איך בוחרים רכז חמצן?

רכזי חמצן הם מכשירים רפואיים שנועדו לספק חמצן משלים לאנשים עם מצבי נשימה. הם חיוניים לחולים הסובלים ממחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD), אסטמה, דלקת ריאות ומחלות אחרות הפוגעות בתפקוד הריאות. הבנת הסוגים השונים של רכזי חמצן הזמינים יכולה לעזור למטופלים ולמטפלים לקבל החלטות מושכלות לגבי צרכי הטיפול בחמצן שלהם. מאמר זה בוחן את הסוגים השונים של רכזי חמצן, תכונותיהם והיישומים שלהם.

מחולל חמצן מימן

הפקת חמצן באמצעות התגובה הכימית של אלקטרוליזה של מים דורשת תוספת קבועה של מים. סוג זה של רכז חמצן הוא בעל חיי שירות קצרים, לא ניתן להטות או להזיז אותו כרצונו, צורך הרבה חשמל, ולרוב צריך להשתמש בו בהדרכת אנשי מקצוע.

העיקרון של מחולל חמצן מימן הוא להשתמש בטכנולוגיית מים אלקטרוליטית כדי לפרק מים למימן ולחמצן באמצעות תגובות אלקטרוכימיות במיכל האלקטרוליטי‌. התהליך הספציפי הוא כדלקמן:

• ‌תגובת אלקטרוליזה‌: כאשר זרם ישר עובר במים, מולקולות המים עוברות תגובת אלקטרוליזה ליצירת מימן וחמצן. במכשיר האלקטרוליזר, המים מתפרקים למימן ולחמצן. המימן נע לעבר הקתודה כדי לייצר מימן; החמצן נע לכיוון האנודה כדי לייצר חמצן‌.
• ‌תגובת אלקטרודה‌: בקתודה, יוני מימן צוברים אלקטרונים והופכים לגז מימן (H₂); באנודה, יוני הידרוקסיד מאבדים אלקטרונים והופכים לחמצן (O₂)‌.
• איסוף גז‌: מימן יוצא דרך התקן הניקוז, בעוד חמצן מועבר למקום הדרוש לו דרך התקן אספקת הגז. חמצן נכנס למיכל אחסון החמצן דרך הצינור לשימוש המשתמשים‌.

מחולל חמצן מימן נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים:

• שדה רפואי: משמש לאספקת חמצן נוספת, במיוחד עבור חולים עם מחלות בדרכי הנשימה.
• תחום תעשייתי: משמש בתהליכי ייצור הדורשים חמצן כחומר גלם.
• תחום ביתי‌: מתאים לקשישים הזקוקים לטיפול בחמצן או לחולים עם מחלות בדרכי הנשימה‌.

יתרונות וחסרונות של מחולל חמצן מימן:

יִתרוֹן:

• "יעיל": מסוגל לספק חמצן באופן רציף ויציב.
• בטיחות‌: פשוט יחסית לתפעול וקל לתחזוקה.

חִסָרוֹן:

• צריכת אנרגיה גבוהה‌: מחולל החמצן במים אלקטרוליזה צורך הרבה חשמל.
• עלויות גבוהות יותר‌: עלויות רכישת ציוד ותחזוקה גבוהות.

על ידי הבנת עקרון הפעולה של מחולל חמצן במים אלקטרוליזה, תחומי היישום שלו, היתרונות והחסרונות, אתה יכול לבחור טוב יותר ולהשתמש בציוד זה.

מחולל חמצן ממברנה עשירה בחמצן

הממברנה העשירה בחמצן פולימרי משמשת לאיסוף חמצן על ידי מתן אפשרות למולקולות חמצן לעבור דרכן מועדף, אך ריכוז החמצן בדרך כלל אינו גבוה, ולכן הוא מתאים לטיפול יומיומי בחמצן ולטיפול רפואי. העיקרון של חמצן הממברנה העשיר בחמצן מחולל הוא להשתמש בחומר ממברנה מיוחד (ממברנה עשירה בחמצן) כדי להפריד את החמצן באוויר כדי להשיג את המטרה של ייצור חמצן. ממברנה עשירה בחמצן היא חומר ממברנה מיוחד שבתוכו ריכוז גבוה של מולקולות חמצן, אשר יכול לאפשר באופן סלקטיבי לחמצן לעבור ולמנוע מעבר גזים אחרים.

תהליך העבודה של מחולל החמצן הממברנה המועשר בחמצן הוא כדלקמן:

• דחיסת אוויר‌: האוויר נדחס לגז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה באמצעות מדחס.
• קירור והנזלה‌: האוויר בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה מקורר דרך המעבה והופך לנוזל.
• הפרדת אידוי‌: אוויר נוזלי מתאדה דרך המאייד והופך לגזי.
• הפרדת קרום עשיר בחמצן‌: במהלך תהליך האידוי, מולקולות חמצן מופרדות מהאוויר המקורי באמצעות חלחול סלקטיבי של הממברנה העשירה בחמצן, ובכך מייצרות חמצן בריכוז גבוה.
• התאמת ריכוז‌: שלוט בריכוז החמצן דרך שסתום הוויסות כדי להגיע לתקן הנדרש‌

