CN1017027B - 从气体流中回收卤代烃的方法 - Google Patents

Abstract

一种从气流中回收卤代烃的方法，该方法包括使气流通过一个疏水性分子筛吸附剂床，最好是高含硅沸石吸附刘。这种吸附剂的孔径大小足以使卤代烃分子由其通过并被有选择性地吸附进大的晶格内部空腔中，因此将卤代烃分离出来。吸附了卤代烃的吸附剂从麻醉机取出，并用将饱和吸附刘在一定状态下暴露于惰性吹扫气流的方法使其再生，这种状态下卤代烃从吸附剂中解吸出来进入吹扫气流中。然后再将卤代烃从吹扫气流中分离出来并提纯到一定纯度，使回收的卤代烃适于再用。

Description

本发明是一种从气体流中回收卤代烃及将其再次使用的方法。

卤代烃包括溴代、氟代和/或氯代醚、氟代烷基醚、含氯氟烃、氯氟醚及其衍生物。这组化合物主要被用作溶剂、制冷剂、麻醉气、气溶胶推进剂、发泡剂等等。许多这种化合物被人们广泛应用并通常被排入大气。但如果这种化合物能够被回收并再次使用的话则可以大大降低成本并减少环境污染。为了减少麻醉气的释出，人们已经作出一些努力来回收这种气体。

排除麻醉气的一个例子是排除患者呼出的麻醉气以保证手术室空气中不含麻醉气，这种麻醉气可长时间作用于医护人员。通常使用各种一次性用尽吸附剂来排除患者呼出的麻醉气如美国专利第3867936号和3941573号所公布的内容。美国专利第3867936号（Kelley公司）采用在中空鼓中填充活性炭来制成吸收器，用以吸收患者呼出的麻醉气。当吸收器的重量增加到预定值时，则以新的更换之。美国专利第3941573号（Chapel公司）介绍了在一次性用尽过滤筒中，采用分子筛与活性炭结合，过滤筒则置于患者麻醉控制呼吸系统，用活性炭和分子筛来吸收患者呼出的麻醉气。

通常人们把吸收了麻醉气的吸收器扔掉。鉴于麻醉气的价格较贵，所以人们正在努力将其回收。例如美国专利第3592191号采用一个系统来回收患者呼出的麻醉气，即通过将气体冷凝的办法或采用吸湿材料从收集的气体中排除水蒸气，然后再进行低温处理使麻醉气液化以提取麻醉剂或者对吸收材料进行处理以便提取麻醉剂。收集到的麻醉液可直接再次用于麻醉系统。这种方法存在不足，易于产生细菌污染物并把有害微生物带给患者。

捷克斯洛伐克专利第185876号公布了另外一种收集麻醉气的方法，它使用一种吸收剂来吸收患者呼出的含卤吸入麻醉剂（halog-enous    inhalanh    anesthetics）。当吸收剂饱和时，取出放在合适的容器中，然后放在再生系统中处理，可使用吹扫气体如蒸气，从吸收剂中提取麻醉剂，然后再从吹扫气体中除去水份，分离出的麻醉气再进行分馏以便从不同手术室里来的各种麻醉气中分离出每一种麻醉剂。

美国专利第3729902号是采用分子筛来吸附气体化合物的一个例子。分子筛吸附了二氧化碳之后，用加热蒸气从吸附剂中排除二氧化碳。加拿大专利第1195258号公布了另外一个使用分子筛来吸附有机物的例子。该方法采用疏水性分子筛从含有水份的气流中吸附有机物。疏水性分子筛有选择性地将有机物分子吸附到吸附剂中，并防止气流中的水蒸气集结在吸附剂上。该系统工作的温度和压力足以避免气流中的水蒸气毛细凝结在吸附剂上。从该系统中移取吸附剂，该吸附剂基本上不含水份，仅含有所需要的有机物。然后用气体吹扫法从吸附剂中提取有机物。

市场上出售的受欢迎的麻醉气的商标是“ETHRANE”和“FORANE”，它们已经公布在美国专利第3469011，3527813、3535388和3535425中。上述各种麻醉气价格昂贵，所以从患者呼出气体中回收它们并再次使用具有经济价值。

