DE2412077A1

DE2412077A1 - Carbon dioxide absorber - absorbing matrix being mechanically fed through absorption zone in transverse direction to gas stream

Info

Publication number: DE2412077A1
Application number: DE2412077A
Authority: DE
Inventors: Bernard Richard Paluch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1975-10-16

Abstract

absorber comprises an absorption zone through which a CO2-contg. gas stream flows between an inlet and an outler. A CO2 absorbing matrix or film is mechanically supplied to and withdrawn from the absorption zone in a direction transverse to the flow of the gas stream.

Description

Vorrichtung zum Entfernen von Kohlendioxid aus Gasströmen Bei vielen technischen Verfahren werden Gasströme von einer Erzeugungsquelle ausgesandt, zu der sie wieder im Kreislauf zurückgeführt werden. Vielfach muss dabei Kohlendioxid aus dem Gasstrom entfernt werden, um seine Ansammlung darin zu verhindern. Zu den wichtigen Anwendungsgebieten von Vorrichtungen, die Gasströmen Kohlendioxid entziehen müssen, gehören Atmungsvorrichtungen, wie sie bei Unterwasserarbeiten, für die Anästhesie, für Stoffwechselun#ersuchungen, in Minen, bei Bauarbeiten, in Peuerwehrinasken usw. verwendet werden. In allen diesen und anderen Fällen strömt das ausgeatmete Gas durch ein geschlossenes System, in dem sich Kohlendioxid bis zu toxischen Konzentrationen ansammeln würde, wenn es nicht dem Gas entzogen wurde. Device for removing carbon dioxide from gas streams For many technical processes, gas streams are sent out from a generation source, too which they are returned to the cycle. In many cases, carbon dioxide must be used be removed from the gas stream to prevent its accumulation therein. To the important areas of application of devices that extract carbon dioxide from gas streams must include breathing devices, such as those used for underwater work, for anesthesia, for metabolic inquiries, in mines, during construction work, in fire brigade hoods, etc. be used. In all of these and other cases, the exhaled gas flows through a closed system in which carbon dioxide can reach toxic concentrations would accumulate if not withdrawn from the gas.

Es sind bereits viele Atinungsvorrichtungen und sonstige Vorrichtungen beschrieben worden; die meisten der bekannten Vorrichtungen weisen jedoch Mängel auf So haben sie z.B, einen geringen Wirkungsgrad und eine geringe Kapazität für die Absorption von Kohlendioxid und müssen bei der Verwendung genau überwacht werden, um den Zeitpunkt festzustellen, zu dem sie nicht mehr weiter verwendet werden können, selbst wenn ein Farbindikator vorhanden ist, der anzeigt, wann dieser Punkt erreicht ist, weil es zu diesem Zeitpunkt aus Gründen der Kanalbildung für die Ergreifung von Gegenmassnahmen schon zu spät sein kann. Ein anderer Mangel, der besonders bei für die Anästhesie verwendeten Aggregaten auftritt, liegt in der Gefahr der gegenseitigen Infektion der Patienten, wenn die Vorrichtung nach der Verwendung durch einen Patienten nicht beseitigt wird, obwohl sie zu diesem Zeitpunkt noch lange nicht erschöpft zu sein braucht. Wenn das Gerät zum Wegwerfen zu kostspielig ist, entstehen erhebliche Kosten durch die Sterilisierung. Ein anderes, bei den bekannten Vorrichtungen auftretendes Problem ist die Bildung von Kanälen für den Gasstrom durch Bereiche hindurch, die bereits hinsichtlich ihres Kohlendioxidabsorptionsverinögens erschöpft sind, weil andere Durchgangswege sich teilweise verstopft haben.There are already many maintenance devices and other devices has been described; however, most of the known devices have shortcomings on So they have, for example, one low efficiency and a low Capacity for absorbing carbon dioxide and need to be accurate when using monitored to determine when it is no longer used even if there is a color indicator that shows when it is Point is reached because it is at this point for the sake of channeling for taking countermeasures may already be too late. Another flaw which occurs particularly with units used for anesthesia lies in the Risk of mutual infection of patients if the device is used after the Use by a patient is not eliminated, although at this point in time doesn’t need to be exhausted yet. If the device is too expensive to throw away is, there are significant costs associated with the sterilization. Another one with the known devices occurring problem is the formation of channels for the Gas flow through areas that are already in terms of their carbon dioxide absorption capacity are exhausted because other passageways are partially blocked.

