浅谈医院分子筛制氧机的应用

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　　【摘要】本文通过对制氧机的种类比较、医院供氧方式的选择、分子筛制氧机的原理、特点和构造的三方面论述，证明了分子筛制氧机以其自身的一些优势和性能逐渐被大多数医院所接受。
　　【关键词】分子筛；制氧机
　　
　　近年来，医疗机构医用氧气的供应方式经历了氧气瓶、液氧和医用分子筛制氧机等三个阶段的发展，分子筛制氧机以其自身的一些优势和性能的不断提高逐渐被大多数医院所认可，医院使用分子筛制氧机作为集中供氧系统氧源的比例不断增加。为了医院选择合适的氧疗工具和保障患者用氧安全，下面我浅谈医院分子筛制氧机的应用，以供大家参考。
　　一、制氧机的种类比较
　　目前市场常见的制氧机主要有三类：化学药剂反应收集器、分子筛制氧机和高分子膜制氧机。
　　1）化学制氧机：通过使用化学药剂反应而产生氧气。
　　优点：产生的氧气纯度较高。
　　缺点：作为医用氧，虽然制氧器价格不高，但要日积月累的购买化学药剂，费用非常高。并且每次产氧的时间只有十几分钟，产氧量仅为100ml/min。
　　2）分子筛制氧机：是一种物理制氧法，通过分子筛的过滤吸附作用从空气中分离氧气。
　　优点：制氧时间较长，产气量也较大，制得的氧气纯净度高。
　　缺点：由于空气中含有大量的杂质和有机污染物等，分子筛经过一段时间的运行，上面会堆积大量的杂质细菌，造成筛孔很快被堵塞，制氧效率下降。因此，需要经常的更换筛膜，费用大，如不及时更换，制氧机虽在工作，但氧的含量已经很低了。
　　3）高分子膜制氧机：利用高分子膜对空气中的氧气、氮气具有不同的渗透能力，使氧气、氮气分开，而获得一定含量的氧气。
　　优点：制氧时间较长，产气量也较大。
　　缺点：其产生的氧气纯度实际上只有30%，低于医用氧标准。
　　二、医院供氧方式的选择
　　现代医院供氧基本采取集中供氧，氧气瓶直接进病房或手术室的方式逐渐被淘汰。集中供氧基本可分为如下三种方式：
　　1.由瓶氧经氧气汇流排减压集中供氧。
　　2.由液氧贮槽经液氧汽化器汽化、减压、稳压后集中供氧。
　　3.由变压吸附制氧机生产医用氧气，连续供氧。
　　早期的集中供氧基本上都采用第一种方式。上世纪80年代后期随着大型制氧机的增多以及国内外各种资本投资兴建大量的专业气体供应站，液氧汽化供氧也逐渐成为氧源丰富地区医院一种重要的供氧方式。上世纪90年代以来，随着变压吸附技术的成熟，相比钢瓶汇流排集中供氧和液氧汽化集中供氧，这种医院自己拥有制氧机且经济、方便、安全、可靠的供氧方式马上受到医院的青睐，成为大中型医院的首选，而迅速普及。在一些边缘省份，氧源比较远，运输不便的医院也最适合选择变压吸附制氧机供氧的方式。因为这种供氧方式只要有电能生产出合格的医用氧气，节省大量的人力、物力、财力。无论西方发达国家还是我国，医院选择医用分子筛制氧机供氧已是大势所趋。
　　三、分子筛制氧机的原理、特点和构造
　　1.分子筛制氧机原理
　　分子筛制氧机利用高效分子筛为吸附剂，采用变压吸附原理，即利用空气中的氧气、氮气在分子筛中的吸附性的差异，将空气中的氮气与氧气分离，并过滤掉空气中的其它杂质，如：二氧化碳等，从而产生符合医用氧标准的高浓度氧气。
　　2.分子筛制氧机特点
　　（1）高自动性
　　医用分子筛制氧机都是由高级工程师团队开发，设计精确、合理，最大限度地发挥了医用分子筛的制氧功能，并保证系统运行顺畅。整个设计高度自动化、人性化，只需通过几个按钮便可实现整个设备的开机、停机、检测、调试等功能，整个工作过程无需专人值守，全程自动化。
　　（2）可用性
　　医用分子筛制氧机采用目前国际上的先进技术――四塔工艺流程，较之目前多数制氧系统采用的双塔工艺有如下优点：资源利用率高、产氧效率高，能耗大幅降低，使用寿命长。同时该机还采用了控制专家精心研发的多通旋转分配阀控制技术，其寿命高达5000万次以上，其优点是：能耗低、体积小、重量轻、流量系数大、效率高。
　　（3）经济性
　　瓶装氧：平均25-36元/瓶，单位成本约为5元/Nm3-6元/Nm3。同时需运输、储备、搬运等人工费用成本高。液态氧：平均2.4元/公斤，单位成本约为3.2元/Nm3，同时需罐装，占地面积大，需专人管理，成本高。
　　分子筛制氧：设备工作只消耗电能，单位制氧成本约为1.1元/Nm3，同时采用自动化控制，无需专人管理，成本低。
　　（4）安全性
　　瓶装氧：属高压容器，危险性高，工作需要换瓶时，需间断供氧，危险性大。
　　液态氧：属高压容器，危险性高，需严格运输和储存，罐装时易泄露，危险性大。
　　分子筛制氧：属低压力设备，无高压危险，且随用随制，输出压力可调，无断氧危险。
　　（5）易用性
　　瓶装氧：运输、储存、搬运复杂、需专人管，理另钢瓶需定期检查和保养。
　　液态氧：灌充复杂，需专人操作，需专人监测压力，需定期检查。
　　分子筛制氧：通电后自动运行，无需运输、灌充等过程，无需专人操作。
　　3.分子筛制氧机构造
　　1)螺杆式空压机。2）空气储罐。3）冷冻式干燥机。4）除油过滤器。5）制氧主机
　　（1）螺杆式空压机
　　螺杆式空压机同活塞式相比，具有体积小、节能、噪声低、工作可靠等特点，是制氧系统配置的首选类型，螺杆式压缩机，其性能领先，可靠性高，维修率低。
　　（2）空气储罐
　　（3）冷干机
　　冷干机的作用是降低压缩机排出空气的温度，使气态水变成液态，这些液态的水将被下游的气水分离器排出。同时，较低的气体温度更有利于发挥分子筛的吸附效能。
　　（4）除油过滤器
　　压缩空气中如果含有油，会严重削弱分子筛的吸附容量，并且无法解吸，因此压缩空气在进入吸附罐之前必须洁净无油。除油过滤器采用三级过滤，其过滤精度应至少达到0.01um。
　　随着使用年限的增加，因为流程组织和采用分子筛性能不同，用户操作使用和维修保养效果也不一样，个别机组存在这种产量和纯度降低的现象。即使有产量和纯度降低的装置，有限的降低对整套装置的使用不会造成太大的影响。对于国产机有充足富裕量的优点来讲，又是对产量和纯度降低的一种补充。况且分子筛供货商对分子筛的质量和使用寿命也有承诺：正常使用，十年之内因为分子筛质量原因引起产量和纯度降低，供货商免费更换或添加。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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