本发明提供一种从气流中回收卤代烃的方法。该方法包括使气流通过一个疏水性分子筛吸附剂床，吸附剂的孔径大小足以允许卤代烃分子通过并被吸入大的晶格内部空腔中，由此而从气流中回收卤代烃。气流通过吸附剂床至少要到稍前于吸收的卤代烃基本达到饱和。含有吸收物相的吸附剂可通过将其暴露于惰性吹扫气体中以便再生，这样卤代烃被吹扫气体解吸，再从吹扫气体中回收卤代烃并将其提纯到适合于再用的适当纯度。

根据本发明的另一个方面，提供一个过滤罐，用于从该罐通过的气流中吸附卤代烃。该过滤罐带有圆柱形侧壁、带有入口的上端壁和带有出口的下端壁。上端壁放置有带有细孔的滤网将过滤罐的上端封闭，下端壁也放置有带有细孔的滤网并将过滤罐的下端封闭。在上下滤网之间填充粒状疏水性分子筛吸附剂。分子筛吸附剂的窗孔直径的大小足以允许卤代烃分子由其通过并被吸附于大的晶格内部空腔中，由此而从气流中分离出卤代烃。上下滤网的网孔大小可保持住过滤罐内的粒状吸附剂。有一装置对向施加弹性力于上下滤网以便对两滤网之间 的粒状物施加压力。

根据本发明的另一个方面，提供一个麻醉机，该麻醉机的出口与过滤罐的入口相接，由麻醉机来的患者呼出的气体从过滤罐通过以使麻醉气被吸收。

根据本发明的另一个方面，还提供一装置，用以使与麻醉机相接的吸附剂过滤罐再生，该装置有与将氮气引入入口的导入管相接的部件，还有加热过滤罐和导入管中氮气的部件，以使其温度达到30℃～150℃。该装置还有将出口管连接到过滤罐的出口并可测量出口管中解吸了麻醉气的富含氮气的温度的部件。当出口管中氮气的温度与入口管中氮气的温度相同后不久再生过程即可停止。

本发明优选的实施例请参见附图。

图1是连接有从患者呼出气体中除去麻醉气的过滤罐的麻醉机的示意图。

图2是图1中过滤罐的断面图。

图3是用于使图2中的过滤罐中的吸附剂再生的装置的示意图。

图4是用于分离被与麻醉机相连接的过滤罐吸附了麻醉气的多级分馏系统的示意图。

图5是通过装有吸附剂的过滤罐因吸附了异氟烷之饱和气流的入口和出口浓度一时间的变化曲线。

图6是过滤罐中蒸发，排出和残留的异氟烷净量一时间变化曲线。

图7是从回收系统中排出的吹扫气体中异氟烷浓度一时间变化曲线。

图8是从回收系统中排出的再生气流中损失的异氟烷净量一时间变化曲线。

本发明提供一个可回收多种卤代烃并将回收的化合物提纯的系统。典型的卤代烃包括溴代、氯代和/或氟代醚、氟代烷基醚、含氯氟烃、氯氟醚及其衍生物。广为人知的麻醉气是卤代烃，它包括异氟烷、enflurane，halthane和甲氧基氟烷。众所周知的其它卤代烃包括多种氟利昂（商标名），如氟三氯甲烷和二氯二氟甲烷。这组卤代烃（包括如用一个或多个溴、氯、氟取代的烷基或醚基）从吸附剂中解吸出来。本发明优选的实施例是回收多种麻醉气。下述实施例中所描述的本发明的原理同样适用于回收其它类型的卤代烃。

各种有机质麻醉剂用于外科手术，通常使用的麻醉剂的商标名称是“ETHRANE”和“FORANE”（加拿大魁北克阿那魁斯特公司（ANAQUEST    of    Quebec，Canada）制造）。这些麻醉剂的分子式如下：1，1，2-三氟-2-氯乙基二氟甲基醚和1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚，其它类型的麻醉剂如“Halothane”（商标名），其分子式为：溴氯三氟乙烷和“Penthrane”（商标名），其分子式为：2，2-二氯-1，1-二氟乙基甲基醚，它们可从各生产公司如赫彻斯特公司（Hoechst）阿尔斯特公司（Ayerst）和阿伯特公司（Abbott）等得到。

