分子筛制氧系统（精选8篇）

分子筛制氧系统 第1篇

1安全性

医用设备的安全性是医院在选择设备时所考虑的第一因素, 也是最重要的要素之一。医用分子筛制氧系统是世界上最先进而又简便的制氧方式, 该设备首先在欧美等先进国家发展并成熟起来, 并在医院和医学科研机构的临床试验中被证明是安全的, 得到欧美许多国家的认可。

PSA (Pressure SwingAsorption) 压力转换吸附方式制氧是从空气中把氧气分离出来。空气中含有21%的氧, 78%的氮, 1%的其他气体。该系统中吸收容器内的分子筛在加压时排放出氧气 (浓度高达95%) , 当减压时吸收容器内的分子筛便会排放出氮气。就这样两组吸收容器内重复交替加减压工作, 氧气便会源源不断地供应给医疗第一线。

PSA系统与氧瓶或液氧不同, 不存在运输分装的环节, 亦不需要存有大量氧气备用, 大大减少不安全隐患。液态氧由于其压力高, 不论是运输或输送到液氧罐中, 都必须有严格的运输要求。而PSA中心供氧系统压力低, 并有精密的监控系统, 可实现自动切换或关闭系统。停电时, 也有自动汇流排自动把后备氧气瓶中的氧气输送到病房。

目前温州市的各大医院均使用了分子筛制氧系统, 温州医用氧厂的生产能力逐渐萎缩, 造成供氧不及时, 对我院安全医疗产生造成重大隐患, 因此安装使用医用分子筛制氧机供氧迫在眉睫。

2有效性

医用分子筛制氧系统, 经过多年的临床使用, 证明这种系统运作正常, 制氧纯度在90%～96%的范围内, 符合国家标准《医用分子筛制氧设备通用技术规范》的要求。

在美国药典中, 明确指出通过分子筛制氧方式生产的氧气的纯度为93%±3%, 并称该氧气为93氧, 可用于医疗保健。

3方便性

医用分子筛制氧系统是利用分子筛技术把氧气从空气中分离出来, 原料为空气, 就地制取、方便快捷。与液态氧或瓶装氧气等比较, 无须储存, 不需运输, 消除了使用环节中的不安全隐患。医用分子筛制氧系统是由电脑进行控制的, 自动输送, 无需调校, 操作安全、简便。在旧的供氧系统改造中, 原管道连接到医用分子筛制可以使用。

4经济性

引进医用分子筛制氧系统, 设备机房等一次性投入较大, 但从长远的角度来看, 与液态氧和瓶装氧气相比较, 系统安装后每年的使用费用明显低于液氧和瓶装氧。按照我院450张床位的计算, 安装使用医用分子筛制氧系统一次投入约100万, 以后每年费用约3万左右。而目前我院每月用氧800瓶左右, 年费用33.6万元。考虑到今后医院业务的扩大及病人的增加, 医用分子筛制氧系统在3年左右的时间内即可收回投资。由此可见, 医用分子筛制氧系统可以为医院降低成本费用, 增加经济效益。

综上所述, 中心供氧系统在医院设备中的地位显得越来越重要。采用分子筛方式制取医用氧气, 既可以满足安全性、有效性的要求, 又可以将医院的诊疗水平提高到一个新的档次, 使医院管理更具有制度化、规范化、科学化和现代化, 为医院取得更显著的经济效益和社会效益奠定了良好的基础。

参考文献

医用分子筛制氧设备使用管理制度 第2篇

一、目的

为进一步加强对在用医用分子筛制氧设备的规范管理，保证医院在用医用分子筛制氧设备安全有效运行，特制定本使用管理规范。

二、适用范围

适用于将分子筛制氧设备作为集中供氧氧源的医疗机构。

三、管理要求

1.制定医用分子筛制氧设备的管理规章制度及操作规程，建立健全管理档案；

2.制氧机房应制定突发事件应急处理预案，以便对突发事件进行相应处理；

3.指定专人管理使用分子筛制氧设备，对使用中发现的问题和建议归纳整理并做好记录，及时反馈厂家并存入设备档案；

4.医用分子筛制氧设备的操作人员要经过设备生产企业的专业培训，能熟练操作设备，并能及时处理简单故障和突发事件；

5.氧浓度监测记录每日不得少于2次，能较全面体现一天中用氧高、低时段的氧浓度情况，操作人员认真如实填写氧浓度记录表，有异常情况及时处理；

6.设备上的氧浓度检测设备、安全阀等需要定期计量校验的部件要根据鉴定规程定期检验或校验，更换或维修后也要进行检验或校验；

7.制氧机房周围无污染，室内应洁净，通风良好，无有毒有害气体，室内应配备温湿度计，使用防爆开关、防爆灯，制氧机房严禁无关人员进入。

四、操作要求

1.操作人员应熟知设备的操作手册或使用说明书，能熟练操作设备,操作时要遵守相关安全规则，严格按操作规程进行操作；

2.设备运行前进行各项检查，排除故障隐患；

3.设备运行时，实际氧气产量不得高于设备设计产氧量； 4.运行过程中保持箱体的所有门都关闭，只能在例行检查时，才允许打开； 5.值守人员每天要定时巡视设备运行情况，认真观察制氧主机、空压机、冷干机的状态指示灯或显示屏上有无异常情况，认真观察各个指示仪表是否正常，观察各个气动阀、电磁阀、排污阀的动作是否正常，查看各个阀门位置是否正确，如有异常及时处理；详细记录氧气流量、浓度、压力等参数及制氧机各个组成部分的运行状况；

