淺析醫(yī)用分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源與醫(yī)用液氧貯罐供應(yīng)源的特點(diǎn)及選配
摘 要：文章闡述了醫(yī)用分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源、醫(yī)用液氧貯罐供應(yīng)源這兩種醫(yī)院氧氣源的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，分析了醫(yī)院在進(jìn)行醫(yī)用氧氣供應(yīng)源選擇、設(shè)計(jì)時可能遇到的問題，并提出了解決方案。
關(guān)鍵詞：分子篩制氧機(jī)；液氧貯罐；氧氣純度；解決方案
現(xiàn)有的氧氣源主要有醫(yī)用分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源（簡稱分子篩制氧機(jī)）、醫(yī)用液氧貯罐供應(yīng)源（簡稱液氧罐）、醫(yī)用氧氣鋼瓶匯流排供應(yīng)源、醫(yī)用氧焊接絕熱氣瓶匯流排供應(yīng)源。下面主要介紹前兩種供應(yīng)源的原理、特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案。
一、工作原理
（一）醫(yī)用分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源的工作原理 分子篩制氧機(jī)采用物理吸附的方法，加壓吸附、減壓解吸。 空氣中的主要成分是氮?dú)?、氧氣及其它稀有氣體，它們的分子極性各不相同，其中氮?dú)獾臉O性較氧氣的極性要大。沸石分子篩是一種極性吸附劑，在等溫條件下，當(dāng)吸附壓力增加時，它對氮?dú)獾钠胶馕搅恳妊鯕庠黾雍芏?；?dāng)吸附壓力減少時，它對氮?dú)獾钠胶馕搅勘妊鯕鉁p少很多。利用沸石分子篩的這一特性，可采用加壓（0.2～0.6M空氣中的主要成分是氮?dú)?、氧氣及其它稀有氣體，它們的分子極性各不相同，其中氮?dú)獾臉O性較氧氣的極性要大。沸石分子篩是一種極性吸附劑，在等溫條件下，當(dāng)吸附壓力增加時，它對氮?dú)獾钠胶馕搅恳妊鯕庠黾雍芏?；?dāng)吸附壓力減少時，它對氮?dú)獾钠胶馕搅勘妊鯕鉁p少很多。利用沸石分子篩的這一特性，可采用加壓（0.2～0.6MPa）吸附、減壓解吸循環(huán)操作的方法制取氧氣。主要由兩只吸附塔分別進(jìn)行相同的循環(huán)過程，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣。全系統(tǒng)由單片機(jī)全自動控制。分子篩制氧機(jī)站房的主要工作流程見圖1。
（二）醫(yī)用液氧貯罐供應(yīng)源（深冷法制液氧）工作原理 液氧罐供氧是由專業(yè)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出合格的液態(tài)氧氣，經(jīng)由液氧槽車運(yùn)送到用氧氣站房，然后灌注入液氧貯罐。 大型專業(yè)廠家采用深冷法空氣分離制取液氧的原理是：以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化、用熱交換使空氣液化成為液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同，在一定的設(shè)備中（精餾塔），通過精餾，使它們分離來獲得氮?dú)夂脱鯕?。深冷法制液態(tài)氧原理如圖2所示。
二、兩種方法的區(qū)別及各自特點(diǎn)
分子篩制氧機(jī)與液氧貯罐這兩種供氧方式各自的特點(diǎn)如表1所示。
三、設(shè)計(jì)時可能遇到的問題及解決方案