这些麻醉剂可通过麻醉机单独或与氧气、氧化亚氮和/或空气一起输送给患者。患者呼吸含有麻醉剂的气流时，即可达到所需要的无知觉程度并由麻醉师监控。并非被患者吸入的所有麻醉剂均被吸收进血液中。事实上，只有很少量的麻醉剂被吸收。手术中供给患者的气流速度为0.5～7升/分钟，麻醉机的浓度为0.3%～2.5%（按体积计）。一般患者呼出的气体并不经麻醉机再循环。相反，它通过适当的管路排入大气中去。重要的是保证患者呼出的气体不要排入手术室，因为存在的麻醉剂将长时间作用于手术室的医务人员。停止使用后，患者即恢复正常意识。人们知道麻醉剂可应用于各种哺乳动物，不仅是人类，还包括动物，如马、牛以及其它家畜、家庭小动物等。

附图1中，代表患者的10与面罩12相接，面罩12有气管14与之相通。需要的麻醉剂混合气通过气管14送给患者10。患者呼出气通过气管16送入麻醉机18。气管20、22和24分别向麻醉机送入氧气、麻醉气和空气并被控制以便在气管14中得到适当的混合气。气管16中的患者呼出气经由气管26排出。经过气管26通到外部导管以便将麻醉气排入大气中去。而本发明中，具有入口30和出口32的过滤罐28置于气管26中，其放置位置是顺流的以便对手术不产生或产生很小的影响。气管26中的患者呼出气在排入大气34之前流经过滤罐28。过滤罐28中填充以疏水性分子筛硅酸盐粒状物质，它可以从患者的呼出气流中吸附气体有机麻醉剂。因此，从34处排出的气流已不含麻醉气。

麻醉剂探测器36置于排出管38中以探测从过滤罐28排出的气体中是否存在麻醉气。吸附了麻醉剂的吸附前沿线在吸附床中沿着吸附剂床穿过而通过向过滤罐出口，在此期间，该吸附前沿线在通过过滤罐达到出口时的吸附曲线通常呈弯曲状。该曲线呈 很长的“S”状。当吸附前沿线通过吸附剂达到出口时探测器将探测到，这时则需要更换过滤罐，尽管这时吸附剂床并未达到有机麻醉剂的完全饱和状态。探测器36有信号线40与麻醉机18相接。麻醉机有灯和/或声音信号42，当探测器36探测到管38的麻醉气时，灯光和/或声音信号42将发出信号，指示人们需要更换过滤罐28以便继续回收麻醉剂。阀46控制的旁通管44用于当更换过滤罐28时使患者呼出的气通过。本实施例中当更换过滤罐时气管26上的阀48会切断气流通向过滤罐28。

过滤罐中可充以任何种类的吸附剂，但根据本发明，利用的分子筛吸附剂对无极性的有机物（如疏水的）具有很好的吸附作用，当用沸石分子筛时，通常的规律是沸石含硅越多，对无机性吸附物的吸附作用越强。当晶格SiO₂/Al₂O₃摩尔比大于12时，这样的效果即可见到，当沸石的SiO₂/Al₂O₃比大于50时则更明显。现在可直接合成其SiO₂/Al₂O₃比大于50的多种沸石，还有一些在目前还不能直接合成这样高的摩尔比的沸石可由脱铝酸盐技术制造，这种技术可制造亲有机质沸石。制造具有疏水性能的沸石y的高温蒸气法由P.K.Maher等人在1971年于华盛顿，美国化学会文集第101卷266页题为“分子筛沸石”-化学工业的进展（“Molecular Sieve Zeclites”，Advan.Chem.Ser.，101，American Chemical Society，Washington，D.C.，1971，P.266.）中作了报道。近年报道的用于生产沸石的方法一般涉及脱铝酸盐和用硅来取代脱铝酸盐晶格位置。这项技术公开了1985年3月5日发表的美国专利4503023中，发明人是Skeels等。许多合成沸石法是使用有机样板剂在高含硅条件下制造的，有些是从无意识加铝的反应混合物来制取的。这些沸石是明显亲有机质的，它包括ZSM-5（美国专利3702886），ZSM-11（美国专利3709979），ZSM-12（美国专利3832449）和ZSM-35（美国专利4016245），而名称则寥寥无几。人们已经发现硅多晶型物，如人们知道的硅沸石：F硅沸石、TEA硅沸石等特别适用于本发明，因而为优选的，严格地说不是沸石，因为它们缺少离子交换能力，这些分子筛物质被包含于沸石或沸石分子筛之中。这些物质分别公布于美国专利4061724，4073865和4104294。

