CN110589773A - 一种利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法，涉及氧气生产领域，包括液氧罐、汽化器、除杂罐和纯化器；所述液氧罐与汽化器的汽化进气口连通，所述汽化器的汽化出气口与除杂罐的除杂进气口连通，所述除杂罐的除杂出气口与纯化器的纯化进气口连通，所述纯化器的纯化出气口与氧气收集装置连通；所述除杂罐内设置有加热腔和换热腔，所述加热腔内安装有加热装置，所述换热腔内安装有换热结构。使用除杂罐，利用它的除杂功能，来净化普通氧气(或工业氧气)。让碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水，然后再清除掉二氧化碳和水份，就可以得到纯净的氧气了。

Description

一种利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法
技术领域
本发明属于氧气生产领域，具体涉及一种利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法。
背景技术
由于将普通氧气净化成医用氧气的设备昂贵，现在医用氧气与普通氧气的价格差别很大。
现有的氧气的生产多是通过深度冷冻法，利用气体沸点的不同进行的，从物质的分离过程看，所得到的氧气应是纯净的，但是由于在氧气的生产中会有大量的压缩加工设备，会有很多润滑液或润滑剂混入到氧气中去，使我们所得到的氧气含有很多碳氢类化合物的杂质。但是碳氢类化合物难以去除，因为它难以用化学的办法清除，不容易与其它物质进行化学反应。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种利用除杂罐生产医用氧气的系统，包括液氧罐、汽化器、除杂罐和纯化器；所述液氧罐与汽化器的汽化进气口连通，所述汽化器的汽化出气口与除杂罐的除杂进气口连通，所述除杂罐的除杂出气口与纯化器的纯化进气口连通，所述纯化器的纯化出气口与氧气收集装置连通；所述除杂罐内设置有加热腔和换热腔，所述加热腔内安装有加热装置，所述换热腔内安装有换热结构。
进一步的，所述换热结构包括第一腔体和第二腔体，所述除杂进气口连通第一腔体的入口，所述第一腔体的出口与加热装置的加热进气管连通，所述加热装置的加热出气口与第二腔体的进气口连通，所述第二腔体的出气口与除杂出气口连通。
进一步的，所述换热结构为管壳式换热器，所述管壳式换热器的壳程入口与除杂进气口连通，所述管壳式换热器的壳程出口与加热进气管连通，所述管壳式换热器的管程入口与加热出气口连通，所述管壳式换热器的管程出口与除杂出气口连通。
进一步的，所述的换热结构为换热盘管，换热盘管的进气口与加热出气管连通，换热盘管的出气口与除杂出气口连通，除杂进气口和加热装置的进气口均与除杂罐内腔连通。
进一步的，所述加热装置包括圆筒和加热器，所述圆筒设置在除杂罐的上部，所述圆筒的底部为闭口结构，所述加热器设置在圆筒内部，所述加热腔由圆筒构成。
进一步的，所述加热装置的进气口和出气口均设置在加热器的下部，所述加热装置的中部水平设置有导流板。
进一步的，所述导流板包括环形板和圆板，所述环形板与圆筒的内壁密封连接，所述圆板与环形板间隔设置，所述环形板的内径小于或等于圆板的直径。
进一步的，所述除杂罐的内壁设置有保温层。
第二方面，本发明提供一种利用除杂罐生产医用氧气的方法，包括：将液氧罐内的气体通过汽化器进行气化，气化后的气体通入除杂罐，利用除杂罐内的高温使碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，而后通过纯化器除去成的二氧化碳和水份得到纯净的氧气。
进一步的，所述除杂罐内的温度高于800℃。
本发明的有益效果在于，本发明提供的利用除杂罐生产医用氧气的系统和方法，本发明就是在氧气生产设备系统中增加了除杂罐。对氧气进行进一步的除杂处理，特别是利用除杂罐内高于800℃以上的温度，使碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，再除去二氧化碳和水份，使得氧气气体中含有的杂质极大的减少。该种医用氧气生产系统工艺简单、成本低廉，且耗能低，只会生成少量的二氧化碳和水分，不会对环境造成污染。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明利用除杂罐生产医用氧气的系统流程示意图。
图2是本发明除杂罐的结构示意图。
图中，1、液氧罐，2、汽化器，3、除杂罐，31、除杂进气口，32、除杂出气口，33、换热器，34、加热器，341、加热进气管，342、加热出气管，35、加热腔，36、导流板，37、接线盒，38、接线口，39、保温层，4、纯化器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
一种利用除杂罐生产医用氧气的系统，包括液氧罐1、汽化器2、除杂罐3和纯化器4；所述液氧罐1与汽化器2的汽化进气口连通，所述汽化器2的汽化出气口与除杂罐3的除杂进气口31连通，所述除杂罐3的除杂出气口32与纯化器4的纯化进气口连通，所述纯化器4的纯化出气口与氧气收集装置连通；所述除杂罐3内设置有加热腔35和换热腔，所述加热腔35内安装有加热装置，所述换热腔内安装有换热结构。
实施例1
除杂罐3的内腔内由上至下依次设置有加热腔35以及换热腔，除杂罐3的下侧同轴设置有除杂出气口32，除杂罐3的底端侧壁沿径向方向设置有除杂进气口31。
在本实施例中，换热结构为换热器33，优选为管壳式换热器33，所述管壳式换热器33的壳程入口与除杂进气口31连通，所述换热器33的壳程出口与加热进气管341连通，所述换热器33的管程入口与加热出气口342连通，所述换热器33的管程出口与除杂出气口32连通。即换热器33的壳程为第一腔体，换热器33的管程为第二腔体。进入的气体与排出的气体在换热器33内实现了换热，从而实现了对排出气体热量的回收，避免了能量的浪费，还实现了对进入的气体的预热，使气体在加热腔35内能够尽快升温至指定温度，从而能够使氧气中混有的一氧化碳、甲烷或乙炔等可燃性气体燃烧，除去气体内的杂质，且操作方便，并且能量消耗少。换热器33的管程和壳程内通入的气体可以根据需要设置，也可以进入的气体经过管程进入到加热腔35内，加热后的气体经过壳程后排出，除杂出气口32连接纯化器4的进气管。