6.设备运行期间，设备间和氧气汇流排间严禁使用手机、明火、电炉等大功率发热或取暖电器，如须电焊、金属切割等作业，应停止运行设备，放空氧气罐或远离氧气罐方可操作；

7.严禁用金属器具敲击氧气储罐、阀门和输氧管道； 8.严禁使用氧气储罐内的氧气对管道、散热器等进行除尘吹扫作业；

9.当制氧设备输出氧气压力或浓度低于设定值报警时，及时采取措施，确保医疗用氧的质量；

10.由于停电、设备重大故障使制氧系统无法正常供氧时，请确认切换到备用汇流排供氧，确保医疗用氧的安全性和连续性；

分子筛制氧系统 第3篇

1 分子筛制氧的基本原理

医用分子筛中心制氧系统主要由空气压缩机、空气过滤器、空气贮罐、吸附塔、冷干机、氧气贮罐、气动阀、程控部分、气体流量计、气体过滤器等部分组成。制氧系统的核心部件是制氧分子筛,分子筛是一种以沸石为主要原料的半永久性吸附剂。分子筛对氧气和氮气等的分离作用主要在于这两种气体在分子筛表面上的扩散时间不同,较小极性的气体分子扩散较慢,很少一部分进入分子筛微孔,较大极性气体分子扩散较快,进入分子筛微孔也较多。氧气的临界直径为2.8A(1A=0.1nm),而氮为3A,氧气可以通过微孔孔口进入孔穴内,吸附于孔穴表面,并在一定条件下解吸放出,比孔径大的分子则不能进入,从而把分子直径大小不同的氮和氧分离开来。这样在气相中可得到氧的富集成分,通过PSA(Pressure Swing Absorption)变压吸附(加压吸附、减压解吸的循环过程)双塔流程,就可以从空气中将氧气分离出来。根据中华人民共和国医药行业标准《医用分子筛制氧设备通用技术规范》,以空气为原料,利用分子筛变压吸附工艺产生的氧气,这种氧气的氧浓度范围为90%~95%(V/V)之间。随着吸附塔自动排气阀的作用,将氮气以及其它废气排除掉,氧气进入贮氧罐通过管道输送到医院各个终端使用科室。

2 分子筛制氧系统结构及工作原理

分子筛制氧系统由气源系统、吸附分离系统、储存供应系统和控制系统四部分组成。

2.1 气源系统

空压机是制氧系统的关键设备,其作用是为吸附分离系统提供压缩气源。制氧系统的大部分能耗、噪音与其密切相关。因此,要选择性能优越、低能耗、低噪音、使用寿命长的空压机。空气贮罐是压缩空气进入吸附分离系统前的储备中心,其作用是平抑压缩机运行中造成的气体脉动和压力波动,使进入分离系统的气流连续平稳。同时,还起到凝结分离水并将其排出的作用。过滤器分初级过滤、中级精密过滤、高级精密过滤和除菌过滤器。通过这几级过滤器的过滤,达到除去0.01um的液体及固体微粒,最低残留油含量(0.001ppm),不含水份、灰尘、无臭无味的高压、洁净气体,从气源系统进入吸附系统,确保分子筛的高效分离,长寿命工作。

2.2 吸附分离系统

吸附分离系统主要由吸附塔和控制阀组成,吸附塔内装有沸石分子筛,利用其对氧气、氮气的吸附力、吸附量和吸附速度的差异,高压时将其吸附,低压时将其解析。双塔在控制阀的作用下交替完成吸附与解析过程,从而连续不断地产生氧气,同时排除解析废气。在吸附系统中,分子筛是变压吸附制氧的核心,其性能直接决定着制氧机的优劣,分离效果。选择性能优越的分子筛,可以降低吸附压力,减少分子筛用量,从而降低制氧机的能耗。吸附塔是保证制氧系统长期稳定运行的关键,因此医院购置时,要认真考核吸附塔的设计结构和工艺参数,一定要确保高效、长寿。

2.3 储存供应系统

储存供应系统有氧气贮罐、除尘过滤器、汇流排和充氧装置。其主要作用是储存氧气和平衡压力,同时通过压力传感器来控制吸附塔的循环过程。经除尘过滤除去细菌等病原微生物,提供出洁净、无菌的医用氧气。汇流排的设计是必须的,它可以在用氧高峰,尤其是突然停电时确保供氧,从而使供氧系统安全、可靠。充氧装置可以给氧气瓶充装多余的氧气,解决汇流排供氧源。

2.4 控制系统

控制系统关系到制氧机的起、停、正常运转。制氧机的压缩机、吸附塔、氧气贮罐、流量计等都有传感器。传感器将压力、流量以及浓度等信号传给运行控制系统,并通过这些参数来控制制氧机的正常运行。目前,远程监控技术已应用到制氧系统,实现双重控制,自动切换,全自动无人值班,提升了医院的管理水平。

3 制氧机的选择

制氧机的选择要根据医院的床位数、供氧量上下的落差,以及重点科室的用氧设备,如:呼吸机、麻醉机、高压氧舱等的配置量,做出测算。例如设有1000张左右床位的医院,当供氧量上下落差小时,为了更有效利用制氧装置,制氧主机产氧量应在10~15m3/h(单机组)。当供氧量上下波动大时,存在供氧高峰期,则选择产氧量在20~30m3/h(双机组)的制氧主机,氧气的氧浓度范围>90%以上。一般医院均采用双机组,当用氧高峰时,系统会启动另一机组运行,满足高峰用氧需求。并且自动切换和启停,实现两机一备的自动控制方式,大大降低能耗,达到最佳经济效益。

由于制氧系统是一个长期连续运行的设备,其主要消耗的费用是电能,单位氧气的能耗是制氧机的一个重要指标。影响制氧机能耗的因素有分子筛的性能、吸附塔的结构、以及系统参数等,因此医院在购置时,要从这些方面综合分析,在保证制氧机氧气产量和纯度的前提下,尽量降低系统能耗,以提高长期运行的经济效益。