如图2所示，过滤罐28可以是圆柱体，它有侧壁50，其上端52备有入口30，下端54备有出口32。过滤罐28可以拆开，在侧壁50的周边上带有可松开的紧固件56，它将上端52和下端54扣在侧壁50上。在过滤罐28内填充有疏水性硅沸石分子筛粒状物58。在过滤罐下端装有带有细孔的滤网60将由法兰62形成的下端封闭。滤网60的形状与过滤罐侧壁50的形状一致，在本发明实施例中为圆形并与法兰62连接。盘簧64置于壁54和滤网60之间以保持滤网60紧靠在法兰62上。若将另一端52的带细孔的滤网66移开，则可将硅沸石58填充进过滤罐28。当其达到箭头68指示的位置时，将滤网66安置在过滤罐上。在壁52和滤网66之间放置一弹簧70。当扣件56扣紧时，弹簧加压力于滤网66，从而挤压硅沸石并使其保持在过滤罐28中。这就使得硅沸石在罐中、在使用过程中保持相对固定的位置。

图1中通过气管26由麻醉机18来的患者呼出气是潮湿的。以往从患者呼出湿润气流中回收有机麻醉剂是个麻烦的问题。人们发现疏水性硅沸石分子筛粒状物解决了这一问题。硅沸石具有孔隙直径，它可从患者呼出湿润气流中有选择地吸附和除去有机麻醉气并可最小限度地吸收患者排出气流中的水分子。用硅沸石吸附剂的优点是：在吸附剂中无细菌生长，患者呼出气流中的细菌的存在有可能成为麻烦的问题。该吸附剂在氧气中是不可燃的。而易燃是有机质吸附剂的一大缺点，因为在一定浓度的氧气中有机吸附剂如果不是易燃的，那么至少是易燃的。硅沸石吸附剂是惰性的，所以麻醉剂的分解反应如果有的话也是很少的，而有机吸附剂如活性炭在有铁存在下，通过卤代麻醉剂的分解反应可产生盐酸，惰性硅沸石吸附剂易于用臭氧、蒸气、过氧化物或其它消毒剂来消毒而不影响吸附剂再使用的吸附性。硅酸盐吸附剂具有微波穿透性，所以使用微波加热的方法可使其再生。

优选的硅沸石是由联合碳化公司（Union    Carbide）生产并销售的商标为“S-115硅沸石”。S-115硅沸石的化学性能如下：

化学性能（大于）99%SiO₂，（低于）1%氧化铝。

硅沸石的物理性能为：

自由孔径

锯齿形沟    5.4A

直形沟    5.75×5.15A

孔量    0.19CC/gm

孔径尺寸    约6A（直径）

晶体密度    1.76gm/CC

可被吸收的最大分子    苯

形状    粉状、粘珠状或丸状

使用具有上述特性的硅沸石可吸附有机麻醉剂，而患者呼出气中的其它成份，包括水份则可穿透。在过滤罐28中滞留有少量水份，如图1所示，采用加热器74（由控制器72控制）可对过滤罐28进行加热。加热的目的是保证过滤罐28在麻醉机使用中保持一定温度，这样可防止患者呼出气中的水份凝结在硅沸石和过滤罐表面上。

一旦检查出过滤罐中的硅沸石吸附剂吸附的有机麻醉剂已经饱和，或者吸附前沿线已经通过出口，则需用上述方法更换过滤罐。如图3所示的硅沸石再生系统用以再生过滤罐28中的硅沸石和回收麻醉剂以便再使用之。可将过滤罐28通过连接管82和84插入气管78和80之间，它们与过滤罐28的入口30和出口32相接，过滤罐可在通常的炉85中加热也可以不加热。惰性吹扫气体流经过滤罐28的硅沸石以便从硅沸石粒状物中解吸有机麻醉剂。本发明中优先选用氮气或空气作为吹扫气体。为了提高有机麻醉剂的解吸效率，最好将硅沸石加热至30℃～150℃。对于其它种类的卤代烃，其加热温度应该是不同的。

