افشای کامل مسئله تولید اکسیژن پزشکی

آشکارسازی فرآیند کامل تولد اکسیژن پزشکی

تولد اکسیژن پزشکی ترکیبی از فناوری دقیق و ایمنی جانی است. تبدیل هوا به "گاز نجات دهنده جان" نیازمند گذراندن سه فرآیند اصلی (جداکننده سرما، جداسازی غشایی و جذب با تغییر فشار) و سپس فیلتراسیون استریلیزاسیون سختگیرانه است. تحلیل انحصاری توسط اخبار امروز — فناوری سفت پشت هر نفس اکسیژن پزشکی!

I. سه فرآیند اصلی تولید: تبدیل هوا به اکسیژن با خلوص بالا

1. روش جداسازی سرما: "ترانه یخ و آتش" در دمای 196- درجه سانتی گراد

• اصل : از تفاوت نقطه جوش بین اکسیژن (-183 درجه سانتی گراد) و نیتروژن (-196 درجه سانتی گراد) استفاده می کند. هوا فشرده شده، مایع می شود و سپس به آرامی گرم می شود تا اکسیژن مایع جدا شود.
• صافی : ≥99.5%، که با بالاترین استانداردهای اکسیژن پزشکی (همانطور که توسط داروسازی چینی ).
• تجهیزات کلیدی : برج جداسازی هوا، پمپ اکسیژن مایع و مخزن نگهداری دمای پایین (-183°C عایوله‌کاری).
• درخواست : منبع اصلی سیستم‌های تأمین اکسیژن مرکزی در بیمارستان‌های بزرگ و اکسیژن پزشکی در بطری. جداسازی کریوژنیک بیش از 90٪ از تأمین جهانی اکسیژن پزشکی را تشکیل می‌دهد اما نیازمند سرمایه‌گذاری بالا و مصرف انرژی زیاد است، بنابراین تنها برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.

2. جذب نوسانی تحت فشار (PSA): «غربال هوشمند» غربال مولکولی

• اصل : هوا فشرده از طریق غربال مولکولی زئولیت عبور کرده، نیتروژن جذب شده و اکسیژن غنی‌شده خارج می‌شود (چرخه‌های جذب-واجذب اتفاق می‌افتد).
• صافی : 90٪–96٪ (هوای غنی‌شده اکسیژن)، مناسب برای دستگاه‌های تغلیظ‌کننده اکسیژن خانگی و تأمین اکسیژن مرکزی بیمارستان.
• به‌روزرسانی فناوری :
  • VPSA (جذب نوسانی تحت فشار خلاء): جذب در فشار پایین + واجذب در خلاء، کاهش 30٪ در مصرف انرژی.
  • دوقلو تور آلترنیتیو: یک برج جذب و تولید اکسیژن می‌کند در حالی که برج دیگر دژرف و نیتروژن را خارج می‌کند و تأمین مداوم اکسیژن را فراهم می‌کند.
  • نکته: غلظت اکسیژن در دستگاه‌های تولید اکسیژن خانگی با افزایش دبی کاهش می‌یابد (به عنوان مثال، تنها 70% در دبی 5 لیتر در دقیقه).

3. روش جداسازی غشایی: ننومتری "نفوذ دقیق"

• اصل : هوا از طریق یک غشای غنی‌کننده اکسیژن پلیمری عبور می‌کند، جایی که مولکول‌های اکسیژن (قطر 0.346 نانومتر) سریع‌تر از نیتروژن (قطر 0.364 نانومتر) نفوذ کرده و جداسازی انجام می‌شود.
• صافی : 30٪ تا 50٪ (تک‌مرحله‌ای)، نیازمند پاکسازی مجدد برای رسیدن به 90٪.
• پیشرفت : تکنولوژی ترکیبی PSA + جداسازی غشایی — ابتدا از PSA برای تولید هوای غنی از اکسیژن با غلظت 90٪ استفاده می‌شود، سپس از جداسازی غشایی برای حذف آرگون استفاده شده و غلظت به 99.5٪ افزایش می‌یابد. مزایای جداسازی غشایی: بدون قطعات متحرک، کار بدون سر و صدا، مناسب برای تولید اضطراری اکسیژن در خودروها.

مقایسه سه فرآیند

II. یک دستگاه تولید کننده اکسیژن چگونه اکسیژن تولید می کند؟ توضیح 4 مرحله ای فرآیند اصلی

به عنوان مثال، با توجه به دستگاه تولید اکسیژن مبتنی بر غربال مولکولی پزشکی ییته، صحنه جنگ میکروسکوپی "هوا به اکسیژن" را آشکار کنیم:

1. تراکم و افزایش فشار - ایجاد یک "صحنه جنگ تحت فشار زیاد"

• یک کمپرسور بدون روغن، فشار هوا را به 0.2-0.3 مگاپاسکال (معادل فشار در عمق 20 تا 30 متری آب) افزایش می‌دهد، این فشار زیاد موجب برخورد متراکم مولکول‌های گاز شده و شرایط لازم برای جذب غربال مولکولی را فراهم می‌کند.
• طراحی بی‌صدا: یک موتور جریان مستقیم (DC) سطح صدا را در ≤45 دسی‌بل نگه می‌دارد (همانند سطح صدای بیمارستانی)، از مزاحمت بیماران جلوگیری می‌کند.