היתרונות של מחוללי חמצן מועשרים בחמצן כוללים:

• יעיל‌: מסוגל להפריד חמצן ביעילות.
• נייד‌: גודל קטן, קל משקל, פשוט לתפעול, ניתן להשתמש בכל זמן ובכל מקום.
• בטיחות: תהליך ייצור החמצן אינו דורש ריאגנטים כימיים ואינו מייצר חומרים מזיקים.
• ידידותי לסביבה‌: התהליך כולו אינו מייצר מזהמים והוא ידידותי לסביבה

מחוללי חמצן ממברנות מועשרות בחמצן מתאימים למקומות שונים הדורשים חמצן, כמו רמות, הרים, איים ומקומות אחרים חסרי חמצן, וכן לבתי חולים, בתי אבות, בתים ומקומות נוספים. בנוסף, ניתן להשתמש בו גם בתגובות חמצון תעשייתיות, בעירה ותהליכים נוספים, כמו גם באספקת חמצן בתחומים צבאיים, תעופה וחלל ועוד.

מחולל חמצן תגובה כימית

ייצור חמצן באמצעות חלק מסוים של כימיקלים הוא יקר ומסוכן, ואינו מתאים לשימוש ביתי.

העיקרון של מחולל חמצן תגובה כימית הוא לייצר חמצן באמצעות תגובה כימית. מבנה המוצר שלה כולל בעיקר כורים, מערכות קירור, בולמים, מערכות סינון ומערכות בקרה. שלבי העבודה הספציפיים הם כדלקמן:

• תגובה כימית‌: הוסף כימיקלים נחוצים, כגון מי חמצן, מלח וחומצה וכו', והוסף זרזים לכור כדי לקדם את התגובה הכימית המהירה‌.
• יצירת חמצן‌: התגובה מייצרת חמצן, שזורם מהכור ונכנס למערכת הקירור כדי לקרר את החמצן‌.
• סילוק גזים מזיקים: החמצן המקורר חודר לבולם וסופג גזים מזיקים שעלולים להימצא באוויר.
• מערכת סינון: חמצן עובר דרך מערכת הסינון כדי להסיר עוד יותר חומרים מזיקים.
• התאמת זרימה‌: לבסוף, מערכת הבקרה מתאימה את זרימת החמצן כדי לענות על צרכי שימוש שונים‌.

היתרונות של מחולל חמצן בתגובה כימית:

• יעיל ומהיר‌: ניתן לייצר כמות גדולה של חמצן בזמן קצר‌.
• הגנת הסביבה וחיסכון באנרגיה: משתמשים רק בחומרים כימיים, אין צורך לצרוך הרבה אנרגיה.
• תפעול פשוט‌: הציוד הוא מאוד אוטומטי וקל לתחזוקה‌. תרחישי שימוש

מחוללי חמצן תגובה כימית נמצאים בשימוש נרחב בתחומים הבאים:

• ייצור תעשייתי: משמש לייצור חמצן כדי לענות על צרכים תעשייתיים.
• טיפול סביבתי‌: משמש לטיהור האוויר ולהסרת גזים מזיקים‌.
• טיפול רפואי: משמש לאספקת חמצן ולשיפור רמת הטיפול הרפואי.
• מחקר מעבדה‌: משמש לניסויים מדעיים כדי לענות על צורכי מחקר מדעי‌.

מחולל חמצן של מסננת מולקולרית

ניצול טכנולוגיית הספיחה והספיחה של מסננות מולקולריות להפקת חמצן ישירות מהאוויר, זה בטוח, ידידותי לסביבה ובעלות נמוכה. זוהי שיטת ייצור חמצן נפוצה כיום.

עקרון העבודה של מחולל החמצן של המסננת המולקולרית הוא בעיקר להשיג הפרדה והכנה של חמצן באמצעות אפקט הספיחה של המסננת המולקולרית‌. ניתן לחלק את תהליך העבודה שלו לשלבים הבאים:

• מערכת דחיסה‌: דחוס אוויר ללחץ מסוים כך שניתן להפריד חנקן וחמצן באוויר.
• מערכת קירור‌: מקררים את האוויר הדחוס לטמפרטורה המתאימה לספיחת מסננת מולקולרית.
• מערכת טיהור‌: מסירה לחות, אבק וזיהומים אחרים באוויר כדי למנוע השפעה על השפעת הספיחה של המסננת המולקולרית.
• מערכת ספיחה של מסננות מולקולריות‌: כאשר האוויר הדחוס עובר דרך המסננת המולקולרית, המסננת המולקולרית סופחת באופן סלקטיבי חנקן באוויר ומאפשרת לחמצן לעבור דרכו, ובכך משיגה הפרדה והכנה של חמצן‌.

מחוללי חמצן של מסננות מולקולריות נמצאים בשימוש נרחב בתחומים רבים:

• ייצור תעשייתי‌: משמש להכנת חמצן בטוהר גבוה לשיפור יעילות הייצור.
• סיוע רפואי‌: לטיפול ושיקום חולים.
• ‌ניסוי מדעי‌: משמש למחקר וניסויים מדעיים.
• ניטור סביבתי‌: משמש לניטור והגנה סביבתיים.