন্ডেশন: আমরা যে বাতাসে শ্বাস নিই?

অক্সিজেন জেনারেটর কীভাবে কাজ করে তা আমরা বুঝতে পারার আগে আমাদের প্রথমে এর কাঁচামাল: পরিবেষ্টিত বায়ু দেখতে হবে। সাধারণ বায়ু হ'ল গ্যাসগুলির মিশ্রণ, মূলত এর সমন্বয়ে:

নাইট্রোজেন (n₂): প্রায় 78%

অক্সিজেন (ও): প্রায় 21%

আর্গন এবং অন্যান্য ট্রেস গ্যাস: ~ 1%

An অক্সিজেন কনসেন্ট্রেটর ইউনিট অক্সিজেন তৈরি করে না; এটি এটিকে নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য গ্যাস থেকে পৃথক করে, অক্সিজেনকে কার্যকরভাবে "মনোনিবেশ" করে বিশুদ্ধতার মাত্রায় সাধারণত 90% থেকে 95% এর মধ্যে। এই প্রক্রিয়া সাইটে অক্সিজেন উত্পাদন উচ্চ-চাপ অক্সিজেন ট্যাঙ্ক বা ক্রিওজেনিক তরল অক্সিজেনের উপর নির্ভর করার চেয়ে অনেক বেশি নিরাপদ এবং আরও দক্ষ।

দুটি প্রাথমিক প্রযুক্তি: পিএসএ এবং ঝিল্লি বিচ্ছেদ

দুটি প্রভাবশালী প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয় অক্সিজেন জেনারেশন সিস্টেম : চাপ সুইং শোষণ (পিএসএ) এবং ঝিল্লি প্রযুক্তি। পিএসএ এখন পর্যন্ত সবচেয়ে সাধারণ, বিশেষত মেডিকেল-গ্রেড অক্সিজেনের জন্য, যখন ঝিল্লি বিচ্ছেদ প্রায়শই নির্দিষ্ট শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

চাপ সুইং শোষণ (পিএসএ): শিল্পের মান

দ্য পিএসএ অক্সিজেন জেনারেটর বাড়ির মেডিকেল ডিভাইস থেকে বড় আকারের সমস্ত কিছুতে পাওয়া শিল্পের ওয়ার্কহর্স শিল্প অক্সিজেন জেনারেশন সিস্টেম । এর অপারেশন হ'ল প্রেসারাইজেশন এবং হতাশার একটি অবিচ্ছিন্ন চক্র, নির্দিষ্ট উপকরণগুলির একটি শারীরিক সম্পত্তি উপার্জন করে।

দ্য Core Concept: Molecular Sieves

দ্য heart of a PSA system is a synthetic zeolite, a microporous material that acts as a আণবিক চালনী জিওলাইট । এই উপাদানটির একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তি রয়েছে: এর স্ফটিক কাঠামোটি ছোট ছিদ্রগুলির সাথে ছাঁটাই করা হয় যা নাইট্রোজেন অণুগুলির জন্য দৃ strong ় সখ্যতা রাখে।

যখন এই উপাদানটির মাধ্যমে সংকুচিত বায়ু বাধ্য করা হয়, তখন নাইট্রোজেন অণুগুলি ছিদ্রগুলির মধ্যে আটকা পড়ে (বিজ্ঞাপনযুক্ত) হয়। অক্সিজেন অণু, আর্গন অণু এবং অন্যান্য ট্রেস গ্যাসগুলি খুব বড় বা ভুল মেরুকরণ সহজেই যতটা সহজেই সংশ্লেষিত হয়, তাই তারা চালনী বিছানার মধ্য দিয়ে যায়। ফলাফলটি সিস্টেম থেকে বেরিয়ে আসা ঘন অক্সিজেনের একটি প্রবাহ।

