阅读说明：本技术 一种粗、精双分子筛医用制氧装置 (Medical oxygen generating device with coarse and fine molecular sieves ) 是由 罗治雯 汤新 杨宣进 徐勇 章雪丰 宋卫海 殷雅兵 于 2020-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种粗、精双分子筛医用制氧装置,包括一组制氧机构、氧气贮罐和反向吹扫装置,所述制氧机构通过供气管与左侧的用于提供压缩空气的供气装置连通,且供气管上从左到右依次设有第一控制阀和第一放空阀,所述制氧机构通过氧气管与氧气贮罐连通,且氧气管上设有第二控制阀,所述氧气贮罐上设有氧气输送管路,所述制氧机构的右端通过吹扫管路与反向吹扫装置连通。本发明中,采用增加精筛工艺使制氧浓度更高,符我国所有医用氧制备要求,达到中国药典规定用氧纯度值,且在现有的单级沸石分子筛工艺基础上增加了一级碳分子筛,沿长了工艺线路,从而使本装置呈现出粗筛精筛异型双筛工艺。(The invention discloses a medical oxygen generating device with a coarse molecular sieve and a fine molecular sieve, which comprises a group of oxygen generating mechanisms, an oxygen storage tank and a reverse purging device, wherein the oxygen generating mechanisms are communicated with a left air supply device used for providing compressed air through an air supply pipe, a first control valve and a first emptying valve are sequentially arranged on the air supply pipe from left to right, the oxygen generating mechanisms are communicated with the oxygen storage tank through an oxygen pipe, a second control valve is arranged on the oxygen pipe, an oxygen conveying pipeline is arranged on the oxygen storage tank, and the right end of the oxygen generating mechanisms is communicated with the reverse purging device through a purging pipeline. In the invention, the concentration of oxygen generation is higher by adopting the fine screening process, the oxygen generation concentration meets all the requirements of medical oxygen preparation in China, the oxygen purity value specified in Chinese pharmacopoeia is reached, and the primary carbon molecular sieve is added on the basis of the existing single-stage zeolite molecular sieve process, and the process line is lengthened, so that the device presents a coarse-screening fine-screening special-shaped double-sieve process.)

一种粗、精双分子筛医用制氧装置

技术领域

本发明涉及制氧装置领域，具体为一种粗、精双分子筛医用制氧装置。

背景技术

医用制氧机是以沸石分子筛为吸附剂,用变压吸附法(简称PSA法)制取医用氧气,该制氧机以常温低下以空气为原料将空气中的氧气(约占21％)氮气(约占78％)分离出浓度为90％-93％的富氧供医疗使用.因其产氧快,安全、经济、使用方便，除去了瓶装氧频繁换瓶，液氧定期充装的烦恼而受到各大中型医院接受使用。但由于各地区对其产氧浓度是否满足医用氧及国家规范认识上存在分歧(中国药典规定氧浓度大于99.5％)以至推广应用缓慢。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种粗、精双分子筛医用制氧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种粗、精双分子筛医用制氧装置，包括一组制氧机构、氧气贮罐和反向吹扫装置，所述制氧机构通过供气管与左侧的用于提供压缩空气的供气装置连通，且供气管上从左到右依次设有第一控制阀和第一放空阀，所述制氧机构通过氧气管与氧气贮罐连通，且氧气管上设有第二控制阀，所述氧气贮罐上设有氧气输送管路，所述制氧机构的右端通过吹扫管路与反向吹扫装置连通。

进一步的，所述反向吹扫装置为鼓风机或积压罐。

进一步的，所述反向吹扫装置为鼓风机时，所述吹扫管路包括第一吹扫管，所述第一吹扫管上设有第三控制阀和第二放空阀。

进一步的，所述反向吹扫装置为积压罐时，所述吹扫管路包括第二吹扫管，所述第二吹扫管上设有第四控制阀，所述积压罐的另一侧设有排气管，所述排气管上设有限压阀。

进一步的，所述制氧机构可并列设置两组，且两组制氧机构的供气管之间设有均压管，所述均压管上设有均压阀，且两组制氧机构均通过氧气管与氧气贮罐连通。

进一步的，所述鼓风机通过第一吹扫管分别与对应组的制氧机构连通，且每个第一吹扫管上设有第三控制阀和第二放空阀。

进一步的，所述积压罐均通过第二吹扫管与对应组的制氧机构连通，且第二吹扫管上设有第四控制阀。

进一步的，所述制氧机构包括沸石分子筛塔和碳分子筛塔，所述沸石分子筛塔和碳分子筛塔通过第一管道连通，所述氧气管与第一管道的中部连通，且第一管道上位于氧气管与第一管道连接处的两侧均设有第五控制阀，所述供气管与沸石分子筛塔连通，所述碳分子筛塔通过吹扫管路与反向吹扫装置连通。

