一种医院富氧空气提纯医用氧的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种医院富氧空气提纯医用氧的方法及装置，该装置包括依次连接的中空纤维分离膜管、磁化吸附器、氧氩分离器和氧气存储装置，磁化吸附器包括中空筒体和设置在中空筒体内壁上的励磁线圈，中空筒体包括设置在底部的进气口和第一排气口，进气口与中空纤维分离膜管的出气端相连接，进气口与中空纤维分离膜管之间设置有第二截断阀，第一排气口与所述氧氩分离器的进气口通过第一管路相连接，所述第一管路上设置有第一截断阀，所述氧氩分离器和所述氧气存储装置之间通过第三管路相连接。本发明专利技术中采用氧氩分离器针对氧氩气体分子的极性不同，通过专用的膜分离材料对富氧空气进行脱氩提纯，将氧浓度提高到99.5％以上，杂质含量达标医用氧要求。

Method and device for purifying medical oxygen by hospital oxygen enriched air

The invention discloses a method and a device for hospital medical oxygen enriched air purification, which comprises membrane tube, magnetic adsorber, argon oxygen separator and oxygen storage device connected to the hollow fiber, magnetic absorber comprises a hollow body and arranged in the inner wall of the hollow coil on the cylinder body arranged in the hollow cylinder at the bottom of the air inlet and the first outlet, the inlet and outlet of the hollow fiber membrane tube is connected with the air inlet, hollow fiber separation membrane tube second cut-off valve set between the first outlet and the oxygen argon separator is connected with the air inlet through the first line, the first line is arranged between the first cut-off valve. The argon oxygen separator and the oxygen storage devices are connected by third lines. The invention adopts argon oxygen separator with different polarity for oxygen and argon gas molecules, the oxygen enriched air and argon purification by membrane separation of special materials, the oxygen concentration increased to more than 99.5%, impurity content of the standards of medical oxygen requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种医院富氧空气提纯医用氧的方法及装置
本专利技术涉及氧气提纯
，特别是涉及一种医院富氧空气提纯医用氧的方法及装置。
技术介绍