4 分子筛中心制氧系统的使用和管理

对于医用氧生产使用者来说,国家对生产医用氧有一整套的质量监控体系,医用氧GMP的认证内容更是多达12个大项,198个子项(其中16项带星的为一票否决项)。氧气是一种无色、无臭、无味的气体和助燃剂。通常空气中含氧量为20.9%,当浓度达到25%就已能激起活泼的燃烧;达到27%时,燃烧将变成剧烈的火焰。因此,加强安全教育、严格遵守安全规则,培养高素质的操作维护人员,通过质量鉴定机构组织培训,考试合格并取得相应资格证书后才能上岗工作。操作维护人员对操作规程、正常工作状态下的压力、流量等技术参数做到心中有数,严格遵守机房工作制度,认真做好检查记录,定期做好空压机、冷干机、制氧主机及过滤器的维护保养。对于空压机每天要检查故障指示、油位、冷凝物排放阀,运行2000h后或分离器压差大于0.5bar,就要更换润滑油、油过滤器和油气分离器芯等;冷干机的冷却系统对空气流进行冷却,降低蒸汽饱和度,从而使冷凝物折出,通过排放器排除。针对其原理,要监测所有温度,定期对各电磁阀、球阀、过滤器等进行清洗;制氧主机的维护要确保每天全自动排放运作正常,定期更换过滤器滤芯,而主过滤器、精密过滤器为弃置型,清洁后也不能再使用。

综上所述,钢瓶直接供氧的形式面临着淘汰,建设现代化医院选择集中供氧是必然趋势。分子筛制氧系统的供氧能力强、容量大、稳定性较好。这种制氧的核心技术通过分子筛变压吸附和提纯从大气获取低成本的富集氧。每套系统保证了医院近千张床位的氧气供应,使吸氧更为简单易行,取代了传统的氧气瓶供应方式,节省了人力物力及运输上的不便,提升了医院的管理层次和水平,为医院带来了较好的经济效益。

摘要：本文论述了分子筛制氧机的工作原理、主要组成部分及作用。强调了应严格遵守规章制度,认真做好制氧机的维护保养,加强质量监控和管理。同时阐述了医院在选购制氧系统时要综合分析影响其能耗的因素,在保证氧气产量和纯度的前提下,尽量降低系统能耗,提高长期运行的经济效益。

关键词：氧气,分子筛制氧机,吸附解吸,吸附塔,质量监控

参考文献

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医用分子筛制氧机的研究和应用 第4篇

早在上世纪90年代, 美国就明文规定医用分子筛制氧机获得的氧气为93%氧。在随后更新的版本中, 欧洲、美国的药典草案也详细的收录和记载了此类氧气。随着我国医疗卫生技术的进步, 国内众多的医疗单位都采用了此种供氧技术, 据相关统计数据表明, 截止2008年年底, 有超过40%的大中型医疗机构已配备分子筛制氧机。本文重点研究和分析医用分子筛制氧机的工作原理、临床应用现状、93%氧气的理化性能, 笔者在深入调研的基础上, 并结合日常工作经验, 提出管理和使用该类设备的合理建议, 希望对相关医疗机构和研究工作者起到一些借鉴作用。

1. 工作原理简介

就系统组成而言, 医用分子筛制氧系统构成要素如下:气体过滤器、氧气贮罐、吸附塔、空气贮罐及过滤器以及空气压缩机等。制氧的工作原理简单的来说, 就是以变压吸附技术为基础, 原料和吸附剂分别采用空气和分子筛, 在低压常温的环境下, 将分子筛减压解吸、高压增吸的工作特性充分利用到氧气循环过程中, 从而实现氮气及氧气的快速、可靠的分离, 最终得到90%以上浓度的医用氧气。

2. 优点

2.1 安装环境多样化, 基本不受周围环境的影响, 可方便的安装于地下室、楼顶以及室内等地点。

只需满足室内空气正常流通, 空气质量良好, 没有污染源就能满足医用分子筛制氧机的正常工作。上述原因也成为医用分子筛制氧机能够在我国医疗事业单位大范围普及的潜在优势之一。

2.2 由于原料采用的是大自然随处可见的空气, 医用分子筛制

氧机的正常运行只需少量的电力能源, 在设备无故障运行状态下, 能够长时间不间断的供给氧气。相较液氧贮槽以及钢瓶汇流排两种氧气供给方式而言, 无须每隔一段时间就由专业的氧气生产企业进行补给, 规避了由于地理位置偏远或缺少氧源的医疗机构发生氧气供给中断事故的发生。

2.3 安全性极高。

医用分子筛制氧机的工作环境就是低压常温的自然环境, 从而杜绝了如钢瓶直流排以及液氧贮槽氧气泄露带来的风险。另外, 由于气瓶内部压力极高, 对放置环境以及搬动也有特殊要求, 一旦发生幅度较大的震动、碰撞或是温度过高的情形, 都有产生爆炸的风险。

3. 93%氧气理化性能分析

现阶段我国对于医用分子筛制氧机的检测是将《医用分子筛制氧设备通用技术规范》作为基础性标准的, 其指标涵盖了气态氧化物含量、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、水分和氧气浓度等氧气安全性以及有效性的多项指标。

3.1有效性分析。

就医用氧气和93%氧气的差异性而言, 集中体现在氧气浓度上。医用分子筛制氧气所产生的氧气的浓度在90%以上, 而医用氧气的浓度则超过99.5%, 就呼吸生理而言, 人体正常的新陈代谢都是以氧气为基础的, 缺氧不利于人体的身体健康, 情况严重时甚至会导致生命危险。然而一般人如果吸入纯氧的时间过长, 会导致如氧中毒等不利于人体的负面状况的发生。通过临床研究发现, 持续吸入超过70%浓度的氧气1至2小时就能产生氧中毒现象。当需要持续长期进行氧疗时, 用于氧气治疗的浓度应低于60%, 且用于新生儿氧疗的压强小于或等于40千帕, 用于成人的小于或等于60千帕。我国相关规定指出, 用于医疗的麻醉机及呼吸机的氧浓度调节范围为21%到90%, 以杜绝治疗过程中氧中毒症的发生。也就是说, 制氧机产生的氧气浓度只要超过90%, 就能符合医疗上治疗和抢救的用氧需求。因此, 医用分子筛制氧机能够满足ISO 10083-2006的要求, 所产生的93%氧气也可以用作麻醉、抢救及氧疗等医疗环境。