为了将过滤罐28内的硅沸石加热到上述温度，炉85具有加热蛇管87，加热蛇管用绝热材料89绝热，炉85在事先试验的基础上进行控制以保证硅沸石在吹扫气体从过滤罐通过时处于上述温度下。应该知道，鉴于硅沸石吸附剂对微波的穿透性，微波炉可用来代替传统加热炉85。

再生时，过滤罐28中硅沸石可通过直接加热过滤罐的方法加热，也可以通过加热氮气或空气吹扫气体的方法加热。在图3所示的实施例中，从氮气源86来的氮气在加热器88中被加热到所需要的温度30～150℃。在吹扫气体经过过滤罐28中的硅沸石时，图2所示的带有细孔的滤网将硅沸石滞留于过滤罐中，因此吹扫气体的流速可以随意变化。流经过滤罐28的吹扫气体经过气管80流出并通过温度检测器90。温度检测器90可指示气管80中吹扫气体的温度。当输出管中吹扫气体的温度接近于输入管78的温度时，则说明硅沸石已处于接近入口的温度，大部分有机麻醉剂已被解吸。当该系统完全解吸以后，按需要可以继续运行一段时间。这一过程可以自动进行，在入口处设置一个温度检测器92以测量进气流的温度。使用一适合的微机处理，温度检测器90和92的信号可输入控制系统94，该系统比较两个温度并产生信号96来指示过滤罐再生过程的完成。硅沸石吸附剂的再生可在低于上述优选的温度范围的温度下进行，例如，可在25℃下进行，当然再生时间要加长。

还可以将吸附了麻醉剂的硅沸石吸附剂从过滤罐中取出，并与从其它过滤罐来的吸附剂放在一起，然后将收集的吸附剂放在同一个分离罐中用上述方法进行再生。

通过气管80的吹扫气体流向冷凝器98。冷凝器的目的是从吹扫气体中取出液态有机麻醉剂。低温液氮经入口100和出口102供给冷凝器98。这样就在冷凝器管104中得到足够的低温以使有机麻醉剂冷凝并在容器106中收集到液态麻醉剂108。为促使有机麻醉剂冷凝，可将真空泵110用管112与管104接通，使管104形成部分真空。冷凝液108主要由有机麻醉剂组成。一天内可用同一台麻醉剂18进行多项手术。可能需进行很多手术后才能使患者呼出气中的麻醉剂在过滤罐28中达到饱和。不同的手术也可能使用不同的麻醉剂，例如，Forane（商标）或Ethrane（商标）可分别单独或结合起来与Halothane（商标）一起或不与Halothane一起使用。当过滤罐饱和时，罐内可能这两种或多种气体，因此，液体108也相应由麻醉剂混合物组成。

不管液体108的组成如何，重要的是在将其使用之前要进行提纯。实际上麻醉剂的纯度通常很高，需超过90%，其不纯物质是无毒性的。为达到这样的纯度，液体108需进行分馏。图4表示优选的、含有三个分馏罐114、116和118多级分馏系统。液体108经管120供给罐114，在罐114的底部进行充分加热使液体108沸腾，在管112中挥发出蒸气，蒸气112供给分馏罐116，这时仍需加热以使在分馏罐中冷凝的麻醉剂沸腾，罐116底部的凝结物经管124供给罐114以便再循环，罐116的蒸气经管126供给分馏罐118。管126中的蒸气在罐118中凝结，因此需要加热，这时得到两种分馏物，一种是气相，在管128中;第二种是液相，在管130中。假设在液体108中有两种麻醉剂，那么图4所示的系统可将其分离，并在管128和130中得到所需的提纯物。例如，两种麻醉剂为Forane和Ethrano，两者的沸点不同，大约相差8℃，这就足以有效地将两者分开。