目前，从国内外各级医疗机构使用的医用制氧机看，空气分离与氧气提纯主要有PSA分子筛变压吸附和膜分离两种技术。(1)PSA技术基于物理筛分原理，通过分子筛吸附氮气和其他气体，从空气中分离出93±3％的富氧空气。空气中主要的三种气体组分是氧、氮、氩，在空气中的体积百分比约为21％、78％、0.5％，而氩气和氧气分子的物理学尺寸相近，PSA过程在富集氧气的同时，也会等比例富集氩气，因此，分子筛制氧设备只能将氮气和氧气分离，而产品气中始终含有5％左右的氩气，导致产氧浓度只能达到90％-96％，俗称“富氧空气”，符合国家药品标准“WS1-XG-008-2012”。分子筛制氧机生产的“富氧空气”的临床使用范围有限，不能满足手术室、ICU的用氧需求。YY/T0298-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》规定“分子筛制氧机适用于以医疗保健为目的，且要求只能单台制氧，不可管道供应”。国家药监局《564号文件》(2010年)规定“ICU、手术室不能使用富氧空气”。此外，WS435-2013《医院医用气体系统运行管理》也规定：“5.2.1医院应根据自身的特点设置符合医疗要求的医用氧气气源供应模式”。分子筛制氧机生产的“富氧空气”医疗收费不在国家公布的目录内，若按“医用氧”标准收费有假药之嫌，患者取证后，使医院处置纠纷时陷于被动！因此，从法规监管的角度来看，分子筛制氧设备生产的“富氧空气”是不能用在医院的手术部的(生命支持区域、ICU、手术室等)。(2)膜分离技术基于“溶解-渗透-解析”的膜分离过程，通过CMC多循环空气分离工艺过程，可以将氧气、氮气和氩气进行分离，可直接从空气中分离富集99.5％以上的氧气，产气品质能达到GB8982-2009《医用及航空呼吸用氧》和《中国药典》对医用氧的要求。在医疗机构氧站的建设中，医用膜分离制氧机可以替代液氧储罐，提升用氧安全和供气品质。YY1468-2016《用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统》已于2016年1月26日颁布，将于2018年1月1日实施。该标准规定今后富氧空气和医用氧在医院中的使用要明显区分和标识，换言之，今后医院所使用的氧气有可能是两种：富氧空气和医用氧。现行法规并没有禁止富氧空气在医疗机构中使用，但手术部用氧品质必须达到医用氧要求(浓度要不小于99.5％，其他杂质含量也有严格限定)。全国有上万家成规模的医疗机构，使用分子筛制氧设备的不少于2000家！如何才能使现有采用分子筛制氧机供气的医院手术部用气品质达标呢？为手术部单独设计供氧管道，重新采购医用膜分离制氧机或安装液氧储罐，可以满足此要求。但是：(1)管道改造，涉及工程土建，规划审批立项很难，费用也高；(2)医院容积率过高，消防防火间距受限，没有足够空间安装储罐；(3)采购新型医用膜分离制氧机涉及经费预算、大型设备招投标，流程繁琐，重复投资；(4)即便采购完成，原来氧站安放空间、电源冗余都不够，这些都是现实问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氧气纯度高、提纯成本低、能耗低的医院富氧空气提纯医用氧的方法及装置。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种医院富氧空气提纯医用氧的装置，包括依次连接的中空纤维分离膜管、磁化吸附器、氧氩分离器和氧气存储装置，所述磁化吸附器包括中空筒体和设置在所述中空筒体内壁上的励磁线圈，所述中空筒体包括设置在底部的进气口和第一排气口，所述进气口与所述中空纤维分离膜管的出气端相连接，所述进气口与所述中空纤维分离膜管之间设置有第二截断阀，所述第一排气口与所述氧氩分离器的进气口通过第一管路相连接，所述第一管路上设置有第一截断阀，所述氧氩分离器和所述氧气存储装置之间通过第三管路相连接。优选的，所述磁化吸附器还包括设置在顶部的第二排气口，所述第二排气口与氮气存储装置通过第二管路相连接，所述第二管路上设置有单向阀、抽气机和气体浓度测量装置，所述氮气存储装置与所述中空纤维分离膜管的进气端相连接。优选的，所述氮气存储装置与所述中空纤维分离膜管之间还设置有增压泵。优选的，所述医院富氧空气提纯医用氧的装置还包括气体参数在线监测系统，所述气体参数在线监测系统分别与第一管路和第三管路相连接。优选的，所述气体参数在线监测系统还连接有声光报警装置。优选的，所述第一管路上还设置有真空泵。优选的，所述中空纤维分离膜管的出气端设置有气体压力计。优选的，所述氧氩分离器包括氧氩分离膜和排氩口。本专利技术还提供了一种医院富氧空气提纯医用氧的方法，包括如下步骤：真空泵对装置内部进行抽真空作用；抽气机对磁化吸附器进行抽气作用，在磁化吸附器中形成负压；打开第二截断阀，富氧空气在负压作用下进入中空纤维分离膜管进行杂质气体吸附和第一次氮氧分离；在磁化吸附器中进行第二次氮氧分离，氮气被抽气机抽入氮气存储装置，氧气被吸附在所述磁化吸附器的下方；所述磁化吸附器与氮气存储装置之间第二管路上设置的气体浓度测量装置对所第二管路中氮气浓度进行测量，并将氮气浓度测量值传输给计算机与氮气浓度预设阈值进行比较；若氮气浓度测量值大于氮气浓度预设阈值，则继续进行磁化吸附；若氮气浓度测量值小于氮气浓度预设阈值，则关闭第二截断阀，打开第一截断阀，所述磁化吸附器中的气体进入氧氩分离器中进行氧氩分离处理；所述氧氩分离器的出气口通过第三管路与氧气存储装置相连接，气体进入氧气存储装置；所述气体参数在线监测系统分别与所述第一管路和所述第三管路相连接，所述气体参数在线监测系统分别对所述氧氩分离器提纯前气体和所述氧氩分离器提纯后气体的氧浓度、流量、压力参数进行监测；若测得参数大于预设参数阈值，则启动声光报警装置。