Rediseño de difusor de aire dentro de cámaras de zeolita de plantas generadoras de oxígeno medicinal tipo PSA con capacidad de 10nm3/h de salida de oxígeno

Abstract

Con la llegada de la pandemia de COVID-19 se intensifico la demanda de oxígeno medicinal para suministrarse a pacientes con cuadros característicos del virus. Esta situación evidenció las debilidades del sector salud en el Perú, pues el suministro del oxígeno fue escaso, los hospitales no contaban con plantas generadoras de oxígeno y a esto se sumó la dificultad de adquisición de equipos importados, pues los tiempos de entrega eran extensos. En respuesta a esta problemática, se desarrollaron plantas generadoras de oxígeno medicinal de tipo PSA (Pressure Swing Adsorption), ya que esta tecnología se ajustaba mejor con insumos disponibles en el mercado en época de pandemia. Las plantas generadoras de oxígeno medicinal fabricadas por la empresa, con capacidad nominal de 10 Nm3/h, operaban con una presión de oxígeno de 60 a 65 PSI; y concentración de oxígeno de 93% nominal con un rango admisible de +/- 3%, cumpliéndose el requisito de las farmacopeas internacionales. El nuevo diseño de las plantas generadoras de oxígeno de 10 Nm3/h presentó problemas de eficiencia, especialmente en la concentración de oxígeno, pues presentaba una caída repentina llegando a valores inferiores del valor mínimo admisible, 90% de O2. Estas caídas se recuperaban parcialmente al reducir el flujo de salida, pero persistían a medida que aumentaba la demanda. Tras la evaluación de los componentes y procesos de las plantas generadoras de oxígeno, el equipo de trabajo centró su análisis en el difusor de entrada de aire instalado en dichas unidades. En esta etapa, se comprobó, mediante pruebas experimentales y simulación computacional de fluidos, que el flujo de aire a través del difusor, instalado en las cámaras de zeolita, abarcaba poca área de la sección transversal de la cámara de zeolita, identificándose una alta probabilidad de que la inestabilidad en la concentración de oxígeno, pues no se aprovechaba la zeolita presente. Por tal motivo, se rediseño el difusor de aire dentro de las cámaras de zeolita de las plantas generadoras de oxígeno medicinal.