进一步的，所述碳分子筛塔内部的分子筛为改性碳分子筛，且微孔直径范围为0.28nm-0.35nm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，采用增加精筛工艺使制氧浓度更高，符我国所有医用氧制备标准要求，超过中国药典规定氧纯度标准。

在现有的单级沸石分子筛工艺基础上增加了碳分子筛，沿长了工艺线路，从而使本装置呈现出粗筛精筛异型双筛工艺。

工艺线路的未端的反向吹扫装置可采用鼓风机或积压罐，使得在降压解吸时，向两级分子筛反向吹扫，便于分子筛再生。

采用两组制氧机构并列交替使用，从而实现连续制氧，提高制氧产能。

附图说明

图1为一种粗、精双分子筛医用制氧装置的流程图；

图2为一种粗、精双分子筛医用制氧装置中制氧机构并列设置且反向吹扫装置为鼓风机的流程图；

图3为一种粗、精双分子筛医用制氧装置中制氧机构并列设置且反向吹扫装置为积压罐的流程图。

图中：1、制氧机构；101、沸石分子筛塔；102、碳分子筛塔；103、第一管道；104、第五控制阀；2、氧气贮罐；3、反向吹扫装置；31、鼓风机；32、积压罐；4、供气管；5、第一控制阀；6、第一放空阀；7、氧气管；8、第二控制阀；9、氧气输送管路；10、吹扫管路；1001、第一吹扫管；1002、第三控制阀；1003、第二放空阀；1004、第二吹扫管；1005、第四控制阀；1006、排气管；1007、限压阀；11、均压管；12、均压阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供了技术方案：

一种粗、精双分子筛医用制氧装置，包括一组制氧机构1、氧气贮罐2和反向吹扫装置3，制氧机构1通过供气管4与左侧的用于提供压缩空气的供气装置连通，且供气管4上从左到右依次设有第一控制阀5和第一放空阀6，制氧机构1通过氧气管7与氧气贮罐2连通，且氧气管7上设有第二控制阀8，氧气贮罐2上设有氧气输送管路9，制氧机构1的右端通过吹扫管路10与反向吹扫装置3连通。

反向吹扫装置3为鼓风机31或积压罐32，用于在降压解吸时，向两级分子筛反向吹扫，便于分子筛再生。

反向吹扫装置3为鼓风机31时，吹扫管路10包括第一吹扫管1001，第一吹扫管1001上设有第三控制阀1002和第二放空阀1003。

反向吹扫装置3为积压罐32时，吹扫管路10包括第二吹扫管1004，第二吹扫管1004上设有第四控制阀1005，积压罐32的另一侧设有排气管1006，排气管1006上设有限压阀1007，积压罐32的压力超过1007限压阀的限压值时，超出部分会被泄放。

吸附阶段中，制氧机构1储存了氮气、氧气体，其它气体通过分子筛并排出，吸附完成后进行均压与收氧。

均压收氧步骤：

当仅有一组制氧机构1且反向吹扫装置3为鼓风机31时，供气管4停止供气，并关闭第一控制阀5，此时吸附加压停止，制氧机构1内积有较高压力，此时第一放空阀6开启，第二控制阀8开启，并使制氧机构1内部断开，由于压力作用下氧气被吸附于碳分子筛微孔中，而氩气等气体能够穿过分子筛通过第二放空阀1003排出，故压力下降后氧气析出，通过氧气管7送入氧气贮罐2；待压力平衡后，关闭第二控制阀8，并使制氧机构1内部连通，启动鼓风机31进行反向吹扫，吸附于制氧机构1内的氮气、氩等惰性气体通过第一放空阀6排出后，即可再次进行氧气的制备。