Weitere Mängel bei den bisher bekannten stationären Absorptionsvorrichtungen sind die Ansammlung von hochgradig alkalischen Lösungen oder Suspensionen infolge der Erzeugung von Wasser bei der Absorption, woraus sich die Notwendigkeit der Vorsicht bei der Handhabung und Beseitigung dieser Ansammlungen ergibt, eine Erhöhung des Strömungswiderstandes, die auf der Ausdehnung der Absorptionsmittelkörner infolge der Absorptionsreaktion beruht, die otwendigeit, ein grosses Volumen von Körnern zu verwenden, um den Kohlendioxidinolekülen ausreichende Gelegenheit zu geben, mit dem Absorptionsmittel in Berührung zu kommen, wodurch wiederum der mechanische tote Raum in dem Strömungskreislauf vergrössert wird.Further deficiencies in the previously known stationary absorption devices are the result of the accumulation of highly alkaline solutions or suspensions the generation of water upon absorption, hence the need for caution in the handling and removal of these accumulations results in an increase in the Flow resistance, which is due to the expansion of the absorbent grains the absorption reaction is based on the need for a large volume of grains to use to give the carbon dioxide molecules sufficient opportunity to work with to come into contact with the absorbent, which in turn causes the mechanical dead Space in the flow circuit is increased.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Absorptionsaggregat für Kohlendioxid zur Verfügung zu stellen, bei dem das Absorptionsmittel für das Kohlendioxid, gleich ob es vollständig erschöpft und/oder verunreinigt ist oder nicht, kontinuierlich der Absorptionszone zugeführt und aus ihr abgeführt wird, so dass der Gasstrom einer Vorrichtung mit gleichmässig konstantem Kohlendioxidabsorptionsvermögen ausgesetzt wird, wobei praktisch nur der mit dem Gas in Beru~hrung gekommene Teil des Absorptionsmittels nach der Yerwendung verworfen wird, während der Gasstrom daran gehindert wird, mit teilweise verbrauchtem oder verunreinigtem Absorptionsmittel in Berührung zu kommen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kohlendioxidabsorptionsmechanismus zur Verfügung zu stellen, bei dem das Kohlendioxidabsorptionsmittel in Patronenforin eingesetzt werden kann und sich daher leicht, wirtschaftlich und praktisch ersetzen und beseitigen lässt.The invention is therefore based on the object of an absorption unit to provide for carbon dioxide, in which the absorbent for the Carbon dioxide, whether it be completely exhausted and / or contaminated is or not, continuously fed to the absorption zone and discharged therefrom so that the gas flow of a device with a uniformly constant carbon dioxide absorption capacity is exposed, with practically only the part that has come into contact with the gas of the absorbent is discarded after use, while the gas flow is prevented from having partially used or contaminated absorbent to get in touch. Another object of the invention is to provide a carbon dioxide absorption mechanism to provide in which the carbon dioxide absorbent in cartridge form can be used and can therefore easily, economically and practically replace and eliminate it.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.To further explain the invention, reference is made to the drawings taken.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht des ganzen Aggregats gemäss einer besonderen Ausführungsforin der Erfindung in fortgebrochenen Schnitten.Fig. 1 is a front view of the whole unit according to a particular one Embodiment of the invention in broken sections.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines einfachen Zuführungsaggregats für das Kohlendioxidabsorptionsmittel.Figure 2 is a front view of a simple feed assembly for the carbon dioxide absorbent.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Unteraggregat gemåss Fig. 2 Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer U-förmigen Absorptionsvorrichtung, und Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Unteraggregat gemäss Fig. 4.Fig. 3 is a top view of the sub-assembly according to Fig. 2, fig. 4 is a front view of a U-shaped absorbent, and FIG. 5 is a top view of the sub-assembly according to FIG. 4.