3.2安全性分析。

时至今日, 全世界各国临床报告还未有93%氧气导致不良反应的记录。以加拿大为例, 其大中型医院超过92%的比例都配备了分子筛制氧机。另据2006年临床治疗的相关调查表明, 包括30653例外科手术、378213例急救案例中, 制氧机使用时间达到1120368小时, 尚未收到由于分子筛制氧机所导致的医疗事故的投诉。

4. 国内医用分子筛制氧机使用现状分析

尽管我国引进医用分子筛制氧机技术起步时间较晚, 仅在我国有着十几年的使用历史, 但由于国家相关部门高度重视其临床适用性和安全性, 多次进行了专家讨论, 仅在2010年就组织了四次专家研讨会, 重点讨论了93%氧的应用及分子筛制氧机的安全程度, 规范了监管制度, 确保了国内广大患者医疗用氧的安全性, 为我国下一阶段医用分子筛制氧机的大范围推广奠定了良好的基础。

在取得可喜成绩的同时, 也应看到当前医疗分子筛制氧设备使用上的不足和制约因素。在2010年国家食品药品监督管理局对我国医疗单位医用分子筛制氧设备的突击检查中所发现的问题如下:

在检查的7家医院中, 虽然仅有1家医院由于氧气浓度检查结果未能达到国家标准, 但也从侧面反映出当前国内医疗单位对于医用分子筛制氧设备的管理、使用和维护存在不足, 急需改进。

在该次抽查中的所有医院都配备备用氧源, 且都于制氧机氧气输出端加装了氧气浓度测试仪, 当出现氧浓度不足90%的时候, 系统会自动产生告警, 并及时倒换为备用氧源。在分子筛制氧机的人员配备上, 均实现了24小时专人监测, 并每隔2个小时记录氧分压以及氧浓度。当前医用分子筛制氧设备实际运用较为突出的问题表现为氧气供给浓度不够稳定, 这主要是国内医院在使用和维护中不当的操作所引起的, 另外厂家对于仪器仪表的校准、设备的维护以及对医院技术人员的培训工作也有待加强。

5. 结论和建议

医用分子筛制氧机的使用、监管以及日常维护, 都需要医疗单位进行, 笔者建议构建和完善科学合理的制度规范来确保医疗用氧气的质量和安全性。

作为医疗用供氧设备, 首先必须确保分子筛制氧机工作的稳定性, 严格杜绝供氧不稳定和氧气质量不符合标准的情况的发生。在使用医用分子筛制氧机时, 医院方还应完善备用及氧气储备体系, 科学计算氧气储备量, 以确保用氧高峰的医疗使用。同时, 还应规范氧浓度测试仪的维护和使用, 定期根据相关标准进行计量校准, 保证监测结果的真实可靠, 确保医疗用氧气的质量。

最后, 由于医疗分子筛制氧机需要专业技术工作人员定期进行检查和维护, 以便及时发现和解决存在的问题, 所以就需要医院方和厂家配合, 对技术人员进行专业培训。临床医生还应记录用氧中产生的问题, 为研究优化医用分子筛制氧机提供重要的临床资料。另外, 还需要权威机构周期性的对医用分子筛制氧机的安全性进行检查, 在确保氧气质量的同时也重视使用的安全性。

摘要：随着我国医疗技术的进步, 医用分子筛制氧机因其可控、可靠和安全等方面的优点, 已具备在我国医院进行大规模推广的基础。笔者结合实际工作经验, 重点介绍了医用分子筛制氧机的工作原理、具备的优点、93%氧气的理化性能以及实际使用过程中存在的问题, 并提出了一些使用、管理和维护方面的建议。

关键词：医用分子筛制氧机,工作原理,问题,建议

参考文献

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[2]YY/T0298-1998.医用分子筛制氧设备通用技术规范[S].

分子筛制氧系统 第5篇

(一) 经济性

假设某医院有病床600张, 每月用瓶氧为900瓶, 相当于4500Nm3/月的氧气。每瓶价格按照30元/瓶, 电费按照0.8元/度计。

1. 采用瓶装氧

每瓶氧可释放出氧气5m3, 即30元/瓶÷5Nm3/瓶=6元/Nm3

(瓶装氧价格随地区供应情况有变化)

每月瓶氧费用900瓶30元/瓶=27000元

每年瓶氧费用1227000元=324000元

2. 采用液态氧

每公斤液态氧约为2.4元, 每公斤液态氧释放出氧气0.70Nm3, 即每立方氧的价格2.4÷0.70=3.4元

(液态氧价格随地区供应情况有变化)

每月液氧费用4500Nm33.4元/Nm3=15300元

每年液氧费用1215300元=183600元

3. 采用医用分子筛制氧设备

用产气量为15Nm3/h的医用分子筛制氧设备, 功率为18KW, 即生产1Nm氧气耗电为1.2度, 电费1.2度0.8元/度≈0.96元

每月用电费用4500Nm30.96元/Nm3=4320元

每年用电费用124320元=51840元

由三种供氧方式成本分析表可知, 医院使用三种供氧方式成本分析表PSA医用分子筛制氧设备, 每年可直接节约氧气费用约27.22万元。

(二) 安全性

1. 氧气瓶压力是15MPa, 不安全, 且其氧气的供应时间、数量和品质不可控制。

2. 液氧储存在-183℃的环境下, 不但操作要求特别严格, 而且汽化时1:800的体积比存在一定的安全隐患, 并且每年要为储槽抽真空, 不但气源浪费, 而且相当危险。

