制氧机相关知识

历史发展我们常说的“制氧机”英文表述为“Oxygenconcentrator”意思是氧气收集器。按原理市面上常见两种氧气收集器：一种是用分子筛产氧，一种是使用“附氧膜”又称“富氧膜”产氧。首先应用“富氧膜”的日本松下电器产业公司开发了一项高流量富氧膜的批量生产技术，研制了4种类型不同流量的膜装置，从1986年1月起开始销售该装置。其首先并非应用于制氧机而是富氧空调，上世纪90年代末中国的某公司也希望生产富氧空调引进了富氧膜技术，但由于空气中氧扩散的速度根本不是我们可以想象的快，富氧空调一直只是一种噱头，未见实效。日本人好美容，后来松下针对美容市场开发一台浓度30%流量3升的富氧膜制氧机，投放市场而且受到日本女生欢迎，销量很好。随着小型分子筛技术进步，富氧膜制氧机轻便的优势渐渐消失，虽然松下公司在2008年开始逐步停止了富氧膜制氧机的生产，但松下公司从来未有把富氧膜制氧机用于医疗或保健领域。第一台“分子筛”PSA制氧机，最早是德国德林公司制造的，距今快100年了。上世纪70年代美国的小型分子筛制氧机开始进入家庭氧疗领域，20世纪70年代机器比大部分国产的机器还笨重5升机器差不多要50公斤。和中国不一样，国外（包括美国和印度）做家庭氧疗都用5升机器，原因很简单5升每分钟，5升纯氧吸入到肺部时被扩散混和剩下约41%，（我们知道潜水用氧是50%）这是可以长期适合肺泡交换氧的纯度，肺泡浸润在50%及0.06Mpa以下的氧环境是不会发生氧中毒的，50%的肺氧环境是最为有效的体内氧交换环境而又不会发生氧中毒（一般低流量或低浓度的氧吸入到肺部已经被被扩散混和到和空气相差无几，这和吸空气是分别不大的）。吸氧压力长期过大会损害肺泡，国外严格控制吸氧压力不能超过0.06Mpa。噪音也要尽量低于45分贝，以保证其不影响家庭成员的休息。购买家用制氧机，要选择压缩机排气量足够大的产品，否则长期运转容易磨损，导致气量缺乏和氧浓度衰减。2003年开始大部分医疗用制氧机采用了PSA（变压吸附）空气分离制氧技术，它是基于吸引剂（沸石分子筛）对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离。当空气进入装有吸附剂的床层时，氮气吸附能力较强被吸附，而氧气不被吸附，这样可以在吸附床出口端获得高浓度的氧气。由于吸附剂具有其吸附量随压力变化的特性，改变其压力，可使吸附交替进行吸附与解吸操作。PSA制氧原理示意如下图所示。制氧机用途在欧美国家，小型家用制氧机多年前已经成为了非常畅销的保健产品，选择一台好的制氧机，能帮助我们科学地开展氧保健。以达到治疗疾病、缓解症状、促进康复、预防病变、增进健康的目的。临床实践证明，氧气疗法以其独特的治疗机理，对临床各科的急性、慢性缺血缺氧性病症和因缺氧引起的继发性疾病，能够起到有效的治疗作用。适当吸氧，还有改善微循环状况，减轻为保持一定肺泡气体氧分压所必需的呼吸系统负荷量，减轻为保持一定的动脉血氧分压所必需的心肌负荷量等效果。因而在临床医学、预防医学、急救医学、老年医学、康复和保健医学等方面，氧疗和氧保健都有不可替代的重要作用和广阔的发展前景。技术发展首先，1958年，Skarstorm申请专利并应用此技术分离空气。同时，GerindeMontgareuil和Domine也在法国申请专利。