Wie Fig. 1 und 4 zeigen, weist die neue Vorrichtung eine Gasdurchgangskaininer 12 und einen Absorptionsinittelförderer 14 auf. In Fig. 1 sind die Flansche 16 der Gasdurchgangskammer mit Rippen 18 ausgebildet, die die Aufgabe haben, mit den Rippen 20 des Absorptionsmittelförderers 14 eine Abdichtung zu bilden. Bei dem Gasleitungsaggregat, von dem eine fortgebrochene Oberansicht und eine fortgebrochene Unteransicht gezeigt ist, haben die rückwärtigen Flansche 22 die Aufgabe, den Oberteil und den Unterteil derart zusammenzuhalten, dass sie, wenn sie durch Befestigungsmittel miteinander verbunden sind, eine Abdichtung bilden und dabei die'#asdurchtrittsöffnungen 24 der beiden Abschnitte miteinander zum Fluchten bringen. Das Absorptionsmittelfördereraggregat 14 hat eine Oberplatte 26 und eine Unterplatte 28, die beide mit Rippen 20 ausgestattet sind, welche mit den Rippen des Oberteils und des Unterteils des Gasleitungsaggregats eine Dichtung bilden, während die (fort-gebrochen dargestellte) Vorderplatte 30 mit (nicht dargestellten) Innenrippen ausgestattet ist, die mit der Vorderseite des Gasleitungsaggregats eine Dichtung bilden. Das Absorptionsmittelförderer-Unteraggregat hat zwischen der Oberplatte 26 und der Unterplatte 28 einen offenen Kanal 32, durch den das Absorptionsmittel 34 gefördert wird.- Diese Förderung wird durch das Zahnrad 36 geregelt.As shown in Figures 1 and 4, the new device has a gas passage chamber 12 and an absorbent conveyor 14 on. In Fig. 1 are the Flanges 16 of the gas passage chamber formed with ribs 18, which have the task of with the ribs 20 of the absorbent conveyor 14 to form a seal. at the gas line assembly, of which a broken away top view and a broken away As shown in the bottom view, the rear flanges 22 function as the upper part and to hold the base together in such a way that, when they are secured by fastening means are connected to each other, form a seal and thereby the '# as passage openings Align 24 of the two sections with each other. The absorbent conveyor assembly 14 has a top plate 26 and a bottom plate 28, both of which are provided with ribs 20 are, which with the ribs of the upper part and the lower part of the gas line unit form a seal, while the (broken-open) front panel 30 is equipped with internal ribs (not shown) that face the front of the gas line assembly form a seal. The absorbent conveyor sub-assembly has an open channel 32 through between the top plate 26 and the bottom plate 28 the absorbent 34 is promoted.- This promotion is through the gear 36 regulated.

Das Förderaggregat 14, das im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist, hat ein Fenster 40, welches, wenn das Aggregat mit dem Gasleitungsaggregat zusammengesetzt wird, mit der Öffnung 24 des letzteren fluchtet. Alle Seiten des Fensters 40 werden von einem Abdichtungsmaterial eingefasst, um zu gewährleisten, dass kein Druckverlust durch die Verbindung zwischen Film, Gasdurchgangskammer und Filinförderkanal zustande kommt. Das Absorptionsmittel wird in Form eines fortlaufenden Films 34 zugeführt, der breiter ist als das Fenster 40, so dass alles vom Oberteil zum Unterteil strömende Gas durch das Fenster 40 hindurchtreten muss, welches vollständig von dem Film 34 bedeckt wird.The delivery unit 14, which is shown in detail in Fig. 2, has a window 40 which, when the unit is assembled with the gas line unit is aligned with the opening 24 of the latter. All sides of the window 40 are Bordered by a sealing material to ensure that there is no pressure loss through the connection between the film, the gas passage chamber and the film conveying channel comes. The absorbent is supplied in the form of a continuous film 34, which is wider than the window 40 so that everything flowing from the top to the bottom Gas must pass through window 40 which is completely covered by film 34 is covered.

