항저우 누줘 과학기술그룹 유한회사

인도에서 코로나19 환자를 치료할 의료용 산소 공급이 부족한 상황에서, 인도 공과대학교 봄베이(IIT-B)는 기존 산소 발생기로 설치된 질소 공장을 미세 조정하여 인도 전역에 있는 질소 발생기를 전환하는 시범 공장을 세웠습니다.
IIT-B 연구실에서 공장에서 생산된 산소를 테스트한 결과, 3.5기압에서 순도가 93~96%인 것으로 나타났습니다.
대기에서 공기를 흡입하여 산소와 질소를 분리하여 액체 질소를 생성하는 질소 발생기는 석유 및 가스, 식음료 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 질소는 건조한 상태이며, 석유 및 가스 탱크의 퍼지 및 세척에 흔히 사용됩니다.
IIT-B 기계공학과 밀린드 에트리 교수는 Tata Consulting Engineers Limited(TCE)와 함께 질소 플랜트를 산소 플랜트로 빠르게 전환하는 개념 증명을 발표했습니다.
질소 플랜트는 압력 변동 흡착(PSA) 기술을 사용하여 대기 중 공기를 흡입하고 불순물을 걸러낸 후 질소를 회수합니다. 산소는 부산물로 대기 중으로 배출됩니다. 질소 플랜트는 흡입 공기 압력을 조절하는 압축기, 불순물을 걸러내는 공기 용기, 분리를 위한 동력 장치, 그리고 분리된 질소를 공급하고 저장하는 완충 용기의 네 가지 구성 요소로 구성됩니다.
Atrey와 TCE 팀은 PSA 장치에서 질소를 추출하는 데 사용되는 필터를 산소를 추출할 수 있는 필터로 교체할 것을 제안했습니다.
"질소 플랜트에서는 공기 압력을 조절하여 수증기, 오일, 이산화탄소, 탄화수소 등의 불순물을 정제합니다. 그 후, 정제된 공기는 질소와 산소를 분리할 수 있는 탄소 분자체 또는 필터가 장착된 PSA 챔버로 들어갑니다. 이 체를 산소를 분리할 수 있는 체로 교체하는 것을 권장합니다."라고 IIT-B의 극저온학 전문가이자 연구개발 책임자인 에트리는 말했습니다.
연구팀은 연구소 냉동 및 극저온 연구실의 PSA 질소 플랜트에 있는 탄소 분자체를 제올라이트 분자체로 교체했습니다. 제올라이트 분자체는 공기에서 산소를 분리하는 데 사용됩니다. 연구진은 용기 내 유량을 제어하여 질소 플랜트를 산소 생산 플랜트로 전환할 수 있었습니다. 이 도시의 PSA 질소 및 산소 플랜트 제조업체인 스팬텍 엔지니어스는 이 시범 프로젝트에 참여하여 필요한 플랜트 구성 요소를 블록 형태로 IIT-B에 설치하여 평가를 진행했습니다.
이 시범 프로젝트의 목표는 전국 의료 시설의 급성 산소 결핍증에 대한 빠르고 쉬운 해결책을 찾는 것입니다.
TCE의 전무이사인 아밋 샤르마는 "이 시범 프로젝트는 기존 인프라를 활용한 혁신적인 비상 산소 생산 솔루션이 국가가 현재의 위기를 극복하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여줍니다."라고 말했습니다.
"재장비를 갖추는 데 약 3일이 걸렸습니다. 며칠 안에 빠르게 완료할 수 있는 간단한 과정입니다. 전국의 질소 공장은 이 기술을 사용하여 기존 공장을 산소 공장으로 전환할 수 있습니다."라고 에트리는 말했습니다.
목요일 아침에 발표된 이 시범 연구는 많은 정치인들의 관심을 끌었습니다. 아트레이는 "마하라슈트라 주뿐만 아니라 전국의 많은 정부 관계자들로부터 이 기술을 기존 질소 처리 시설에 어떻게 확장하고 적용할 수 있을지에 대한 관심을 받았습니다. 현재 기존 시설들이 이 모델을 도입할 수 있도록 절차를 간소화하고 있습니다."라고 덧붙였습니다.