3. PSA医用分子筛制氧设备工作压力低, 只有0.4~0.5MPa, 是以空气为原料, 经过多级净化, 生产出安全可靠的医用氧气。

(三) 易管理性

1. 瓶装氧气需每天搬运, 工作繁琐危险, 交叉污染严重, 已经不适合现代化医院的管理。

2. PSA医用分子筛制氧设备避免了瓶装氧和液氧的众多弊端, 就地制氧, 整套设备全自动智能化运行, 更适合医院现代化的管理流程。

二、对PSA医用分子筛制氧设备科学的选择

在PSA医用分子筛制氧设备被列入医院建设的规划时, 院方会遇到一系列的问题:要选择产气量多大的分子筛制氧设备才能够满足医院现在和近期发展用氧的需求?选择一台或者两台、多台?采取什么样的措施来保证供氧的安全性?采取什么样的工艺来实现它的优越性?制氧设备站房建在什么位置?只有把这几个问题彻底弄清楚, 院方在选择设备时才能心中有数。

(一) 医院对分子筛制氧设备最基本的要求

1. 分子筛制氧设备产出的氧气能够满足医院目前和近期发展用氧的需要。

2. 分子筛制氧设备要节能降耗、经济安全, 明显比钢瓶氧、液态氧经济、方便、安全。

3. 分子筛制氧设备各项性能指标要达到YY/T0287-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》的相应要求。

4. 分子筛制氧设备运行性能要稳定, 特别是安全工艺、产气浓度和其他理化指标要符合最新国家标准的要求。

5. 整套设备要全自动运行, 并有报警装置和备用气源自动切换装置。

6. 制氧设备不但要有备用设备, 还要有应急气源。

(二) 以某医院为例, 具体说明对分子筛制氧设备科学合理的选择。

某综合性医院, 病床约400张, 配有高压氧舱和呼吸机、麻醉机, 日用氧量大约在40瓶。

医院实际用氧气量:通常充装每瓶的氧气量在标准状态下的体积约5Nm3, 40瓶的氧气量在标准状态下的体积约405=200Nm3 (表压为12.4Mpa状态)

每日用氧气量200Nm3, 即每小时平均用氧气量约200÷24=8.33Nm3/h

设备型号选择:

1. 选用10Nm3/h的设备, 相当于每小时生产氧气为10Nm3/h相当于2瓶氧气, 单套设备日生产能力为48瓶氧气。

2. 选用两套10Nm3/h的设备, 平时用氧时, 每套每天间歇运行工作;在遇到用氧高峰期, 两套设备同时工作, 保证氧气的正常供应。

3. 某一套设备在维护保养时, 开启另一套设备, 保证氧气的正常供应。

4. 在遇到不可预测的事故造成停电或其他原因时, 自动打开应急气源, 减少医疗事故的发生。

5. 配备辅助的氧气增压和储存设备, 保证设备的间歇运行和把生产出多余的气储存, 有利于故障率的减少和设备使用寿命的延长及明显的节约电能。

由以上可知, 首先要选择某一型号设备的产气量一定要稍大于用气量, 保证供气量的安全。其次要选择两台设备, 一台工作一台备用, 保证设备在维修、保养时的正常供气。辅助设备的安装, 虽然增加了一些经济成本, 可对整套制氧系统优越性能的实现起着重要的作用。

(三) 氧气增压机的作用

1. 提升了氧气的压力, 使氧气在远距离高楼综合性医院对分子筛制氧设备规格型号选择的参考表管网中的输送得以实现;

2. 使设备单位时间内的产氧量达到一个稳定状态, 很大程度上节约了电能的消耗;

3. 使设备实现间歇运行, 减少了故障率, 延长了设备的使用寿命。

(四) 氧气储罐的作用

1. 消除进入罐内氧气流的脉动, 使输入到管网的氧气流比较平稳;

2. 把设备生产出来的多余氧气暂时储存, 保证设备在停机时的正常供应。

(五) 汇流排的作用

作为应急用氧气源, 在遇到用氧量急剧增大、停电、设备出现故障等非正常的情况下, 及时保证医院氧气的安全供应。

(六) 报警系统的作用

分子筛制氧系统 第6篇

国家食品药品监管局为检查医疗机构在用分子筛制氧设备及其维护使用是否符合法规规定和标准要求, 消除安全隐患, 打击违法违规行为, 进一步保障临床用氧安全。于7月25日在北京召开全国在用医用分子筛制氧设备专项督查工作会议。国家食品药品监管局副局长边振甲出席会议并讲话, 他对督查人员提出了三点要求:一是要充分认识此次督查工作的重要性, 二是要严格按照督查方案的要求开展工作, 三是督促各级食品药品监管部门依法查处违法违规行为。

在今年4月, 国家食品药品监管局在全国范围内启动了医疗机构在用分子筛制氧设备专项检查工作以来。各省 (区、市) 食品药品监管部门按照国家局的统一部署, 组织使用此类设备作为集中供氧系统氧源的医疗机构进行自查, 并对医疗机构进行了抽查, 对部分医疗机构在用分子筛制氧设备产品的气氧浓度进行了抽验。这次, 国家食品药品监管局在各省市检查工作的基础上, 组织6个督查组分别前往北京、江苏、浙江、山东等18个省 (区、市) 开展督查。