Während bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform nur das abgedichtete Absorptionsmittelförderer-Unteraggregat ausgewechselt zu werden oder nur ein neuer Absorptionsmittelfilm in die Patrone 42 (Fig. 2) eingesetzt zu werden braucht, wenn das Absorptionsmittel erschöpft ist, zeigen Fig. 2, 3, 4 und 5 Ausführungsformen, die für den vollständigen Austausch gedacht sind, sobald der anfänglich eingesetzte Absorptionsfilm erschöpft ist. In Fig. 2 ist das Absorptionsrnittelförderer-Unteraggregat mit einer Vorratskassette oder Vorratspatrone 42 ausgestattet, die eine Spule oder Rolle eines Kohlendioxidabsorptionsfilms oder einer Kohlendioxidabsorptionsmasse enthält. Ein solcher Vorrat kann die Form einer Rolle aus einem porösen Medium, wie z.B. Filterpapier, haben, welches das Absorptionsmittel enthält, oder die Rolle kann aus mehreren Schichten einer durchlochten oder porösen Masse bestehen, zwischen denen sich das Absorptionsmittel für Kohlendioxid befindet. Der Absorptionsmittelfilm 34 läuft in dem nach aus--sen hin abgedichteten Kanal von der Patrone 42 zu dem Fenster 40 und wird, nachdem er das Fenster 40 passiert hat und aus der Absorptionszone ausgetreten ist, gesammelt und verworfen.While in the embodiment shown in Fig. 1, only the sealed Absorbent conveyor sub-assembly to be replaced or just a new one Absorbent film needs to be inserted into cartridge 42 (Fig. 2) when the absorbent is exhausted, FIGS. 2, 3, 4 and 5 show embodiments, which are intended for full replacement as soon as the one initially used Absorption film is exhausted. In Fig. 2 is the absorbent conveyor sub-assembly equipped with a supply cassette or supply cartridge 42, which has a spool or Role of a carbon dioxide absorption film or a carbon dioxide absorption mass contains. Such a supply may take the form of a roll of a porous medium, such as filter paper containing the absorbent or the roll can consist of several layers of a perforated or porous mass, between where the carbon dioxide absorbent is located. The absorbent film 34 runs in the channel, which is sealed off from the outside, from the cartridge 42 to the Window 40 and, after having passed window 40, it becomes the absorption zone leaked, collected and discarded.

Die in Xig. 2 und 3 dargestellten Rippen 44 dienen zum herO metisch dichten Anschliessen dieses Unteraggregats an die Gasdurchgangskammer unter Bildung eines einstückigen Gerätes, aus dem sich das filinfördernde Unteraggregat leicht zum Auswechseln herausnehmen lässt, oder an ein als Ganzes zur Beseitigung bestimmtes Gerät oder an ein Gerät, in das nur ein neuer Absorptionsmittelfilin eingesetzt wird. Die Schlitze 45 sind Öffnungen, durch die hindurch die- Zahnräder mit dem Film zwecks Förderung in Berührung kommen.The in Xig. Ribs 44 shown in FIG. 2 and 3 are used for the herOmetical tight connection of this sub-assembly to the gas passage chamber with formation a one-piece device from which the filin-conveying sub-assembly can easily be formed can be removed for replacement, or to a whole intended for disposal Device or device in which only a new absorbent film is inserted will. The slots 45 are openings through which the gears with the Come into contact with the film for the purpose of conveyance.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Gasdurchgangskammer 12 U-förmig ausgebildet. Gas strömt in die Eintrittsöffnung 46 ein, strömt durch das Fenster 40, wo es zunächst mit teilweise erschöpftem Absorptionsmittelfilm 34 in Berührung kommt, durchströmt dann den geschlossenen Abschnitt 48 und kommt in dem Fenster 40a mit frischem Absorptionsmittelfilm 34 in Berührung, bevor es die Auslassöffnung 50 erreicht. Diese Abwandlung der Vorrichtung zeigt auch die übliche zusätzliche Gaseinlassöffnung 52, die vielfach in Atmungsgeräten verwendet wird, um frischen Sauerstoff und/oder, im Falle der Verwendung für die Anästhesie, ein Anästhetikuin dem Gasstrom zuzusetzen. Das Absorptionsmittel für das Kohlendioxid wird aus der Kassette 42 in Form eines aufgespulten Films 34 zugeführt, der nur in der Absorptionszone der Gasdurchgangskammer gezeigt ist. Eine Hilfsöffnung 54, die sich an jeder beliebigen Stelle in dem Gerät befinden kann, dient zum Anschliessen eines Atmungsbeutels, wenn die Vorrichtung in einem Atmungsgerät verwendet wird, in dem die Gasströmung nur in einer Richtung stattfindet.In the embodiment shown in FIG. 4, the gas passage chamber is 12 U-shaped. Gas flows into the inlet opening 46, flows through the window 40, where there is initially a partially exhausted absorbent film 34 comes into contact, then flows through the closed section 48 and comes in the window 40a with fresh absorbent film 34 in touch, before it reaches the outlet opening 50. This modification of the device shows also the usual additional gas inlet opening 52, which is often found in breathing devices is used to provide fresh oxygen and / or, in the case of use for that Anesthesia, adding an anesthetic to the gas stream. The absorbent for the carbon dioxide is supplied from the cassette 42 in the form of a wound film 34, which is shown only in the absorption zone of the gas passage chamber. An auxiliary opening 54, which can be located at any point in the device, is used for connection a breathing bag when the device is used in a breathing apparatus, in which the gas flow only takes place in one direction.