当仅有一组制氧机构1且反向吹扫装置3为积压罐32时，供气管4停止供气，并关闭第一控制阀5，此时吸附加压停止，此时制氧机构1内积有较高压力，第一放空阀6开启，第二控制阀8开启，并使制氧机构1内部断开，随着压力下降后氧气析出，通过氧气管7送入氧气贮罐2，完成氧气的收集；待压力平衡后，关闭第二控制阀8，开启第四控制阀1005，并使制氧机构1内部连通，由于限压阀1007的存在，故积压罐32内部存在较高气压，当第四控制阀1005开启后，内部气流从积压罐32向制氧机构1处流动，进行反向吹扫，吸附于制氧机构1内的氮气通过第一放空阀6排出，氧气通过氧气管流进氧贮罐，即完成氧气的制备并等待下个循环周期。

请参阅图2-3，在另一实施例中，制氧机构1可并列设置两组，且两组制氧机构1的供气管4之间设有均压管11，均压管11上设有均压阀12，且两组制氧机构1均通过氧气管7与氧气贮罐2连通。

此时的均压收氧步骤为：

当有两组制氧机构1并列设置，且反向吹扫装置3为鼓风机31时，供气管4停止供气，先关闭位于上方一组的第一控制阀5，此时吸附加压停止，制氧机构1内积有较高压力，开启均压阀12和第二控制阀8，使得上下并列设置的制氧机构1内部的压力平衡，并将氧气导入氧气贮罐2中，实现压力的平衡，在完成均压后，关闭第二控制阀8，开启第一放空阀6，通过鼓风机31吹风，对位于上制氧机构1进行反向施压，实现反向吹扫，从而将吸附于上方的沸石分子筛塔101和碳分子筛塔102内分子筛上的氮气、氩等惰性气体，通过第一放空阀6排出，而此时位于下方一组的制氧机构1持续供气，待上方一组的制氧机构1完成反向吹扫后，则下方一组的制氧机构1的供气管4停止供气，重复上述步骤。

同样的，当有两组制氧机构1并列设置，且反向吹扫装置3为积压罐32时，制氧机构1内部压力平衡方式相同，仅当进行反向吹扫时，开启对应的第四控制阀1005和第一放空阀6，由于限压阀1007的存在，故积压罐32内部压力较大，当开启第四控制阀1005后，会对对应的制氧机构1进行反向施压，实现反向吹扫，从而将吸附于上方的沸石分子筛塔101和碳分子筛塔102内分子筛上的氮气、氩等惰性气体，通过第一放空阀6排出，而氧气被集在氧气贮罐中。同时另一组制氧机构1持续供气，以分子筛进行氮气、氧气、氩的吸附过程，待上一组的制氧机构1完成反向吹扫后，该组的供气管4停止供气，重复上述均压与反向吹扫的步骤。

另外，两组制氧机构1并列设置，而反向吹扫装置3为鼓风机31或积压罐32，吹扫管路10的具体结构也有对应改变，以满足不同的使用要求。

当鼓风机31通过第一吹扫管1001分别与对应组的制氧机构1连通，且每个第一吹扫管1001上设有第三控制阀1002和第二放空阀1003，第三控制阀1002用于调控第一吹扫管1001的通断，故仅在反向吹扫时开启，而第二放空阀1003用于在提取氧气时，安排多余的气体，故在氧气提取时开启，而在反向吹扫时关闭。

同样的，积压罐32均通过第二吹扫管1004与对应组的制氧机构1连通，且第二吹扫管1004上设有第四控制阀1005，限压阀1007用于稳定积压罐32内部的压力，当制氧机构1在平衡内部气压时，第四控制阀1005关闭，而当进行反向吹扫时，第四控制阀1005开启。

上述实施例中的制氧机构1优选以下结构：包括沸石分子筛塔101和碳分子筛塔102，沸石分子筛塔101和碳分子筛塔102通过第一管道103连通，氧气管7与第一管道103的中部连通，且第一管道103上位于氧气管7与第一管道103连接处的两侧均设有第五控制阀104，供气管4与沸石分子筛塔101连通，碳分子筛塔102通过吹扫管路10与反向吹扫装置3连通。

其中，氮吸附分子被沸石分子筛塔101中的沸石分子筛吸附，而在压力作用下氧气被吸附于碳分子筛塔102中的碳分子筛微孔中，故在压力下降后，氧气析出，在压力平衡时，位于第一管道103左侧的第五控制阀104关闭，而位于右侧的第五控制阀104和第二控制阀8开启，将碳分子筛塔102中的氧气送入氧气贮罐2中。

碳分子筛塔102内部的分子筛为改性碳分子筛，且微孔直径范围为0.28nm-0.35nm，能够更好的吸附氧气。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。