国家食品药品监管局对督查工作十分重视, 边振甲副局长于7月26日随督查组在北京进行了督查。当日, 督查组听取了北京市食品药品监管局的情况汇报, 与部分在京的分子筛制氧设备使用单位及生产企业代表进行了座谈。边振甲在肯定北京市食品药品监管局工作的同时, 要求加大对分子筛制氧设备的监管力度, 决不允许使用不符合医用标准的氧气, 确保群众用氧安全。会后, 各督查组分赴各地, 为期10天的专项督查工作拉开了帷幕。

分子筛制氧机氧气中水分含量的探讨 第7篇

1 水分含量指标的重要性

由分子筛制氧设备制取的氧气浓度能达到90%以上, 这种浓度的氧气需经过稀释和湿化后才可给病人使用, 以减少病人的干燥感。行标YY/T0298-1998严格控制水分含量的原因如下:

(1) 对人体有危害。工业用氧和医用氧气最大的区别就在于水分含量的差别, 工业用氧中水分处于游离状态, 氧气中的游离水若带入储存钢瓶或运输钢管, 易导致钢瓶内壁腐蚀, 产生异味[1], 影响氧气的质量, 不利于人体健康;而医用氧气水分含量0.07 g/m3, 则于人体无害。

(2) 对制氧设备有损害。制氧机内分子筛的某些材质极易吸附水分, 即便在常温下进行变压吸附也很难将水分脱附, 过饱和析出的水被吸附后不能彻底脱附, 从而造成分子筛对其他杂质的吸附容量下降[2]。如果经过分子筛的氧气中水分含量长期较高, 容易造成氧气的产量和纯度下降[3]。因此, 控制分子筛制氧机中的水分含量十分必要。

2 水分含量检验中存在的问题及原因分析

2.1 制氧机本身问题

(1) 体积有限。分子筛制氧设备是以空气为原料, 利用沸石分子筛加压时对氮的吸附容量增加、减压时对氮的吸附容量减少的特性, 分离空气中的氧气、氮气, 并滤除氧气中的CO、CO2、H2O等有害物质, 从而获取高纯度氧气。其主要部件及构造, 见图1, 其中冷干机的作用就是将压缩机中的气体冷凝, 使空气中的气态水液化排出, 以达到去除大部分水分的目的[4]。

但是一般只有大型的分子筛中心制氧系统才会配套有冷干机, 而家用或医用小型分子筛制氧机都没装冷却器件, 空气经过滤压缩后直接进入分子筛吸附塔, 再通过分子筛的吸附功能将压缩空气中的水分去除。部分制氧机是通过冷凝管或者在吸附塔的下部装填活性氧化铝以预先除去大部分的水分[5]。

(2) 吸附器除水能力有限。吸附器一般装有分子筛及活性氧化铝等吸附剂, 分子筛对空气杂质成分中水的吸附是最强的[6], 在湿度较高时, 活性氧化铝对水的吸附能力明显优于分子筛, 在常温下两者都可以使干燥气体的露点达到-40℃以下[7], 两者比例适当也可以很好的去除水分。但对于未装有冷干机或冷凝器的分子筛制氧机, 其空气原料温度高, 对水的吸附容量较温度低时也会变小[6], 同时饱和水含量也很大, 容易使吸附剂达到一个饱和状态。而且小型的制氧机毕竟容量有限, 吸附剂装量有限, 因此单依靠吸附器来去除空气中水分以达到标准要求有一定的难度。

(3) 制氧机管路亲水。在用露点法测试水分含量时必须采用聚四氟乙烯管、钢管等疏水较强的管路连接检测设备和制氧机, 因此管路中采用的一些具有亲水性的硅胶材料, 也会影响水分含量的最终检测结果。

2.2 标准问题

2005年在《中国药典》 (2005版) 中加入《医用氧气》理化指标的相关内容来加强医用氧气的监管, 2009制定标准GB 8982-2009《医用及航空呼吸用氧》。但药典及国家标准规范只适用于以深冷法制得的氧气, 而发展起来的变压吸附 (PSA) 分子筛制氧技术虽简单易行、成本低, 但氧气浓度只能在 (93%±3%) 左右[8], 无法达到中国药典及医用氧气国家标准要求, 因此建立标准YY/T0298-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》来规范分子筛制氧设备, 其中包括氧气理化指标。3个标准的具体指标, 见表1。由表1可知, 除了氧气浓度的要求发生了改变, 其他的理化指标都未变。实际上, 水分含量在深冷法中通过冷凝后是比较容易除去的, 而且深冷法制取的氧气储存于钢瓶中, 水分的残留过多会影响到氧气的品质。但对于小型分子筛制氧机, 并不需要接触钢瓶, 而水分本身对人体是无害的, 因此照搬中国药典中及国标中水分的指标是否适用还值得深究。

2.3 监管问题

自2003年, 国家食品药品监督管理局就多次发文加强医用氧气的监管, 其中也包括医用分子筛变压吸附法制取的氧气。不过主要集中对医用分子筛供氧设备注册证及运行情况等进行检查, 而且重点是针对医疗机构系统供氧源。而市场上小型制氧机更多的是用于家用保健或其他非医疗场所, 缺乏相应的管理和监督。2009年对拉萨、日喀则等酒店使用的制氧机进行氧气浓度的抽查, 发现合格率仅为30.5%[9]。这些小型的分子筛制氧机, 出厂检查也一般只是针对氧气的浓度, 对水分含量以及其他有害气体极少关注。

3 对水分含量检验的建议

3.1 加强对制氧机的改进

(1) 优化吸附器。吸附器, 也叫分子筛纯化系统, 主要是填充分子筛, 有些会在吸附器的下床装填活性氧化铝。小型制氧机中吸附器容量有限, 合理的优化活性氧化铝和分子筛的比例, 并且采取方法使吸附器的死空间小, 结构紧凑[10], 才能保证吸附器更高效的除水。

