Воздух, как смесь, содержит приблизительно 20% кислорода. Кислород имеет широкий спектр применения, включая металлургию, горнодобывающую промышленность/переработку минералов/переработку золота, озонирование, очистку сточных вод, спорт с обогащением кислородом, спорт на открытом воздухе, медицинское обслуживание и уход на дому.

На ранних этапах развития технологии производства кислорода, из-за большого объема оборудования кислородных генераторов, порог применения кислорода был высок. Однако с развитием технологии производства кислорода методом аддитивного производства (ПСА) получение и использование кислорода стало простым и удобным. Многие отрасли промышленности начали создавать собственные системы производства кислорода, среди которых наиболее распространены:

1. Металлургия

В сталелитейной промышленности подача кислорода или воздуха с добавлением кислорода в сталеплавильную печь через воздуходувку может эффективно увеличить производство стали и снизить энергопотребление. При этом кислород способствует превращению углерода в углекислый газ, что помогает восстановить оксид железа до более чистых соединений железа.

2. Добыча и обогащение полезных ископаемых

Коэффициент извлечения и производительность конечного продукта являются ключевыми показателями эффективности для горнодобывающей промышленности, особенно для золотодобывающей. Традиционно для повышения коэффициента извлечения минеральных продуктов используется сжатый воздух, но из-за содержания кислорода в воздухе всего 21% окислительный эффект ограничен. Несмотря на то, что эти шахты расположены в отдаленных районах с ограниченными условиями для транспортировки сыпучих материалов, все большее число горнодобывающих компаний и предприятий используют технологию производства кислорода методом адсорбции с изменением давления (ПСА) для обеспечения кислородом на месте добычи благодаря ее эффективности и надежности.

3. Озон

Озон можно получить методом бесшумного разряда с использованием сухого кислорода и переменного напряжения 5-20 кВ.

4. Очистка сточных вод и канализации

Благодаря оксигенации можно повысить микробную активность и использовать микроорганизмы для очистки сточных вод.

5. Сбор и очистка отработавших газов

Устройство для улавливания и разложения отработавших газов оснащено катализатором разложения озона, который используется для разложения озонового масла, озоновой воды и отходящих газов с выделением кислорода, что обеспечивает безопасность операторов, и при этом имеет относительно низкую стоимость.

6. Выполнение домашних заданий на свежем воздухе и занятия спортом.

Искусственное дыхание; используется в условиях гипоксии, анаэробного охлаждения или недостаточной вентиляции легких (например, при дайвинге, альпинизме, высотных полетах, оказании медицинской помощи и т. д.).

7. Медицина и сестринское дело

Больницы оказывают помощь пациентам, страдающим от удушья и находящимся в опасности. Использование кислорода в домах престарелых для оказания медицинской помощи, а также для обеспечения кислородом медицинских работников в машинах скорой помощи и в других ситуациях.

8. Авиация и аэрокосмическая отрасль

Мобильные установки для производства и заправки кислорода ПСА, а также кислородные грузовики обеспечивают подачу кислорода высокой чистоты, что может помочь военной авиации снизить логистическую и техническую нагрузку, упрощая и ускоряя все операции по заправке любых самолетов, включая истребители.

9. Химическая промышленность

Может использоваться для производства химической продукции, такой как фармацевтические препараты, красители, взрывчатые вещества и т. д. В качестве примера рассмотрим производство синтетического аммиака: кислород может окислять подаваемый газ, тем самым увеличивая выход аммиачного удобрения.

10. Машиностроительная промышленность

Кислород может использоваться в качестве вспомогательного средства при горении в сочетании с горючими газами, такими как ацетилен и пропан, что позволяет получать температуры выше 3000 градусов Цельсия и выполнять функции сварки и резки металлов.

11. Аквакультура

Повышая содержание кислорода в рыбоводных прудах, рыба может увеличить потребление пищи и быстро расти.

12. Сжигание с помощью печи

Технология сжигания с использованием обогащенного кислородом топлива в печи, обычно называемая сжиганием в печи с повышенным содержанием кислорода, представляет собой эффективную энергосберегающую технологию сжигания, при которой сжигание происходит в газах, содержащих кислород в концентрации выше, чем в воздухе (20,947%). Она обеспечивает значительную экономию энергии, эффективно продлевает срок службы печи, повышает скорость плавления, сокращает время нагрева и увеличивает производительность; снижает процент брака и увеличивает процент готовой продукции. Эффект защиты окружающей среды является выдающимся.

13. Сварка и резка металла

При сварке кислород позволяет топливу сгорать полнее при более высоких температурах, что делает сварку быстрее и качественнее. При кислородно-топливной резке трубка горелки используется для нагрева металла до температуры воспламенения. Затем поток кислорода распыляется на металл, чтобы выжечь его до оксидов металла, которые выходят из щели в виде шлака.

14. Процесс ферментации

В аэробной глубокой культуре подача кислорода всегда является одним из важных лимитирующих факторов для успешного брожения. Повышение эффективности вентиляции снижает расход воздуха и, следовательно, уменьшает вероятность образования пены или бактериального загрязнения.

15. Лабораторные исследования

Исследования по таким темам, как «кислородный бар», «увеличение потребления кислорода, снижение послеоперационных инфекций и противорвотной активности» и «гипербарическая кислородная терапия при внезапной глухоте», неизбежно требуют использования кислорода, в основном небольших и портативных кислородных концентраторов, для удовлетворения потребностей в кислороде в научных экспериментах.

16. Система, обогащенная кислородом

В условиях низкого содержания кислорода в высоких горах, на плато и в высокогорных районах гипоксия может препятствовать нормальному функционированию организма и мозга. Более того, чем выше высота, тем больше вреда для физиологии человека. Доказано, что богатая кислородом среда, создаваемая в закрытых помещениях, комнатах или зданиях на высоких плато, может быстро и эффективно снимать усталость, улучшать и повышать работоспособность организма и мозга. Это играет важную защитную роль для людей, мигрирующих в высокогорье, особенно для тех, кто занят строительными работами или военными операциями в горах, и имеет очень удобное и надежное практическое значение.

17. Военные

В нестабильных условиях и суровой природной среде мобильные системы производства кислорода могут обеспечить здоровье и хорошее состояние персонала и оборудования.

18. Сжигание отходов

Обработка отходов путем сжигания включает термическое окисление горючих органических отходов кислородом при высоких температурах. В условиях полного сгорания степень удаления органических веществ может достигать 99%.

Как видно из вышеизложенного, применение кислорода очень широко. В ситуациях, когда существует высокая и долгосрочная потребность в кислороде, создание собственного оборудования для его производства является идеальным выбором для экономичного и удобного получения кислорода.