患者呼出气中有细菌存在。现已发现硅沸石吸 附剂对患者呼出气中的细菌吸附的量很少。因此分馏得到的麻醉剂，尤其是在管128和130中得到的麻醉剂未被污染，可以再用。本发明提供了一种造价低的方法和设备用以从混合气体中回收麻醉剂，而过去这样的混合气是排放到大气中去的。本发明具有很大的经济效益。

下述实施例说明本发明方法，并不对权利要求的范围有任何限制。

实施例1

含有已知浓度的异氟烷麻醉剂的空气以已知流速通过图2所示的过滤罐，在其入口和出口进行监测异氟烷的浓度，直到吸附剂的吸附已经达到前沿线即吸附饱和为止。用一装置来生成空气流中恒定浓度的异氟烷。空气源来自零级气缸，流经流量计的部分空气通过两个小型撞击器，每个含有15毫升异氟烷麻醉剂，第三个撞击器防止异氟烷小滴被携带并进入空气流，然后将饱和异氟烷空气与零空气混合，用第二个流量计测量总的流量，在过滤罐出口装有干式气表来确定由上游流量计指示的流速。在全部试验过程中定期用Miran（商标）¹A红外分析仪在入口和出口取样，该仪器是可变波长、可变路径的分析仪，可以测量出异氟烷的浓度低于1ppm以下，该仪器在使用前还要进行校准，以便提供过滤罐入口和出口浓度的精确测量值。

图5是过滤罐入口和出口浓度一时间变化曲线，整个实验过程中，大多数情况下入口浓度约为0.77%（按体积比），平均流速约5.2米/分钟。大约30分钟后即开始测到吸附前沿线通过过滤罐，约100分钟后过滤罐达到充分饱和状态，这时出口的异氟烷浓度值只略小于入口值，入口值下降，因为多数异氟烷被蒸发了，全部实验结束时有8毫升异氟烷留在撞击器内。

图6是由测量异氟烷气流的浓度而换算出的蒸发、排出和滞留的异氟烷净值-时间曲线。它说明在实验结束时约19.5毫升的异氟烷被蒸发掉，预计在试验结束时约12.7毫升被过滤罐的吸附剂吸附。

吸附剂过滤罐可用图3所示的装置再生，过滤罐置于炉中加热到约140℃，再生过程中，氮气流经过滤罐，其流量为1.3升/分钟，再生过程中，对通过石炭收集器的氮气监测异氟烷含量。

图7是监测的氮气流中的异氟烷浓度-时间变化曲线。

图8是在再生气流1.3升/分钟的流速下，损失的异氟烷净值-时间变化曲线。

从气流收集器中回收到的异氟烷为11毫升，其值应为12.7毫升-1.5毫升＝11.2毫升，没有发现水份，因为使用了干燥空气，而且吸附剂是疏水性的，试验结果如下表1。

表1

实验室试验结果总结表

入口平均浓度    0.76%

撞击器中的异氟烷量    30.0毫升

滞留量    8.0毫升

进入过滤罐的异氟烷量    19.5毫升

排出的异氟烷量    6.7毫升

应得的异氟烷量    12.7毫升

吸附中损失量    1.5毫升

应回收的净量    11.2毫升

实际回收量    11.0毫升

采用低流速吹扫气流作为吹扫气体来进行热解吸的方法，大约90%的异氟烷得以回收，根据这套特殊装置，过滤罐吸收异氟烷的能力约为13毫升或18克，在过滤罐中的吸附剂-SR115高含硅沸石约为185克。

实施例2

重复实施例1的步骤，确定气流中水蒸气的存在对麻醉剂吸附的影响。放置一个盛有水的小型撞击器以便增加携带了麻醉剂的气流的水份，这样得到的平均绝对湿度为2.2%（体积比），入口异氟烷的浓度是0.84%（体积比），平均流速是5.2升/分钟。在25分钟时，即开始测到吸附前沿线通过过滤罐，78分钟后过滤罐达到饱和状态。过滤罐约吸附了12.1毫升的异氟烷，这一数值与实施例1在相同流速下的吸附量相近。所以水份的存在对异氟烷的吸附并无影响。