两者的差别是，Skarstorm循环在床层吸附饱和后，用部分低压的轻产品组分冲洗解吸，而Gerin-Domine循环采用抽真空的办法解吸。1960年大型变压吸附法空气分离的工业化装置建成。1961年用变压吸附分离工艺从石脑油中回收高纯度的正构烷溶剂，并命名为Isosiv过程，1964年完善了从煤油馏分中回收正构烷烃的工艺。1966年利用变压吸附技术提氢的四塔流程装置建成，20世纪70年代后采用四塔以上的多塔操作，并向大规模、大型化发展。1970年又建成分离和回收氧的工业化装置，用于环保工业污水处理生化的需要。同时被广泛用于从石脑油中提取正构烷烃，再经异构化，将异构化产物加入汽油馏分中，以提高其辛烷的Hysomer过程。1975年试制成医用富氧浓缩器，1976年开发了用碳分子筛变压吸附制氮的工艺并工业化，随后采用5A沸石分子筛抽真空制氮工艺。到1983年德国推出性能优良的制氮用碳分子筛。到1979年为止，约有一半的空气干燥器采用Skarstrom的变压吸附工艺。变压吸附用于空气或工业气体的干燥比变温吸附更为有效。1980年开发了快速变压吸附工艺（又称为参数泵变压吸附）。从20世纪90年代起，由于电能紧张，变压吸附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。中国对变压吸附制氧技术的研究中国对变压吸附制氧技术的开发起步较早，20世纪70年代是中国PSA分离空气制氧技术发展的鼎盛时期。全国有十几个单位相继开展了变压吸附制氧技术的实验研究，建立了数套工业试验设备。这个时期开发的变压吸附制氧设备的共同点有以下几个方面：⑴大多采用高于大气压吸附、常压解吸流程，吸附塔有两个到四个；⑵空气进入吸附塔前，经过脱水预处理；⑶设备可靠性差，不能连续稳定运行，导致大部分设备报废；⑷技术、经济指标落后。20世纪80年代，原来从事变压吸附制氧装备研制单位的开发项目相继中止，中国变压吸附制氧技术的开发再次进入低谷。1995年，昆山锦沪机械有限公司在河南洛阳钢铁厂建成VPSAO1000Nm3/h制氧机，标志着变压吸附在中国正式进入工业领域，也标志着变压吸附在中国进入高速发展时期。20世纪90年代是中国变压吸附制氧技术突飞猛进向前发展的时期，变压吸附制氧技术逐渐成熟，有些产品的综合技术经济指标已经接近国外先进水平。多年的实践表明，中国变压吸附制氧技术已经走出实验室步入实用化阶段。在近十年内，通过不断地技术更新和研究开发，中国变压吸附制氧技术日新月异、发展迅速，与世界先进水平之间的差距正在不断缩小。但从整体水平上看，中国在很多方面与国际先进水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附剂的研究、吸附流程的改进、理论分析研究和数学模型的建立，质量监控与自动化控制等许多方面。分子筛变压吸附气体分离和提纯技术是利用分子筛、依靠压力的变化来实现吸附和再生，其再生速度快、能耗低、属于节能型气体分离技术，特别符合在能源短缺的情况下其低品质资源的开发利用的世界潮流。分子筛变压吸附原理的制氧机仅仅利用空气就可以生产纯度在90一95%的氧气，并且其制氧机工艺流程简单、安全、投资少、能耗比较低，因此在中小规模的需要富氧的地方，如2003年以来各级医院的中心供氧系统的氧气气源愈来愈多的选用制氧机产氧，这类设备均采用分子筛变压吸附气体分离和提纯技术获取低成本的氧气。