(2) 安装冷凝装置。对于无法安装冷干器的小型制氧机, 可以在分子筛之前加些冷凝板、冷凝管或者低温介质以降低进入吸附器的气体温度, 提高除水效率。

(3) 选择合适的管路。因水是极性分子, 极易吸附在管道内壁或透过管路, 因此在制氧机内部尽量安装厚而内壁表面光滑, 且憎水性强材料的管路。并且露点法测水分含量, 对取样管路有较高的要求[11], 利用不同的采样管路采集水分, 测试水分露点, 发现不锈钢、聚四氟乙烯管、铜管的效果都优于聚乙烯管和橡胶管。

3.2 加强标准的完善

水分含量对小型制氧机而言, 虽然也有一定的重要性, 但是并没有像大型分子筛制氧设备那样影响到人体健康, 关于水分含量>0.07 g/m3是否对人体有害也未见文献报道。而且小型制氧机受其本身条件的限制, 致使氧气的露点基本上在-35℃以上 (水分含量>0.1652 g/m3) , 因此也有必要考虑选用新的露点合格限。小型分子筛制氧机生产注册时, 执行的YY/T0298-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》也只是推荐性标准, 制定产品技术指标时也可以根据产品的技术及使用特点选用其中的条款, 制定企业标准, 也有必要考虑制定新的适合于小型分子筛制氧机的行业标准。

3.3 加强监管

(1) 建立健全的监管机制。首先, 应从源头抓起, 加强对医用分子筛制氧机生产企业的监督, 企业内部出厂检测中, 可以将制氧机水分含量这一指标加进去, 而不是只监控氧气浓度;其次, 分子筛制氧机必须经过医疗器械监督部门注册检验, 取得注册证才能上市;另外也要加强对消费者使用过程中对制氧机的管理, 保证制氧机在使用过程中水分含量合格。

(2) 加强监管力度。相关监管部门加强对市面小型制氧机监督抽查, 建议医疗器械监管部门应将制氧机监督抽验列入年度抽验计划, 制定专门的抽验方案, 确保生产、经营及使用环节的产品质量[12]。

4 结束语

水分含量虽然仅是制氧机氧气里面的一个理化指标, 但是它也影响到整台制氧机的合格与否, 关系到制氧机日后的使用及寿命。因此该问题的解决势在必行, 希望本文的建议对相关的企业和部门有所帮助。

摘要：本文就分子筛制氧机的检验标准以及氧气中水分含量检验中的一些问题进行分析总结, 并提出相应的建议, 希望有助于分子筛制氧机的生产注册及监管。

关键词：分子筛制氧机,医用氧气,水分含量,变压吸附

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分子筛医用制氧机质量分析仪的研制 第8篇

医用制氧机主要使用于各级医疗卫生部门, 依据需要提供浓度合格、流量合适的供氧服务, 其本身具有氧浓度、杂质浓度、氧气流量等实时监测功能, 其计量性能准确与否将直接影响到需求者的安全与治疗效果。

医用制氧机从原理上可以分为:电子制氧机、化学药剂制氧机、富氧膜制氧机、分子筛制氧机。前面三种或者工艺复杂, 或者由于可产生的氧浓度太低基本上已经被弃用, 目前市场上见到最多也最有发展前景的就是分子筛制氧机。医用分子筛制氧机是以空气为原料, 基于分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附, 采用变压吸附原理, 即利用空气中的氧气和氮气在吸附剂上的吸附容量、吸附速度和吸附力等方面的差异, 以及吸附剂在不同压力下对氧气和氮气的吸附容量有较大差异, 来使空气分离获得氧气。当空气经过压缩, 通过分子筛吸附塔的吸附层时, 氮分子优先被吸附, 氧分子留在气相中, 而成为氧气。吸附达到平衡时, 利用减压或抽真空将分子筛表面所吸附的氮分子驱除, 恢复分子筛的吸附能力即吸附解吸。为了能够连续提供一定流量的氧气, 装置通常设置两个或两个以上的吸附塔, 通过程控指令, 分时接通高、低压气, 周而复始完成吸附和解吸再生流程。医用分子筛制氧机以其安全性、可靠性、便捷性、成本节约性成为市场主流机型。

按照中华人民共和国《医疗器械监督管理条例》规定医用制氧机属于二类医疗器械, 依据《医用分子筛制氧设备通用规范》 (YY0298-1998) 对其氧浓度、氧产量、杂气浓度等计量指标都有着明确的要求。如果使用的制氧机氧浓度过低, 就可能会引起低张性缺氧, 造成动脉血氧分压降低, 动脉血氧含量减少, 从而引起喉头水肿等呼吸道狭窄或阻塞疾病、胸膜炎等胸腔疾病、肺炎等肺脏疾病、呼吸中枢抑制或麻痹性疾病。如果氧产量过低, 就可能会引起循环性缺氧, 造成组织器官血液量减少或流速减慢而引起的细胞供氧不足, 从而导致肺水肿、休克等严重病变, 氧产量过高又会引起吸收性肺不张, 造成氧中毒。由此可见, 对于医用制氧机其性能指标的检测尤为重要。现有的检测手段只是按原件分类进行检测, 存在检测效率低、对于氧含量等指标无法进行在线测量等缺点, 因此研制一种实时、在线、全指标检测的医用制氧机质量分析仪十分必要。

