Ciclos del concentrador de oxígeno explicados

Cómo un concentrador de oxígeno extrae oxígeno del aire

El aire contiene un 21 % de oxígeno y un 78 % de nitrógeno.  Un concentrador de oxígeno separa el oxígeno del aire y lo aparta del nitrógeno mediante la tecnología de adsorción por cambio de presión (PSA).  El tamiz molecular (zeolita) es un material inerte que adsorbe nitrógeno y vapor de agua bajo presión y permite el paso del oxígeno.  Al utilizar un par de lechos de tamiz llenos de zeolita, el oxígeno se puede separar del aire comprimido mediante válvulas que completan un ciclo de llenado y liberación.  Los siguientes diagramas ilustran este proceso.

Un concentrador de oxígeno proporciona oxígeno al 95 % al eliminar el nitrógeno y el vapor de agua del aire.  Elimina el nitrógeno y el vapor de agua haciendo pasar el aire a través de un tamiz molecular.  Este tamiz molecular, también llamado zeolita, se representa a continuación con una forma que se parece y actúa de manera similar a una esponja.  La estructura molecular de la superficie es “pegajosa” para el vapor de agua y las moléculas de nitrógeno.  Al igual que ocurre con una esponja, las cavidades que impregnan el material multiplican el área superficial.    

ETAPA 1  

El compresor de aire impulsa el aire hacia el lecho de tamiz.  El vapor de agua queda atrapado de inmediato y el nitrógeno queda retenido a medida que aumenta la presión en el lecho de tamiz.  El oxígeno pasa completamente a través del lecho y sale por el extremo opuesto.  

ETAPA 2  

Cuando el primer lecho queda completamente saturado de nitrógeno, se cierran las válvulas de entrada del lecho 1; luego se abre la válvula EQ en el extremo del oxígeno y, cuando se iguala la presión entre los dos lechos, se abre la válvula de entrada de aire del segundo lecho para permitir que el aire fluya hacia él.    

ETAPA 3  

La válvula de escape del lecho uno se abre para liberar la presión y permitir que el nitrógeno y las moléculas de agua unidas débilmente escapen a la atmósfera.  La válvula EQ se cierra para permitir que el oxígeno, que ahora fluye a través del segundo lecho, siga llenando el tanque receptor.

ETAPA 4  

Se repite la etapa 2, pero con los lechos invertidos.  Cuando el segundo lecho queda completamente saturado de nitrógeno, se cierran las válvulas de entrada del lecho 2; luego se abre la válvula EQ en el extremo del oxígeno y, cuando se iguala la presión entre los dos lechos, se abre la válvula de entrada de aire del segundo lecho para permitir que el aire fluya hacia él.    

ETAPA 5

La válvula EQ se cierra y la válvula de escape del lecho 2 se abre para expulsar el nitrógeno y el vapor de agua.  Se vuelve a la etapa 1.  Este proceso se repite continuamente para proporcionar un flujo constante de oxígeno.