專利名稱：吸附法生產(chǎn)加壓氧的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一設(shè)備中用吸附法生產(chǎn)非純凈加壓氧的工藝。該設(shè)備包括兩個(gè)吸附器，在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，每個(gè)吸附器歷經(jīng)如下步驟a)從大氣壓開(kāi)始的再壓縮過(guò)程，此時(shí)壓縮空氣順流進(jìn)入，來(lái)自步驟c)所述的另一吸附器的氣體逆流進(jìn)入；b)生產(chǎn)過(guò)程，此時(shí)壓縮空氣進(jìn)入，不低于1.9×105Pa的高循環(huán)壓力的氧被抽出；c)順流減壓過(guò)程，通過(guò)與步驟a)所述的另一吸附器相連通而達(dá)到；d)再生過(guò)程，此時(shí)逆流減壓至大氣壓，產(chǎn)品氧逆流洗脫。
這類特別適用于氧療的工藝在文獻(xiàn)EP-A-0176393中被描述。在該文獻(xiàn)的工藝中，洗脫貫穿整個(gè)再生過(guò)程，從產(chǎn)品中抽取氧貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。出于這一原因，氧換向流動(dòng)通過(guò)校準(zhǔn)了的孔板不斷地被傳向緩沖容器。以后將看到，該文件所述工藝，適合提供流量不超過(guò)3升/分、純度大于90％的氧。然而，對(duì)氧流量超過(guò)3升/分或更確切的是5升/分的需要在增長(zhǎng)，特別是為了與野戰(zhàn)醫(yī)院的自備麻醉系統(tǒng)相匹配。
采用高于大氣壓的高循環(huán)壓力和低于大氣壓的低循環(huán)壓力的所謂混合循環(huán)來(lái)增加氧濃度和/或氧流量是可能的，在大多數(shù)高容量的工業(yè)設(shè)備中就是如此。然而這些方法尤其是由于增加了附加泵，使投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用大大增加。
本發(fā)明的目的就是對(duì)上述提到的工藝進(jìn)行改進(jìn)，使得有可能在不增加設(shè)備總體尺寸和投資或耗電量的基礎(chǔ)上，提高氧流量和純凈度這些運(yùn)行特性。
為了達(dá)到這一目的，本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)就是步驟d)的第一部分是沒(méi)有氣體進(jìn)入的純粹逆流減壓，洗脫僅在這一步驟d)的末了進(jìn)行，通常持續(xù)時(shí)間不超過(guò)步驟d)的一半。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)是—一個(gè)循環(huán)的總持續(xù)時(shí)間不超過(guò)20秒；—洗脫在大氣壓下進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間不超過(guò)步驟d)的一半。
本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行非限制性描述而變得更加清楚。附圖中

圖1是實(shí)施本發(fā)明工藝的設(shè)備的流程圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明所述工藝的一個(gè)循環(huán)的示意圖。
圖1中所示的生產(chǎn)非純凈氧的設(shè)備(也稱之為濃縮器)包括兩個(gè)填充有分子篩的吸附器A和B，它們置于管路1和產(chǎn)品管路2之間，管路1用來(lái)供應(yīng)經(jīng)壓縮器C壓縮后的空氣，產(chǎn)品管路2用來(lái)與用戶站相連接，并且還包括一串聯(lián)連接的緩沖容器T、一壓力調(diào)節(jié)器3和一保證用戶站的壓力不超過(guò)大約1.5×105Pa限定值的超壓閥4。通常，產(chǎn)品管路2的出口側(cè)上有一細(xì)菌過(guò)濾器5，在入口管路1上有順序布置的一消聲過(guò)濾器6和一細(xì)菌過(guò)濾器7。
吸附器A和B的出口直接與容器T相連，它們之間是通過(guò)一安裝有二通電磁閥9的連接管或平衡管線8選擇性地相互連接。吸附器A和B的入口分別通過(guò)入口電磁閥10A和10B與入口管路1相連，也分別通過(guò)電磁閥12A和12B與裝有排放消聲器11的排入大氣口相連。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)循環(huán)將參照?qǐng)D2進(jìn)行描述。從循環(huán)的低壓Pa(大氣壓)開(kāi)始，閥10A/B和9是打開(kāi)的。隨著在生產(chǎn)方向(以下稱之為順流方向)上的壓縮空氣的進(jìn)入以及逆流地完成生產(chǎn)過(guò)程(步驟T3-T4，以下會(huì)看到)的富氧高壓氣體，從吸附器流出，每個(gè)吸附器經(jīng)歷第一次增壓(步驟T0-T1)。在大約1.5-2×105Pa的中間壓力之上，并達(dá)到循環(huán)的高壓，通常為2.8-3.3×105Pa，最好是接近3.0×105Pa，閥9是關(guān)閉的，吸附器在生產(chǎn)階段運(yùn)行(步驟T1-T3)，這時(shí)壓縮空氣在進(jìn)口處進(jìn)入，氧氣在出口處被抽出。在生產(chǎn)階段的完結(jié)處(T2-T3)，生產(chǎn)出的部分氧氣逆流地供給一已完成其減壓過(guò)程(洗脫步驟T5-T6，閥9和12A/B打開(kāi)，以后將看到)的吸附器。
