SARS患者专用微型制氧机工艺参数实验研究

　　在2003年4月至6月间，非典型性肺炎(SARs)爆发流行给我国的国民经济和人民的日常生活产生了非常严重的影响.大量的临床治疗经验和研究表明，连续呼吸高浓度医用氧气可以有效提高SARS感染者的机体免疫力，大大降低重病患者的病死率.但是，传统的供氧方法容易导致交叉传染和增加医护人员的体力负担.在一些农村地区，氧源十分缺乏，难以满足SARS患者大量吸氧治疗的要求.因此，采用变压吸附技术，开发一种能够就地制氧满足SARS病人治疗用氧需要的微型制氧机非常必要.由于其特定的使用环境，这种变压吸附制氧装置除了应满足要求的氧气流量和浓度外，还需具有体积小、重量轻、噪声小、能耗低、可靠性高和移动灵活的特点.由于变压吸附系统的复杂性和过程的瞬态特点，关于变压吸附制氧机微型化的工艺技术尚未得到很好解决^[1] .

　　笔者在前期研究小型变压吸附制氧机工作的基础上‘叨，以变压吸附机微型化为目标，进一步研究了吸附时间、反吹比、吸附塔高径比以及吸附剂的种类等工艺参数对微型变压吸附制氧装置产品气浓度和回收率的影响，以期为研制开发SARS病人专用微型变压吸附制氧机提供理论基础。

　　1实验

　　1.1变压吸附过程

　　典型的两床Skajrstrom变压吸附循环包括升压阶段、高压吸附阶段、逆流卸压阶段和反吹阶段四个步骤。，，吸附床内装有沸石分子筛.然而，对于微型变压吸附制氧装置，一个变压吸附循环仅包括两个明显的步骤，即吸附阶段和反吹解吸阶段，属于简单的两步循环，参见图1，在第一个半循环周期时，原料气进入吸附塔2吸附，从吸附塔2产生的氧气一部分作为产品气，另一部分作为反吹气对正在卸压阶段的吸附塔1反吹.在第二个半循环周期时，两个吸附塔的角色对调.两个吸附塔的出口端通过一个控制反吹流量的节流阀连接，每一个吸附塔均通过单向阀与稳压罐相连.吸附塔2的升压和吸附塔1的反吹同时进行，即使是升压过程中也有氧气流进稳压罐.采用简单的两步循环代替传统的S加盯strom循环可以显著减小系统的复杂性和体积，并提高设备可靠性.影响变压吸附过程因素包括吸附剂的性质、吸附阶段和解吸阶段的时间、吸附塔的尺寸、吸附和解吸压力、反吹量、原料气量和产品气量以及原料气温度和湿度等.由于这些影响因素相互之间强烈祸合，

仅仅通过数值模拟的手段得到合理最优的参数配置是非常困难的问.因此，对于微型变压吸附制氧过程，采用实验方法确定和优化一些系统配置参数是非常必要的.