Der gesamte medizinische Sauerstoff wird aus der Luft gewonnen. Luft besteht aus etwa 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff und 1 % Edelgasen wie Argon und Kohlendioxid. Der Kern der Sauerstoffproduktion besteht darin, der Luft Sauerstoff zu entziehen und ihn so zu reinigen, dass er den medizinischen Reinheitsstandards entspricht (größer oder gleich 90 %). Es gibt zwei primäre Luftzerlegungstechnologien: kryogene Trennung und Druckwechseladsorption (PSA) mit Molekularsieben.
Prinzipien der kryogenen Trennung
Bei diesem Verfahren wird Luft als Rohstoff verwendet. Die Luft wird durch Wärmeaustausch komprimiert, gereinigt und verflüssigt. Verflüssigte Luft ist hauptsächlich eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff. Sauerstoff und Stickstoff werden unter Ausnutzung ihrer unterschiedlichen Siedepunkte durch Rektifikation getrennt. Durch kryogene Trennung erzeugter Sauerstoff ist Industriesauerstoff, der einer weiteren Reinigung, Sterilisation und anderen Prozessen bedarf, bevor er als medizinischer Sauerstoff verwendet werden kann.
(Schematische Darstellung der kryogenen Trennung)
Prinzipien der Druckwechseladsorption (PSA) mit Molekularsieben
Bei Raumtemperatur wird die Druckluft gefiltert und gereinigt. Spezielle sauerstofferzeugende Molekularsiebe werden verwendet, um Stickstoff in der Luft selektiv zu adsorbieren und so hochreinen Sauerstoff (93 % ± 3) zu erzeugen. PSA steht für Pressure Swing Adsorption.
Hauptunterschiede zwischen kryogener Trennung und PSA
Die beiden Methoden unterscheiden sich am deutlichsten im Funktionsprinzip und in der Produktform. Der kryogene Prozess verflüssigt Luft bei extrem niedrigen Temperaturen und trennt Gase durch Rektifikation anhand von Siedepunktunterschieden. Dabei wird flüssiger Sauerstoff erzeugt, wobei es sich zunächst um Industriesauerstoff handelt, der für medizinische Zwecke zusätzlich gereinigt werden muss. Im Gegensatz dazu arbeitet PSA bei Raumtemperatur. Es nutzt Molekularsiebe zur Adsorption von Stickstoff und erzeugt gasförmigen Sauerstoff, der direkt für medizinische Zwecke eingesetzt werden kann.
Aus Sicht der Lieferkette ist die kryogene Trennung auf die externe Zufuhr von flüssigem Sauerstoff angewiesen. Jede Unterbrechung der Lieferkette gefährdet die Sauerstoffversorgung in Krankenhäusern. PSA ermöglicht die Sauerstoffproduktion vor Ort, die unabhängig, kontrollierbar und frei von äußeren Einflüssen ist.
Aus Sicherheitsgründen bergen Flüssigsauerstofftanks für Kryosysteme das Risiko von Leckagen. Ein Liter flüssiger Sauerstoff verdampft zu gasförmigem Sauerstoff mit dem 800-fachen seines ursprünglichen Volumens. Durch ein Leck entstehen große, mit Sauerstoff-angereicherte Bereiche, die leicht Brände auslösen können, wenn sie Zündquellen ausgesetzt werden. Darüber hinaus reichern sich Kohlenwasserstoffe wie Acetylen kontinuierlich in der Hauptkühlbox von Kryoanlagen an, was eine Explosionsgefahr darstellt. PSA läuft bei normaler Temperatur und niedrigem Druck und seine Molekularsiebe können die meisten Acetylen und Kohlenwasserstoffe adsorbieren, was inhärente Sicherheitsvorteile bietet.
Lianbang Medical ist seit 29 Jahren auf die Sauerstofferzeugung und -versorgung spezialisiert und ein landesweit spezialisiertes, raffiniertes, einzigartiges und innovatives „kleines Riesenunternehmen“. Das Unternehmen verfügt über umfassendes Fachwissen in der Molekularsieb-PSA-Sauerstofferzeugungstechnologie.
Kerntechnologische Vorteile
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Unsere Niederdruck--ölfreien-Molekularsieb-Sauerstofferzeugungssysteme eignen sich für eine Vielzahl von Szenarien:
• Für Krankenhäuser: Bereitstellung von Haupt- oder Ersatz-Sauerstoffversorgungslösungen für Krankenhäuser der Klassen A, II und III.
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