2 系统的组成与设计原理

2.1 总体设计方案

2.1.1 系统结构框图

系统由取样、检测部分、前置放大部分、微机控制部分、显示部分、供电部分以及其他一些外围设备构成。系统结构框图见图1 所示。

2.1.2 关键部件的选型

传感器做为仪表的核心部件, 它的性能直接影响着仪表检测的准确度, 因此决定选择进口的、性能稳定、使用寿命长的产品。

其中氧电池所用氧气传感器都是自身供电, 有限扩散, 其金属-空气型电池由空气阴极、阳极和电解液组成。氧气传感器简单来说是一个密封容器 (金属的或塑料的容器) , 它里面包含有两个电极:阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE (聚四氟乙烯) , 阳极是一个铅块。这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔, 允许氧气通过进入工作电极。两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚, 而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。传感器内充满电解质溶液, 使不同种离子得以在电极之间交换。进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。当氧气到达工作电极时, 它立刻被还原释放出氢氧根离子, 由它将测量信号转换成电压、电流信号, 通过放大器送到微处理器。反应发生生成电流, 电流大小相应地取决于氧气反应速度 (法拉第定律) , 可外接一只已知电阻来测量产生的电势差, 这样就可以准确测量出氧气的浓度。

测水份含量所需的露点仪采用亲水性材料或憎水性材料作为介质, 构成电容或电阻, 在含水份的气体流经后, 介电常数或电导率发生相应变化, 测出当时的电容值或电阻值, 就能知道当时的气体水份含量。电容型聚合物薄膜测湿传感器测量被测气体中的水分子, 从而测出相对湿度;测温传感器测量测湿传感器的表面温度, 仪器内置的微处理器从这两个参数计算出水份含量。测湿、测温传感器通过金属膜背靠背紧密靠近, 这样一方面使得测温传感器能够准确测得湿度传感器所处温度, 另一方面通过金属膜的作用大大减小了由于外部电场作用产生的感应电容。

氧产量的测量采用世界领先的微机电系统 (MEMS) 流量传感器技术和智能电子控制技术, 专为普通气体流量监测开发的产品。该传感器能直接测量气体质量流量, 低压损。

前置放大部分也是仪表的关键部件之一, 必须选择一种简单、便宜、使用方便, 不需要附加外围的转换器件。

2.2 系统硬件的实现技术

2.2.1 前置放大

前置放大系统是保证测试精度的重要因素。它包括放大器和电源等有关部分, 详见图2 所示。

因为光电转换器件输出的是电流, 而且阻抗很大, 因此采用高阻抗的电流放大器, 将电流信号转换为电压信号, 所以前置放大器应选取高输入阻抗、低噪声、低漂移的运算放大器。为了达到仪表输入阻抗的要求, 前置放大器输入阻抗高达1 012 Ω, 完全满足输入信号的要求。为了降低噪声, 电容C1 接在反馈电阻端组成低通滤波器。

2.2.2 单片机系统

单片机系统采用AD公司的ADu C813 作为控制单元供电、主时钟和基准电压ADu C813 有两组模拟和数字电源引脚AVDD和DVDD, 其供电压有3 V和5 V两种电源或供选择, 但并不需要两个供电电源, 因为在AVDD和DVDD之间最大的绝对差值为0.3 V, 所以A-Du C813 最好采用单一供电。考虑到工业标准对仪表功耗的要求, 电源供电选择3 V工作模式。

ADu C813 含有一个静态8051 内核, 内核的主时钟频率最低可达直流。然而, ADC时钟是由主时钟得到的, 同时ADC的性能在非常低的频率下会变坏。可保证ADC性能的最低时钟频率为400 k Hz, ADC的时钟频率应为主时钟频率的1、1/2、1/4、1/8 (由ADC-CON1来选择) , 这样, 为了ADC的可靠操作, 最低主时钟频率也为400 k Hz。

2.2.3 机械结构设计

仪器采用柜式结构设计, 各部件独立安装, 互相影响小。仪器整体采用单开门结构, 维护使用方便。前门为透明玻璃, 便于观察。仪器上部为显示控制部分, 中间为流量调节部分, 下部为管路系统。

仪器进样系统采用一个气体稳压阀, 使得流入到检测器的样品流量平稳, 减小流量波动对测量的影响。同时设有流量显示和控制阀, 大流量分流溢流, 以减小测量滞后。结构采用插拔式, 便于更换传感器。

2.3 系统软件的设计

仪表的软件采用C汇编语言进行编程, 包括AD采样、DA输出与上位机的通讯等。软件设计的主流程图见图3 所示。

模拟量输入中断响应程序流程图见图4 所示。

仪表的软件是基于MCGS提供的工控机组态平台自主开发的脚本程序, 包括数据的计算、浊度的补偿、整个仪表的控制时序、显示与键盘、数据的存贮等。要求仪表有6 路A/D转换, 并且不低于12 位, 采用7 寸彩色液晶显示, 计算出来的测量值能即时显示6 路测量值, 分辨率0.01;同时能显示趋势图, 并能调出至少1个月的数据。

3 结束语

分子筛医用制氧机质量分析仪能有效实现医用制氧机的现场检测功能, 且具有携带方便、操作便利、计量特性满足 《医用分子筛制氧设备通用规范》 (YY0298-1998) 要求、结构简单、操作容易的特点。该仪器能按照设定的参数自动计算和显示被测气体的氧含量、氧产量、水含量、二氧化碳、一氧化碳、臭氧含量等, 由转子流量计通过快接插头输入输出气体, 气体流量根据需要调节, 供测量仪器使用。此外, 仪器还配有精密的温度、压力传感器, 通过单片机经过数据处理后, 将准确的水含量、氧含量值等量值在同一屏幕上显示出来。

摘要：医用分子筛制氧机以其安全性、可靠性、便捷性、成本节约性广泛地应用于各级医疗卫生部门, 为患者提供吸氧治疗, 其输出的氧气浓度、杂质浓度、氧气流量等关键指标对于临床治疗尤为重要, 因此研制一种实时、在线、全指标检测的医用制氧机质量分析仪十分必要。通过设计采样部分、检测部分、前置放大部分、微机控制部分、显示部分、供电部分以及其他一些外围设备构成医用制氧机质量分析仪内部测量结构来实现上述检测功能, 选取高精度氧气传感器等以保证实时测量的准确度。

关键词：分子筛,医用制氧机,质量分析仪

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