在生產(chǎn)過(guò)程的終止處即時(shí)間T3，進(jìn)口閥10A/B關(guān)閉，閥9打開(kāi)。吸附器經(jīng)歷順流第一次減壓過(guò)程(步驟T3-T4)，如上所述的部分抽出的氣體參與其它吸收器的再增壓過(guò)程(步驟T0-T1)。在時(shí)間T4時(shí)，閥9關(guān)閉，排氣閥12A/12B打開(kāi)，此時(shí)吸附器經(jīng)歷逆流減壓，直至達(dá)到循環(huán)的低壓Pa。在此壓力下，由以上所述，吸附器經(jīng)歷產(chǎn)品氣體的逆流洗脫，排氣閥12A/12B保持開(kāi)啟，閥9也保持開(kāi)啟。在時(shí)間T6時(shí)，對(duì)應(yīng)以上所述的時(shí)間T0，吸附器進(jìn)行新的，相同的循環(huán)。
通常，依照本發(fā)明工藝，用于氧療的一個(gè)循環(huán)的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)20秒，通常在16-19秒之間。在一個(gè)這樣的循環(huán)中，步驟T1-T2或T4-T5的持續(xù)時(shí)間大于半個(gè)循環(huán)的一半，也就是說(shuō)，一般在5-5.5秒之間。步驟T2-T3或T3-T6的持續(xù)時(shí)間稍為大于步驟T0-T1或T3-T4的持續(xù)時(shí)間，也就是說(shuō)，一般為近似2秒。
下表1列出了如前所述文件中的循環(huán)與本發(fā)明循環(huán)的比較，條件如下PM3×105Pa循環(huán)時(shí)間+現(xiàn)有技術(shù)28秒+本發(fā)明量6.4秒步驟持續(xù)時(shí)間+現(xiàn)有技術(shù)T0-T1和T3-T42秒T2-T3和T4-T612秒+本發(fā)明 T0-T1和T3-T41.2秒T1-T2和T4-T55秒T2-T3和T5-T62秒此外，所有其它參數(shù)(溫度，尺寸、吸附劑)都相同。
表1
可以看出，本發(fā)明的工藝可保證在較寬流量范圍內(nèi)(達(dá)5.5升/分)有較高的氧含量。在流量高達(dá)約6升/分的范圍內(nèi)均可保證氧含量基本上大于90％。
盡管本發(fā)明是參照具體實(shí)施例進(jìn)行描述的，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員在以下所述的權(quán)利要求范圍內(nèi)作出其它修改和變化形式也是不難想象的。
權(quán)利要求
1.一種在一設(shè)備中用吸附法生產(chǎn)非純凈加壓氧的工藝，該設(shè)備包括兩個(gè)吸附器(A，B)，在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，每個(gè)吸附器歷經(jīng)如下步驟a)從大氣壓(Pa)開(kāi)始的再壓縮過(guò)程，此時(shí)壓縮空氣順流進(jìn)入，來(lái)自步驟c)所述的其它吸附器的氣體逆流進(jìn)入；b)生產(chǎn)過(guò)程，此時(shí)壓縮空氣進(jìn)入，不低于1.9×105Pa的高循環(huán)壓力(Pm)的氧被抽出；c)順流減壓過(guò)程，通過(guò)與步驟a)的其它吸附器相連通而達(dá)到；d)再生過(guò)程，此時(shí)逆流減壓至大氣壓(Pa)，產(chǎn)品氧逆流洗脫；其特征在于步驟d)的第一部分是沒(méi)有氣體進(jìn)入的純粹逆流減壓(T4-T5)，洗脫(T5-T6)在步驟d)結(jié)束時(shí)進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1的工藝，其特征在于洗脫(T5-T6)在大氣壓(Pa)下進(jìn)行，持續(xù)時(shí)間少于步驟d)的一半。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于一個(gè)循環(huán)(T0-T6)的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)20秒。
4.如權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于產(chǎn)品流量近似在2-6升/分之間。
5.如權(quán)利要求3或4所述的工藝，其特征在于步驟a)和c)的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)3秒。
6.如以上任一權(quán)利要所述的工藝，其特征在于，該工藝包括將生產(chǎn)出的氧降壓至不超過(guò)1.5×105Pa這一步驟，用于將氧供應(yīng)給用戶站。
7.如以上任一權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于該工藝包括使供給空氣通過(guò)一細(xì)菌過(guò)濾器(7)這一步驟。
8.如以上任一權(quán)利要求所述的工藝，其特征在于該工藝包括使生產(chǎn)出的氧通過(guò)一細(xì)菌過(guò)濾器(5)這一步驟。
全文摘要
本工藝包含一再生過(guò)程，包括順流減壓步驟(以便參與另一吸附器的再升壓)、沒(méi)有氣體進(jìn)入的逆流減壓至低的循環(huán)壓力步驟、低循環(huán)壓力下的逆流洗脫和氧氣的抽出步驟。循環(huán)時(shí)間不超過(guò)20秒。本發(fā)明特別適用于生產(chǎn)流量在2-6升/分、氧濃度大于90％且宜于進(jìn)行氧療的氧。
文檔編號(hào)B01D53/047GK1148996SQ9611049
公開(kāi)日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1996年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月18日
發(fā)明者A·莫諾特, M·H·里納丁 申請(qǐng)人:喬治·克勞德方法的研究開(kāi)發(fā)空氣股份有限公司