优选的，所述氮气存储装置存储氮气的同时设置在所述中空纤维分离膜管出气端上的气体压力计对气体压力进行测量，并将气体压力测量值传输给计算机与气体压力测量值进行比较；若气体压力测量值小于气体压力预设阈值，则启动增加泵，将氮气存储装置中的氮气传输到所述中空纤维分离膜管的进气端。本专利技术相对于现有技术取得了以下有益效果：1、本专利技术提供的一种医院富氧空气提纯医用氧的装置中采用磁化吸附制氧与膜分离脱氩制氧技术相结合，不仅简化了结构、降低了制造成本，还使得富氧空气经过多次提纯，去除了氩气，进而提高了氧气浓度，降低了其他气体杂质的含量。2、本专利技术中采用抽气机在磁化吸附器内形成负压的方式，使得富氧空气能够顺利穿过中空纤维分离膜管进入磁化吸附器内的同时，避免了正压气体供气极易形成空气中的水分进入磁化吸附器中影响磁化吸附作用的问题。3、本专利技术中采用在氮气存储装置和中空纤维分离膜管之间设置增压泵的方式，不仅对氮气进行二次利用，还使得中空纤维分离膜管中的气体压力得以增加，进而增大中空纤维分离膜管的气体通过量，增大磁化吸附器中的氧气提纯效率。4、本专利技术中采用氧氩分离器针对氧氩气体分子的极性不同，通过专用的膜分离材料对富氧空气进行脱氩提纯，将氧浓度提高到99.5％以上，杂质含量达标医用氧要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，包括依次连接的中空纤维分离膜管、磁化吸附器、氧氩分离器和氧气存储装置，所述磁化吸附器包括中空筒体和设置在所述中空筒体内壁上的励磁线圈，所述中空筒体包括设置在底部的进气口和第一排气口，所述进气口与所述中空纤维分离膜管的出气端相连接，所述进气口与所述中空纤维分离膜管之间设置有第二截断阀，所述第一排气口与所述氧氩分离器的进气口通过第一管路相连接，所述第一管路上设置有第一截断阀，所述氧氩分离器和所述氧气存储装置之间通过第三管路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，包括依次连接的中空纤维分离膜管、磁化吸附器、氧氩分离器和氧气存储装置，所述磁化吸附器包括中空筒体和设置在所述中空筒体内壁上的励磁线圈，所述中空筒体包括设置在底部的进气口和第一排气口，所述进气口与所述中空纤维分离膜管的出气端相连接，所述进气口与所述中空纤维分离膜管之间设置有第二截断阀，所述第一排气口与所述氧氩分离器的进气口通过第一管路相连接，所述第一管路上设置有第一截断阀，所述氧氩分离器和所述氧气存储装置之间通过第三管路相连接。2.根据权利要求1所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述磁化吸附器还包括设置在顶部的第二排气口，所述第二排气口与氮气存储装置通过第二管路相连接，所述第二管路上设置有单向阀、抽气机和气体浓度测量装置，所述氮气存储装置与所述中空纤维分离膜管的进气端相连接。3.根据权利要求2所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述氮气存储装置与所述中空纤维分离膜管之间还设置有增压泵。4.根据权利要求1所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述医院富氧空气提纯医用氧的装置还包括气体参数在线监测系统，所述气体参数在线监测系统分别与第一管路和第三管路相连接。5.根据权利要求5所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述气体参数在线监测系统还连接有声光报警装置。6.根据权利要求1所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述第一管路上还设置有真空泵。7.根据权利要求3所述的医院富氧空气提纯医用氧的装置，其特征在于，所述中空纤维分离膜管的出气端设置有气体压力计。8.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：申广浩，王斌，李洪峰，刘燕，
申请(专利权)人：陕西莫格医用设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61