Während in den Zeichnungen nur eine geradlinige und eine U-förmige Gasdurchgangskammer dargestellt ist, besteht eine weitere Ausführungsform aus konzentrischen Kammern. Dabei leitet das innere Rohr oder die innere Kammer das zuströmende Gas zu einem von dem Absorptionsmittelfilin bedeckten Rahmen oder Fenster, wobei der abgedichtete Filmträger derart angeordnet ist, dass das Gas zunächst durch den Film in einen äusseren Raum durchtreten muss, aus dem es nochmals durch den Film hindurch in die äussere Kammer strömt, bevor es die Auslassöffnung erreicht. Diese Anordnung ist von besonderem Vorteil, wenn es darauf ankommt, dass die Reaktionswärme durch Zerstreuung aus der Absorptionszone abgeleitet wird. Bei allen Ausführungsformen kann die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Abblaseventil ausgerüstet sein, welches gewährleistet, dass sich kein zu hoher Druck ansammelt.While in the drawings only one straight and one U-shaped Gas passage chamber is shown, another embodiment consists of concentric Chambers. The inner tube or the inner chamber conducts the inflowing gas to a frame or window covered by the absorbent film, the sealed film carrier is arranged such that the gas first passes through the film into an outer space from which it has to pass through the film again flows into the outer chamber before it reaches the outlet opening. This arrangement is of particular advantage when it comes down to the heat of reaction getting through Dispersion is derived from the absorption zone. In all embodiments the device according to the invention can be equipped with a blow-off valve, which ensures that excessive pressure does not accumulate.

Der Betrieb der neuen Kohlendioxidabsorptionsvorrichtung ist unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten besonderen Ausführungsformen erläutert worden. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Zeichnungen nur der Erklärung von einfachen Ausführungsformen dienen und nicht die vielen Abänderungen zeigen, die im Rahmen der Erfindung möglich sind. Zu diesen Abänderungen gehört eine Vorrichtung, bei der mehrere Absortptionsfiline durch einen Gasströinungskanal laufen. Bei dieser Ausführungsform können die verschiedenen, das Kohlendioxidabsorptionsmittel enthaltenden Filme so angeordnet sein, dass sie in der gleichen Richtung laufen, oder sie können die Gasdurchgangskammer in verschiedenen Richtungen durchqueren.The operation of the new carbon dioxide absorption device is under Reference to the particular embodiments shown in the drawings has been explained. It should be noted, however, that these drawings are for explanation only serve of simple embodiments and do not show the many modifications, which are possible within the scope of the invention. To this Amendments includes a device in which multiple absorption films are passed through a gas flow channel to run. In this embodiment, the various, the carbon dioxide absorbent containing films should be arranged so that they run in the same direction, or they can traverse the gas passage chamber in different directions.

Wenn mehrere Absorptionsmittelförderer-Unteraggregate vorhanden sind, kann natürlich jeder Film eine andere Art von Absorptionsmittel aufweisen.If there are multiple absorbent conveyor sub-assemblies, each film can of course have a different type of absorbent.

Es wird gewöhnlich bevorzugt, dass der Absorptionsmittelfilm durch die Gasströmungskammer in senkrechter Richtung hindurchläuft; eine solche Anordnung ist jedoch nicht unbedingt notwendig: der Film oder die Filme können die Gasströmungsrichtung in Winkeln zwischen 45 und 1350, vorzugsweise zwischen 75 und 1050, schneiden. Während die obige Beschreibung sich auf eine Ausführungsform bezieht, bei der die Gasströmung nur in einer Richtung stattfindet, kann das neue Gerät auch in Fällen angewandt werden, in denen das Gas hin- und herströmt.It is usually preferred that the absorbent film be through the gas flow chamber passes through in the vertical direction; such an arrangement however, it is not absolutely necessary: the film or films can control the gas flow direction Cut at angles between 45 and 1350, preferably between 75 and 1050. While the above description relates to an embodiment in which the gas flow Only taking place in one direction, the new device can also be applied in cases in which the gas flows back and forth.