তবে, জিওলাইট উপাদানগুলি কেবল এত বেশি নাইট্রোজেন ধরে রাখতে পারে। এটি একবার স্যাচুরেটেড হয়ে গেলে এটি পরিষ্কার করা বা পুনরায় জেনারেট করা দরকার। এখানেই নামের "চাপ সুইং" অংশটি আসে।

পিএসএ অক্সিজেন প্রক্রিয়াটির ধাপে ধাপে ভাঙ্গন

একটি সাধারণ পিএসএ সিস্টেমে দুটি টাওয়ার বা কলাম জিলাইটে ভরাট ব্যবহার করে। যদিও একটি কলাম সক্রিয়ভাবে অক্সিজেন উত্পাদন করছে, অন্যটি পুনরায় জেনারেট করছে। এই বিকল্পটি অক্সিজেনের একটি অবিচ্ছিন্ন, নিরবচ্ছিন্ন প্রবাহকে নিশ্চিত করে।

পদক্ষেপ 1: গ্রহণ এবং সংক্ষেপণ

পরিবেষ্টিত বায়ু একটি ইনটেক ফিল্টারের মাধ্যমে ডিভাইসে আঁকা হয়, যা ধূলিকণা এবং পার্টিকুলেট পদার্থকে সরিয়ে দেয়। একটি অভ্যন্তরীণ বায়ু সংক্ষেপক তারপরে এই ফিল্টারযুক্ত বাতাসকে প্রয়োজনীয় চাপে চাপ দেয়, যা শোষণ প্রক্রিয়াটির জন্য দক্ষতার সাথে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয়।

পদক্ষেপ 2: প্রাক-কুলিং এবং ঘনত্ব ব্যবস্থাপনা

সংকুচিত বায়ু তাপ উত্পন্ন করে। গরম, সংকুচিত বায়ু একটি তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে এটি জিলাইটের কাজ করার জন্য সর্বোত্তম তাপমাত্রায় শীতল করার জন্য পাস করা হয়। এটি বাতাসে থাকা কোনও আর্দ্রতা (জলীয় বাষ্প) অপসারণের জন্য একটি বিচ্ছেদ চেম্বার বা জলের জালের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে, কারণ জল চালনী উপাদানের ক্ষতি করতে পারে। এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ অক্সিজেন ঘন প্রযুক্তি .

পদক্ষেপ 3: শোষণ প্রক্রিয়া (প্রথম টাওয়ার)

দ্য cool, dry, compressed air is directed into the first sieve bed tower. As the air passes through the zeolite, nitrogen molecules are rapidly adsorbed onto the surface of the material. A stream of gas that is now 90-95% oxygen, with the remainder mostly argon and a tiny fraction of unadsorbed nitrogen, flows out of the top of the tower. This product gas is then delivered to the patient or application.

পদক্ষেপ 4: পুনর্জন্ম (দ্বিতীয় টাওয়ার)

একই সাথে, দ্বিতীয় চালনী বিছানা টাওয়ারটি এর পুনর্জন্মের পর্যায়ে রয়েছে। এই টাওয়ারের চাপটি বায়ুমণ্ডলে দ্রুত ভেন্ট (বা "সুইং") হয়। চাপের এই হঠাৎ ড্রপ (ডেসারপশন) এর ফলে জিওলাইটটি আটকে থাকা নাইট্রোজেন অণুগুলি ছেড়ে দেয়, যা একটি এক্সস্টাস্ট ভালভের মাধ্যমে সিস্টেম থেকে পরিষ্কার করা হয়।

পদক্ষেপ 5: দোল

প্রথম টাওয়ারটি নাইট্রোজেনের সাথে পুরোপুরি স্যাচুরেটেড হওয়ার ঠিক আগে, ভালভের একটি সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে বায়ু প্রবাহকে স্যুইচ করে। সংকুচিত বাতাসটি এখন সদ্য পুনর্জন্মযুক্ত দ্বিতীয় টাওয়ারে পরিচালিত হয়, যা অক্সিজেন উত্পাদন শুরু করে। প্রথম টাওয়ারটি এখন তার সংগৃহীত নাইট্রোজেনকে শুদ্ধ করার জন্য বায়ুমণ্ডলীয় চাপে পরিণত হয়েছে।