产品维护与保养1、机身与外壳的清洗：家用制氧机的机身是最容易脏的，那么在清洗机身的时候，首先要将家用制氧机的电源切断，然后用干净柔软的抹布进行擦拭。如果抹布太干，可以用占有少些水的微湿抹布擦拭，切忌将任何液体渗入到机身里，以免通电时，发生短路。2、制氧机较长时间不用时，请切断电源，倒掉湿化瓶中的水，制氧机表面擦拭干净，用塑料罩罩好，置于无阳光照射的干燥处保存。3、清洗输氧管及吸氧器一般应每三天清洗一次，看你自己的使用频率，鼻吸式吸氧器上鼻吸头使用后都应该清洗消毒，可用5%的高猛酸钾溶液浸泡5分钟后用清水清洗干净，或用酒精擦拭，建议吸氧管使用每一年更换一次。4、清洗外壳：每星期擦拭清洗一次即可，但最少每月清洁一次，断电后用干净柔软的抹布浸过消毒液，在微湿的情况下擦拭，要注意是要防止液体渗入外壳缝隙。5、为保持水箱清洁，水箱中的水应加入纯净水，并尽量每天更换。6、水箱每周清洗一次，先用食醋摇洗，再用清水冲洗干净，以保证用氧卫生。7、水箱清洗后记得将水箱的胶囊塞回，避免氧气从水口泄露。疾病呼吸系统疾病肺炎、支气管炎、慢性气管炎、病毒性呼吸道感染、哮喘、肺气肿、肺心病、肺栓塞、肺癌、肺脓肿等引起的呼吸衰竭、肺泡与血液之间的气体能力下降、肺部氧气转换能力下降导致血液含氧量降低。心脑血管疾病折叠高血压、心脏病、冠心病、心肌梗塞、脑血栓、脑缺血、脑眩晕、动脉粥样硬化、血液粘稠引起的冠心病、脑溢血、脂肪肝。对于心脑血管疾病适宜使用带负离子的制氧机，负离子能有效修复老化的细胞膜电位，促使其变成正常带负电的细胞，负负相斥从而有效降低血液粘稠度，使血沉减慢。同时负离子能加强血液中胶体质点本身负极性趋势，使血浆蛋白的胶体稳定性增加，保持血液的正常健康状态。高原缺氧病症折叠高原肺水肿、急性高山病、慢性高山病、高原昏迷、高原缺氧症等、红细胞增多症引起的头痛眩晕，严重的造成昏迷、高原心脏病、高原脑水肿、慢性高原病（心悸、气短、食欲不振、手足麻术、记忆力减退、头痛）。易患缺氧的人群折叠中老年人、孕妇、长期从事脑力劳动的学生、公司职员、机关干部、长期从事井下或密闭空间作业的人群、过度运动劳累氧供济不足的人群等、三高人群、肺活量低的人群、常失眠的人、司机、肥胖的人。需要氧疗人群折叠体弱多病肌体免疫力差的人群、中暑、煤气中毒、药物中毒、心脑肺病患者、血氧饱和度低于正常标准的人、部分呼吸困难的孕妇。使用注意事项1、制氧机开启工作时，切勿使流量计浮球置于零位上；2、在没有安装过滤器和滤网的情况下禁止开机；3、制氧机工作时，尽量置于室内清洁位置，距离墙壁或周围其它物体的距离不小于20厘米；4、制氧机要放置平稳，否则会增加制氧机运转的噪声；5、使用制氧机时要避开明火，避免发生火灾；6、湿化瓶中的水位不宜太高(水位以瓶体的一半为宜)，否则瓶中的水易逸出或进入吸氧管；7、病人使用制氧机时，为防万一出现断电等故障，影响病人用氧而出现不测，请预备其它应急措施；8、在运输和存放过程中，严禁横放、倒置、潮湿或阳光直射；9、制氧机较长时间不用时，切断电源，清除湿化瓶中的水，表面有拧干后的湿抹布进行擦拭，然后用机器原有的塑料罩盖好，放置在干燥无阳光暴晒的地方放置；10、清理制氧机、过滤器等或更换保险时切记切断电源；11、用制氧机灌装氧气袋时要特别注意，氧气袋灌满后一定要先拔掉氧气袋插管后，再关闭制氧机开关，否则易造成湿化瓶的水负压反吸进入制氧机，造成制氧机故障。