随着例1的操作步骤后，再从过滤罐中解吸异氟烷。回收到大约相等的异氟烷和极少量的水份，可用分馏的方法将异氟烷从水中分离出来。

实施例3

当过滤罐中吸附的异氟烷接近饱和时，继续通过过滤罐中的气流就可以将异氟烷从过滤罐中解吸出来。下面的方法用以确定是否有可能发生这种解吸作用。盛有185克硅沸石的过滤罐吸附的异氟烷已经饱和，然后流速约为6升/分钟的气流流过过滤 罐，使用Miran（商标）分析仪对过滤罐出口气流中的异氟烷含量进行监测。开始时，从饱和的过滤罐中约逸出1.5毫升异氟烷，然后趋于稳定，但发现过滤罐出口的异氟烷浓度很低。这样低的浓度很难精确计量，对于0.2毫升/小时的液态异氟烷，其浓度估计为0.01～0.02%（体积比），因此可以避免从饱和或部分饱和的过滤罐中逸出异氟烷，这样的逸出量对于从气体中回收异氟烷的净量没有明显影响。

实施例4

实际情况中是使用多个过滤罐与多台麻醉机匹配，这种麻醉剂已经在多伦多总医院（Toronto    General    Hospital）使用。按照实施例1所述热解吸的方法，从这些过滤罐中回收异氟烷，人们发现在提纯操作以前回收的混合物中存在某些杂质，可用下述方法确定杂质的含量。

装有185克硅沸石吸附剂的新过滤罐在使用之前在120℃下再生，将这种清净的过滤罐与麻醉机相连，然后麻醉机开始正常运行，在过滤罐饱和以后，用实施例1所示方法来回收异氟烷，回收是在解吸温度为120℃下进行的，回收混合物中所含杂质如下：

1.1-1-1-三氟-2-氯代乙烷

2.溴氯-1-1-二氟乙烯

3.乙醛

4.环氧乙烷

5.三氯氟代甲烷

6.二氯二氟代甲烷

7.异丙醇

8.2-2-2-三氟代乙醇

从吸附剂中吸收了上述杂质这一事实说明高含硅沸石吸附剂可以吸收多种卤代烃并能从适当的解吸温度下将这些化合物解吸出来。可以认为上述杂质8是异氟烷降解的产物，而杂质2则是卤代乙烷的分解物，乙醇（乙醛）可能存在于患者的呼出气中，而环氧乙烷和异丙醇是医院中用作消毒剂的普通药物。上述杂质5和6则是周知的氟利昂11氟利昂12（商标）。可以相信这些化合物是作为潜在的填充气而存在于新麻醉机中，这些气体的存在说明，这些类型的卤代烃是可被过滤罐中的吸附剂吸附的，而且在适当的解吸温度下基本可以被解吸出来。

上面已经阐明这种过滤罐与麻醉机的配合使用，但是这种过滤罐还可以用于其它系统来吸附另外种类的卤代烃，如通常作为溶剂使用的发泡剂、制冷剂、气溶胶推进剂等卤代烃，可以建立适当的系统来收集这些气体化合物然后使它们直接通过过滤罐，其原理与上述实施例中过滤罐的原理相同。这些过滤罐然后被加热至解吸温度以便回收和提纯所吸附的卤代烃。

尽管这里已经详细描述了本发明优选的实施例，但是本专业技术人员可以知道其它各种实施方法也属于本发明的基本思想或者权利要求的范围。

Claims (21)

1、一种从潮湿气流中回收卤代烃的方法，其中包括：使所说的气流通过一个疏水性分子筛吸附剂床，该吸附剂的孔径足够大以使卤代烃分子由其通过并被有选择地吸附进大的晶格内部空腔中，从而从患者的呼出气中有选择性地分离出卤代烃，同时吸附了最少量水蒸气，上述潮湿空气不断通入上述吸附剂床直到卤代烃的吸附基本上达到饱和状态，将含有被吸附物的吸附剂从气流中移开，在一定条件下将上述吸附剂暴露于惰性吹扫气流中使吸附剂再生，在这一条件下，上述卤代烃从吸附剂中被解吸出来进入吹扫气流中，再从吹扫气流中分离出卤代烃并将已分离出的液态卤代烃提纯到适于再用的纯度，其中所说的吸附剂是高含硅沸石。

