Von allen Gasen auf unserem Planeten erfüllt Sauerstoff die wichtigste Funktion: Er erhält das Leben. Neben seiner essenziellen Rolle im Gesundheitswesen wird Sauerstoff in zahlreichen Branchen eingesetzt, darunter:
• Pharmazeutische Industrie: Bestimmte Prozesse bei der Herstellung von Arzneimitteln, Antibiotika, Zusatzstoffen, Biopolymeren oder Säuren erfolgen in Fermentationsreaktoren. Neben einer speziellen Nährlösung ist für den Kultivierungsprozess Sauerstoff erforderlich.
• Krankenhäuser: Medizinischer Sauerstoff wird in allen Krankenhausbereichen eingesetzt, unter anderem bei Operationen und auf Intensivstationen.• O₂-Therapie: Die Sauerstofftherapie erfolgt in einer Überdruckkammer, in der der Patient unter erhöhtem Umgebungsdruck hohe Sauerstoffkonzentrationen über eine Maske einatmet. Dadurch steigt die Sauerstoffkonzentration im Blutplasma und es entsteht eine Hyperoxie, die alle Gewebe erreicht.• Tierkliniken: Beatmung mit Sauerstoff und O₂-Therapie lindern Hypoxie und verbessern die Sauerstoffversorgung des Gewebes. In der Notaufnahme profitieren Patienten mit Atemnot von einer Sauerstoffgabe, bis der Zustand des Atmungssystems abgeklärt ist.• Fischzucht: Sauerstoff fördert ein schnelleres Wachstum der Fische, senkt die Sterblichkeit und reduziert die Futterverwertungsrate (FCR).
• Batteriepolschweißen: Batterieanschlüsse werden durch das Einschmelzen von Blei in Formen mittels Brenner hergestellt. Die erforderliche Hitze entsteht durch die Verbrennung eines Gasgemisches (Sauerstoff und Acetylen). Sauerstoff erhöht die Flammentemperatur, um den Anschluss mit der Zelle zu verschweißen.• Öfen: Sauerstoff reduziert den Brennstoffverbrauch, ermöglicht höhere Temperaturen und senkt gleichzeitig schädliche Emissionen.• Biogasanlagen: Biogas besteht hauptsächlich aus Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) und kann geringe Mengen an Schwefelwasserstoff (H₂S), Feuchtigkeit und Siloxanen enthalten. Das aggressive H₂S wird durch die Zugabe von Sauerstoff im Fermenter eliminiert. Dadurch werden nachgeschaltete Anlagen, wie z. B. der Gasmotor zur Stromerzeugung, geschützt.
• Bergbau: Industrielle Goldminen nutzen ein Cyanid-Laugungsverfahren, bei dem eine mit Sauerstoff angereicherte Natriumcyanidlösung verwendet wird. Durch die Oxidation von Mineralsulfiden zu Sulfaten und deren Weiterverarbeitung kann die Goldausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Schwerkraftverfahren mehr als verdoppelt werden.
• Ozonerzeugung: Durch das Aufspalten von O₂-Molekülen entsteht Ozon (O₃), das beispielsweise in der Textilindustrie als Bleich- und Desinfektionsmittel eingesetzt wird. Ozon findet zudem Anwendung in der Abwasserbehandlung.
Die für verschiedene Anwendungen erforderliche Sauerstoffreinheit variiert, muss jedoch deutlich höher sein als der O₂-Gehalt der Umgebungsluft.
Deshalb werden Generatoren benötigt, um Umgebungsluft in einen für industrielle Prozesse nutzbaren Sauerstoff umzuwandeln.
Wie Stickstoff wird auch Sauerstoff mittels Druckwechseladsorption (PSA) erzeugt – einer zuverlässigen und wirtschaftlichen Technologie für diesen Prozess. Dabei werden Sauerstoffmoleküle von anderen Luftbestandteilen getrennt. Wie beim Stickstoffgenerator erfolgt dies in zwei separaten Druckbehältern (Turm A und Turm B), die jeweils mit einem Zeolith-Molekularsieb befüllt sind und abwechselnd eine Trenn- und eine Regenerationsphase durchlaufen.
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