2. تصفیه هوا - حذف "ناخالصی‌های دشمن"

• غربال اولیه: هوا از چند مرحله فیلتراسیون عبور می‌کند (فیلتر اولیه گرده و گرد و غبار را متوقف می‌کند؛ فیلتر با کارایی بالا باکتری‌های بزرگ‌تر از 0.3 میکرون و ذرات PM2.5 را مسدود می‌کند).
• تصفیه عمیق: یک خشک‌کننده تبریدی رطوبت را از هوا جدا می‌کند و کربن فعال مه دود روغنی را جذب می‌کند، این کار تضمین‌کننده "هوا با کیفیت خالص و بدون آلاینده" است.

3. جذب توسط غربال مولکولی - "جدا شدن" نیتروژن و اکسیژن

• مرحله جذب سطحی: هوا با فشار وارد یک برج جذب‌کننده پر از غربال‌های مولکولی زئولیت می‌شود. نیتروژن (قطر مولکولی 3.64 آنگستروم) به‌خوبی توسط ریزسوراخ‌های غربال مولکولی (3-5 آنگستروم) جذب می‌شود، در حالی که اکسیژن (3.46 آنگستروم) به‌راحتی از آن عبور می‌کند و در نتیجه غنی‌سازی اکسیژن انجام می‌شود.
• استراتژی دو برجی: دو برج به‌صورت متناوب کار می‌کنند -
  • برج A به مدت 30 تا 60 ثانیه جذب کرده و به‌طور مداوم اکسیژن تولید می‌کند.
  • برج B دژذب کرده، به‌سرعت فشار را کاهش داده و نیتروژن را آزاد می‌کند و با دمش معکوس اکسیژن، میدان را کاملاً پاک می‌کند.

4. تصفیه و خروجی اکسیژن - "تصفیه استریل" نهایی

• فیلتراسیون ضدعفونی‌کننده: گاز غنی‌شده اکسیژن از یک غشای فیلتر ضدعفونی‌کننده 0.22 میکرونی عبور می‌کند (جدا کردن 99.99٪ از باکتری‌ها)، که استانداردهای استریل پزشکی را برآورده می‌کند.
• مرطوب‌سازی و تنظیم دما: اکسیژن از یک بطری مرطوب‌کننده (حاوی آب مقطر) عبور کرده تا مرطوب شود و از آسیب به غشاء مخاطی تنفسی جلوگیری کند.

اکسیژن با استاندارد پزشکی "استانداردهای نظامی": سخت‌گیرانه‌تر از غلظت‌سازهای معمولی اکسیژن

چرا باید غلظت اکسیژن بالای 90٪ باشد؟

غلظت‌های اکسیژن پایین‌تر از 90٪ نمی‌توانند نیازهای افزایش اکسیژن خون بیماران مبتلا به بیماری انسدادی ریه (COPD) یا نارسایی قلبی را برآورده کنند، در حالی که غلظت‌های بالای 96٪ ممکن است خطر انفجار ایجاد کنند.

• نقاط خطر جانی : اگر محتوای باکتریایی اکسیژن قبل از فیلتر شدن بیش از 10 CFU/100 میلی‌لیتر باشد یا غشای فیلتر آسیب دیده باشد، ممکن است باعث عفونت‌های ریوی در بیماران شود.
• موانع پزشکی : این شرایط از "شرکت" جلوگیری می‌کنند—
• کاربران ممنوعه : بیمارانی که سابقه سمیت اکسیژن یا آلرژی به اکسیژن دارند (نادر اما کشنده).
• هشدارهای محیطی : استفاده در نزدیکی شعله‌های آزاد را به طور کامل ممنوع می‌کند (اکسیژن قابل اشتعال است)، و سطح آب بطری مرطوب‌کننده باید در حد 1/2 نگه داشته شود (برای جلوگیری از خرابی ناشی از بازگشت جریان).

نتیجه‌گیری: موانع فنی تولید اکسیژن درجه پزشکی  

مولد‌های اکسیژنی مولکولی پزشکی، هوای معمولی را از طریق سه لایه فناوری به «ذخیره اکسیژن» نجات‌دهنده تبدیل می‌کنند: جذب مولکولی دقیق، تاکتیک دو برجی و تصفیه با کیفیت استریل.^[31]^ ارزش هسته‌ای آن‌ها در:

• خالصی نجات‌دهنده : غلظت اکسیژن ۹۰٪–۹۶٪ به‌دقت نیازهای پاتولوژیکی را برآورده می‌کند.
• امنیت اضافی : نظارت در زمان واقعی + فیلتراسیون دوگانه خطر عفونت را از بین می‌برد.
• قدرت جنگی پایدار : عمر مولکولی ۲۰٬۰۰۰ ساعته اطمینان از درمان طولانی‌مدت اکسیژنی را فراهم می‌کند.