2、根据权利要求1的方法，其中所说的高含硅沸石的SiO₂/Al₂O₃比至少为12～50以上。

3、根据权利要求1的方法，其中所说的高含硅沸石是由含有硅沸石、F-硅沸石和TEA-硅沸石的物质中选择。

4、根据权利要求2的方法，其中所说的高含硅沸石是硅沸石。

5、根据权利要求1的方法，其中采用使卤代烃冷凝的方法从吹扫气体中分离出液态卤代烃。

6、根据权利要求1的方法，其中所说的卤代烃是由溴代氟氯醚、氟化烷基醚、含氯氟烃和氟氯醚以及它们的衍生物中选择的。

7、根据权利要求6的方法，其中所说的卤代烃是由氟氯醚类和溴代氟氯烃麻醉气类中选择的。

8、根据权利要求7的方法，其中所说的潮湿气流是由麻醉机排出的患者呼出气，上述患者呼出气中含有麻醉气，该麻醉气被吸附剂所吸附，从上述吸附剂中解吸出来的麻醉气经提纯后作为患者麻醉气再次使用。

9、根据权利要求8的方法，其中所说的硅沸石吸附剂是装在一过滤罐内，该过滤罐内，该过滤罐具有与麻醉机排出的患者呼出气排出口相连的入口和出口，当上述过滤罐饱和时用同样的过滤罐替换之，监测从过滤罐出口流出的患者呼出气是否穿透，发出监测信号，指示硅沸石吸附床已经饱和并需要更换。

10、根据权利要求8的方法，其中所说的饱和的硅沸石吸附剂床在同一过滤罐中再生，其方法是使吹扫气体经同一入口和出口流出上述过滤罐以从吸附剂中解吸有机麻醉剂。

11、根据权利要求10的方法，其中所说的在再生过程中加热上述过滤罐以使硅沸石吸附剂的温度升高，以便于有机麻醉剂的解吸。

12、根据权利要求11的方法，其中所说的吹扫气体是氮气或空气。

13、根据权利要求9的方法，其中所说的患者呼出气是一个或多个患者呼出的，其中含有至少两种不同的有机麻醉剂，上述硅沸石吸附剂至少吸附两种不同的有机麻醉剂，该有机麻醉剂被吹扫气体解吸并被冷凝成液态而分离出来，分离出来的液态麻醉剂用分馏法将至少两种有机麻醉剂分离成不同种类的麻醉剂。

14、根据权利要求13的方法，其中所说的两种不同的麻醉剂用分馏法回收，上述麻醉剂分别是1，1，2-三氟-2-氯乙基-二氟甲基醚或1-氯-2，2，2-三氟乙基二氟甲基醚。

15、根据权利要求14所述的方法，其中所说的硅沸石被加热到30～150℃，惰性吹扫气体是氮气或空气。

16、根据权利要求15的方法，其中所说的携带有解吸了麻醉剂的吹扫气体通过一个冷凝器，该冷凝器提供足够的低温以使上述麻醉剂以液态形式从吹扫气体中冷凝出来。

17、根据权利要求16的方法，其中所说的冷凝液体经多级分馏以提纯麻醉剂。

18、根据权利要求15的方法，其中所说的吹扫气体被加热到30～150℃，在麻醉剂的解吸过程中，硅沸石吸附剂用氮气吹扫气体加热。

19、根据权利要求18的方法，其中所说的吸附剂和吹扫气体都被加热到30～150℃。

20、用于从气流中回收卤代烃的过滤罐，它具有圆柱形侧壁，带有入口的上端壁和带有出口的下端壁，第一个带细孔的滤网置于上端壁并将上端封闭，另一个带细孔的滤网置于过滤罐下端壁并将下端封闭，在过滤罐的两个滤网之间填充以疏水性分子筛粒状吸附剂，上述分子筛吸附剂具有的孔径大小足以使卤代烃分子从其通过并被有选择性地吸附进大的晶格内部空腔中，从而从气流中有选择性地分离出卤代烃，上述上端和下端带细孔的滤网具有的孔径大小可以将上述粒状物滞留于过滤罐中。有一装置对向施加弹性力于上端或下端带细孔滤网以对两滤网之间的粒状物施加压力，其中的吸附剂是高含硅沸石。

21、根据权利要求20的过滤罐，其中所说有吸附剂的孔径大小约为6埃。

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