所述加热装置包括圆筒和加热器34，所述圆筒设置在除杂罐3的上部，所述圆筒的底部为闭口结构，所述加热器34设置在圆筒内部，所述加热腔35由圆筒构成。且加热出气管342与加热进气管341均与通过圆筒底部与圆筒连通，圆筒上侧设置有接线盒37，接线盒37下侧密封设置，圆筒上端与接线盒37底部间隔设置，除杂罐3的上端一侧设置有径向的接线口38，电源线通过接线口38进入到除杂罐3内并与接线盒37连接。在本实施例中，加热器23为集束式加热器，对气体的加热速度快。加热器23还可以替换为电热管或电阻丝。
加热腔35的中部设置有水平的导流板36，导流板36的侧部与加热腔35密封设置。导流板36包括间隔设置的环形板和圆板，环形板水平设置在圆筒中部，环形板的侧部与圆筒的中部密封设置，上下两侧的圆板均与环形板间隔设置，且圆板的直径等于或稍小于环形板的内径，从而能够使进入到加热腔35内的气体形成紊流，增加了气体在加热腔35内的行程，延长了气体的加热时间，使气体加热充分并达到指定温度，进而保证了气体除杂彻底。作为优选，所述除杂罐3的内壁上设置有保温层39。
本实施例将液氧罐1内的气体通过汽化器2进行气化，气化后的气体通入除杂罐3，利用除杂罐3内高于800℃的高温使碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，而后通过纯化器4除去成的二氧化碳和水份得到纯净的氧气。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，换热装置为换热盘管，换热盘管的进气口与加热出气管342连通，换热盘管的出气口与除杂出气口32连通，除杂进气口31和加热装置的进气口均与除杂罐3内腔连通。具体的，除杂进气口31与除杂罐3内腔下部连通，加热进气管341将除杂罐3的内腔与圆筒底部连通，即换热盘管即为第二腔体，除杂罐3内腔为第一腔体，能够保证输出的气体的热量完全回收。此外，也可将换热盘管作为流体输入腔，除杂罐3的内腔作为流体输出腔。
本发明提供的利用除杂罐3生产医用氧气的系统和方法，本发明就是在氧气生产设备系统中增加了除杂罐3。对氧气进行进一步的除杂处理，特别是利用除杂罐3内高于800℃以上的温度，使碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，再除去二氧化碳和水份，使得氧气气体中含有的杂质极大的减少。该种医用氧气生产系统工艺简单、成本低廉，且耗能低，只会生成少量的二氧化碳和水分，不会对环境造成污染。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：包括液氧罐(1)、汽化器(2)、除杂罐(3)和纯化器(4)；
所述液氧罐(1)与汽化器(2)的汽化进气口连通，所述汽化器(2)的汽化出气口与除杂罐(3)的除杂进气口(31)连通，所述除杂罐(3)的除杂出气口(32)与纯化器(4)的纯化进气口连通，所述纯化器(4)的纯化出气口与氧气收集装置连通；
所述除杂罐(3)内设置有加热腔(35)和换热腔，所述加热腔(35)内安装有加热装置，所述换热腔内安装有换热结构。
2.如权利要求1所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述换热结构包括第一腔体和第二腔体，所述除杂进气口(31)连通第一腔体的入口，所述第一腔体的出口与加热装置的加热进气管(341)连通，所述加热装置的加热出气口与第二腔体的进气口连通，所述第二腔体的出气口与除杂出气口(32)连通。
3.如权利要求2所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述换热结构为管壳式换热器(33)，所述管壳式换热器(33)的壳程入口与除杂进气口(31)连通，所述管壳式换热器(33)的壳程出口与加热进气管(341)连通，所述管壳式换热器(33)的管程入口与加热出气口连通，所述管壳式换热器(33)的管程出口与除杂出气口(32)连通。
4.如权利要求2所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述的换热结构为换热盘管，换热盘管的进气口与加热出气管(342)连通，换热盘管的出气口与除杂出气口(32)连通，除杂进气口(31)和加热装置的进气口均与除杂罐(3)内腔连通。
5.如权利要求1至4任一所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述加热装置包括圆筒和加热器(34)，所述圆筒设置在除杂罐(3)的上部，所述圆筒的底部为闭口结构，所述加热器(34)设置在圆筒内部，所述加热腔(35)由圆筒构成。
6.如权利要求5所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述加热装置的进气口和出气口均设置在加热器(34)的下部，所述加热装置的中部水平设置有导流板(36)。
7.如权利要求6所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述导流板(36)包括环形板和圆板，所述环形板与圆筒的内壁密封连接，所述圆板与环形板间隔设置，所述环形板的内径小于或等于圆板的直径。
8.如权利要求5所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的系统，其特征在于：所述除杂罐(3)的内壁设置有保温层(39)。
9.一种利用除杂罐(3)生产医用氧气的方法，其特征在于：将液氧罐(1)内的气体通过汽化器(2)进行气化，气化后的气体通入除杂罐(3)，利用除杂罐(3)内的高温使碳氢类化合物与氧气发生燃烧反应，而后通过纯化器(4)除去成的二氧化碳和水份得到纯净的氧气。
10.如权利要求9所述的利用除杂罐(3)生产医用氧气的方法，其特征在于：所述除杂罐(3)内的温度高于800℃。
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