（一）分子篩制氧機(jī)的解決方案 由于分子篩制氧機(jī)生產(chǎn)的氧氣純度為93%±3%，未達(dá)到現(xiàn)行《中華人民共和國藥典》中要求的醫(yī)用氧純度為≥99.5%的標(biāo)準(zhǔn)；氧氣出口壓力為0.3～0.5MPa。 由于分子篩制氧機(jī)生產(chǎn)的氧氣純度為93%±3%，未達(dá)到現(xiàn)行《中華人民共和國藥典》中要求的醫(yī)用氧純度為≥99.5%的標(biāo)準(zhǔn)；氧氣出口壓力為0.3～0.5MPa。 當(dāng)醫(yī)院處于用氧高峰時（通常為手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)病區(qū)用氧量增多時），極有可能出現(xiàn)分子篩制氧機(jī)所生產(chǎn)的氧氣無法及時提供以及供應(yīng)壓力不足的情況。尤其是北方冬季氧氣含量更低，因而此種方案設(shè)計(jì)中要求設(shè)置備用氧氣源，即氧氣鋼瓶匯流排氧氣源，詳見圖3。醫(yī)用分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源引出兩條主管路，分別至普通病區(qū)和生命支持區(qū)域（手術(shù)室、ICU監(jiān)護(hù)室）。在北方冬季氧氣含量更低。遼寧·丹東天茂氣體提示您:國家食藥監(jiān)局已發(fā)文明確告知分子篩適用范圍。在氧氣用量處于常規(guī)水平時，制氧機(jī)的制氧量可以滿足要求。 當(dāng)氧氣用量處于用氧高峰時段，所需流量大于制氧機(jī)輸出的額定流量，制氧機(jī)供氧壓力隨終端使用流量的增加而逐漸下降，下降到低于0.4MPa時，氧氣的流量和壓力都不能滿足要求（即終端壓力低于0.4MPa），此時則需要啟動備用匯流排氧氣源，并優(yōu)先供應(yīng)生命支持區(qū)域。
（二）液氧貯罐供應(yīng)源的解決方案 液氧的氧氣純度為99.9%，完全滿足現(xiàn)行《中華人民共和國藥典》中要求的醫(yī)用氧純度為≥99.5%的標(biāo)準(zhǔn)；氧氣出口壓力為0.7～0.8MPa。當(dāng)醫(yī)院處于用氧高峰時，仍可滿足用氧要求。 在方案設(shè)計(jì)中，將醫(yī)用氧氣鋼瓶匯流排氧氣源，作為需要加注液氧時的備用氣源。某項(xiàng)目液氧貯罐供應(yīng)源施工方案如圖4所示。由于該項(xiàng)目用氣點(diǎn)較多，因此在設(shè)計(jì)上采用了分氣缸作為氧氣分氣裝置。主氣源為兩組液氧貯罐。在液氧貯罐需要加注時，打開氧氣鋼瓶匯流排供氣閥門，確保醫(yī)用氧氣供應(yīng)不間斷。分氣缸引出四路分別至各用氣終端。 在方案設(shè)計(jì)中，將醫(yī)用氧氣鋼瓶匯流排氧氣源，作為需要加注液氧時的備用氣源。某項(xiàng)目液氧貯罐供應(yīng)源施工方案如圖4所示。由于該項(xiàng)目用氣點(diǎn)較多，因此在設(shè)計(jì)上采用了分氣缸作為氧氣分氣裝置。主氣源為兩組液氧貯罐。在液氧貯罐需要加注時，打開氧氣鋼瓶匯流排供氣閥門，確保醫(yī)用氧氣供應(yīng)不間斷。分氣缸引出四路分別至各用氣終端。
四、結(jié)束語
分子篩制氧機(jī)供應(yīng)源與液氧貯罐供應(yīng)源各有優(yōu)勢。分子篩制氧機(jī)在近幾年才漸漸被廣泛應(yīng)用，主要適用于中小型、生命支持區(qū)域較少、位于新開發(fā)區(qū)域、交通不便、空氣質(zhì)量好、不在低溫液氧生產(chǎn)廠家覆蓋范圍內(nèi)、初期資金雄厚的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。液氧貯罐已經(jīng)有數(shù)十年的使用歷史，適用于大型、交通便捷、周圍有低溫液氧生產(chǎn)廠家以及可保證合理的消防空間的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。在選擇中，還要考慮液氧運(yùn)輸槽車的日運(yùn)輸量、運(yùn)輸效率、周轉(zhuǎn)量等因素。
在方案設(shè)計(jì)中，做到結(jié)合實(shí)際情況、因地制宜，選擇最合理的、性價比較高的醫(yī)用氧氣供應(yīng)源，是非常有意義的。
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