এই চক্রটি - এক টাওয়ারে চাপ এবং উত্পাদন, হতাশায়করণ এবং অন্যটিতে শুদ্ধকরণ - প্রতি কয়েক সেকেন্ডে পুনরাবৃত্তি করে। অবিচ্ছিন্ন অক্সিজেন প্রবাহ একটি পণ্য ট্যাঙ্ক দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় যা বাফার হিসাবে কাজ করে, সুইচগুলির মধ্যে চাপের ডালগুলি মসৃণ করে।

ঝিল্লি প্রযুক্তি: একটি ভিন্ন পদ্ধতি

উচ্চ-বিশুদ্ধির প্রয়োজনের জন্য কম সাধারণ হলেও, ঝিল্লি বিচ্ছেদ একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তি, বিশেষত জন্য শিল্প অক্সিজেনের প্রয়োজনীয়তা যেখানে নিম্ন বিশুদ্ধতা (সাধারণত 25-50%) গ্রহণযোগ্য, যেমন দহন প্রক্রিয়া বা বর্জ্য জল চিকিত্সার ক্ষেত্রে।

দ্য Core Concept: Selective Permeation

একটি ঝিল্লি অক্সিজেন জেনারেটর শত শত ক্ষুদ্র, ফাঁকা পলিমার ফাইবার নিয়ে গঠিত। এই ফাইবারগুলির একটি বিশেষ সম্পত্তি রয়েছে: বিভিন্ন গ্যাস বিভিন্ন হারে তাদের দেয়ালগুলির মাধ্যমে প্রবেশ করে। অক্সিজেন, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলীয় বাষ্প নাইট্রোজেনের চেয়ে অনেক দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে।

দ্য Process:

সংকুচিত বায়ু এই ফাঁকা তন্তুগুলির বান্ডিলের এক প্রান্তে খাওয়ানো হয়। অক্সিজেনের মতো "দ্রুত গ্যাস" ফাইবারের দেয়ালগুলির মাধ্যমে প্রবেশ করে এবং ফাইবারগুলির বাইরের অংশে পণ্য গ্যাস হিসাবে সংগ্রহ করা হয়। নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ বায়ু ("অ-প্রমেট") তন্তুগুলির শেষ অবধি অব্যাহত থাকে এবং দূরে সরে যায়। এই পদ্ধতিতে কোনও চলমান অংশ প্রয়োজন নেই (সংক্ষেপক ছাড়াও) এবং এটি একটি অবিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়া, পিএসএর মতো চক্রীয় নয়।

অক্সিজেন জেনারেশন সিস্টেমের মূল উপাদানগুলি

প্রযুক্তি নির্বিশেষে, বেশ কয়েকটি মূল উপাদান সর্বজনীন:

এয়ার সংক্ষেপক: দ্য engine of the device, providing the pressurized air needed for separation.

পরিস্রাবণ সিস্টেম: অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলি রক্ষা করে আগত বায়ু থেকে কণা, তেল এবং আর্দ্রতা অপসারণ করার জন্য একটি বহু-পর্যায়ের সিস্টেম।

চালনী বিছানা (পিএসএ) বা ঝিল্লি মডিউল: দ্য core separation unit where the actual অক্সিজেন বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া ঘটে।

প্রবাহ মিটার এবং নিয়ন্ত্রক: ব্যবহারকারীকে অক্সিজেন সরবরাহের হার নিয়ন্ত্রণ করতে দেয় (উদাঃ, চিকিত্সা রোগীর জন্য প্রতি মিনিটে লিটার)।

পণ্য ট্যাঙ্ক: একটি ছোট স্টোরেজ ট্যাঙ্ক যা ঘন অক্সিজেন ধারণ করে, পিএসএ টাওয়ারগুলির সাইক্লিং সত্ত্বেও একটি মসৃণ এবং অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ নিশ্চিত করে।

নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং ভালভ: বৈদ্যুতিন সেন্সর এবং বায়ুসংক্রান্ত ভালভগুলি পুরো প্রক্রিয়াটি স্বয়ংক্রিয় করে, চাপের সুইংয়ের সুনির্দিষ্ট সময় পরিচালনা করে এবং সুরক্ষা নিশ্চিত করে।

অক্সিজেন বিশুদ্ধতা এবং প্রবাহ: আউটপুট বোঝা

এটা লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ অক্সিজেন বিশুদ্ধতা এবং প্রবাহের হার প্রায়শই অনেক ঘন ঘন মডেলের সাথে বিপরীতভাবে সম্পর্কিত। নিম্ন প্রবাহ সেটিংয়ে (উদাঃ, প্রতি মিনিটে 1 লিটার) বিশুদ্ধতা তার সর্বোচ্চ (উদাঃ, 95%) হতে পারে। প্রবাহের হার বাড়ার সাথে সাথে (যেমন, প্রতি মিনিটে 5 লিটার), চাহিদা সহকারে সিস্টেমটি আরও কঠোর পরিশ্রম করার কারণে বিশুদ্ধতা কিছুটা হ্রাস পেতে পারে। এটি একটি মূল বিবেচনা মেডিকেল অক্সিজেন থেরাপি এবং সরঞ্জাম নির্বাচন।

অ্যাপ্লিকেশন: মেডিকেল থেকে শিল্পে

দ্য principle of oxygen generation is versatile, scaling to meet vastly different needs:

হোম মেডিকেল অক্সিজেন থেরাপি: ছোট, পোর্টেবল পিএসএ ইউনিটগুলি শ্বাস প্রশ্বাসের অবস্থার রোগীদের গতিশীলতা এবং স্বাধীনতা বজায় রাখতে দেয়।

হাসপাতাল এবং ক্লিনিক: বৃহত্তর, স্টেশনারি অক্সিজেন জেনারেটর সিস্টেম অক্সিজেন সিলিন্ডারের লজিস্টিকাল চ্যালেঞ্জ এবং বিপদগুলি দূর করে মেডিকেল-গ্রেড অক্সিজেনের একটি কেন্দ্রীয় উত্স সরবরাহ করুন।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন: উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন পিএসএ এবং ঝিল্লি সিস্টেমগুলি ব্যবহৃত হয় ওয়েল্ডিং এবং ধাতু কাটা , গ্লাস উত্পাদন, জলজ চাষ (ফিশ ফার্মিং), ওজোন জেনারেশন এবং জল চিকিত্সা প্ল্যান্ট সমর্থন করার জন্য বায়বীয় চিকিত্সা প্রক্রিয়া .

উপসংহার: বিজ্ঞানের মাধ্যমে দক্ষতা এবং সুরক্ষা

দ্য working principle of an oxygen generator is a brilliant application of physical chemistry and mechanical engineering. By harnessing the selective adsorption properties of zeolite or the permeation properties of advanced membranes, these devices perform a critical separation process efficiently and reliably.

এই প্রযুক্তিটি অক্সিজেন থেরাপি এবং শিল্প অক্সিজেন ব্যবহারে বিপ্লব ঘটিয়েছে, এর জন্য একটি নিরাপদ, আরও সুবিধাজনক এবং ব্যয়বহুল পদ্ধতি সরবরাহ করে সাইটে অক্সিজেন উত্পাদন । এর পিছনে বিজ্ঞান বোঝা অক্সিজেন উত্পাদন প্রক্রিয়া ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য কেবল প্রশংসা অনুপ্রাণিত করে না তবে ব্যবহারকারী এবং চিকিত্সা পেশাদারদের স্বাস্থ্য এবং শিল্পকে সমর্থন করে এমন সরঞ্জামগুলি সম্পর্কে অবহিত সিদ্ধান্ত নিতে সহায়তা করে।