Das Kohlendioxidabsorptionsinittel wird am wirksamsten in Form einer Spule oder Rolle aus einer porösen Trägermasse zugeführt, die das Absorptionsmittel trägt, oder in der das Absorptionsmittel verteilt ist, Die wirtschaftlichste Trägermasse ist eine Cellulosematte, wie sie z.B. aus Holzzellstoff oder Baumwollfasern hergestellt werden kann, und die ein beträchtliches Feuchtigkeitsabsorptionsvermögen hat, wie z.B.The carbon dioxide absorbent becomes most effective in the form of a Coil or roll made of a porous carrier material, which contains the absorbent carries, or in which the absorbent is distributed, The most economical carrier mass is a cellulose mat, such as those made from wood pulp or cotton fibers and which has a considerable moisture absorbency, such as e.g.

Bauinwollfilz oder Filterpapier. Diese Art von Trägermaterial wird gründlich mit einer konzentrierten Lösung eines Kohlendioxidabsorptionsmittels getränkt und dann durch Verdampfen des Lösungsmittels getrocknet. Wenn man diese Methode anwendet, verteilt sich das Absorptionsmittel in der Trägermasse und bildet eine sehr grpsse Anzahl von Absorptionszentren mit einer sehr grossen spezifischen Oberfläche für eine wirksame Kohlendioxidabsorption. Ein ähnlicher Trägerfilm kann aus Glasseidefilz hergestellt werden und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass er der Gasströmung praktisch keinen Widerstand entgegensetzt.Cotton felt or filter paper. This type of backing material will thoroughly soaked with a concentrated solution of a carbon dioxide absorbent and then dried by evaporating the solvent. If you have this method applies, the absorbent is distributed in the carrier mass and forms a very large number of absorption centers with a very large specific surface for efficient carbon dioxide absorption. A similar carrier film can be made from fiberglass felt and provides the additional Advantage that he there is practically no resistance to the gas flow.

Das Absorptionsmittel kann auch in Schichtstofform, nämlich eingebettet zwischen mehreren Schichten eines Trägerfilins, zugeführt werden. In diesem Fall kann das Trägermaterial aus einer beliebigen inerten porösen Masse bestehen, z.B. aus durchlochtem Papier, locker gewebtem Tuch, Faservlies aus synthetischen Fasern oder Naturfasern oder einem ähnlichen biegsamen Träger. Bei dieser Art von Träger wird das Absorptionsmittel zwischen die Trägerschichten in granulierter Form mit oder ohne Träger für die einzelnen Körner eingebracht. Ein geeignetes Trägermaterial für die Körner ist Kieselgur oder Kieselsäuregele Wenn man als Trägermasse ein inertes Material verwendet, das die Absorptionsmittelkörner auf seiner Oberfläche trägt, oder wenn man die Absorptionsinittelkörner zwischen verschiedenen Schichten eines solchen Materials anordnet, ist es oft vorteilhaft, die Trägeroberfläche zu prägen oder anderweitig ein Hindernis gegen das Verschieben der Körher auf der Trägeroberfläche zu schaffen. Wenn mehrere Absorptionsmittelfilme in Form eines solchen Schichtstoffs angeordnet werden, hat der Film natürlich je Einheit des Silmvolumens ein viel höheres Kohlendioxidabsorptionsvermögen, und das Absorptionsmittel kann lockerer zwischen den Trägerschichten angeordnet werden, um eine freie Gasströmung durch das Aggregat aus Trägermasse und Absorptionsfilm zu gewährleisten.The absorbent can also be in the form of a laminate, namely embedded between multiple layers of a carrier film. In this case the support material can consist of any inert porous mass, e.g. made of perforated paper, loosely woven cloth, fiber fleece made of synthetic fibers or natural fibers or a similar flexible support. With this type of carrier the absorbent is in granulated form with between the carrier layers or introduced without a carrier for the individual grains. A suitable carrier material for the grains is kieselguhr or silicic acid gels if one is an inert carrier material Material used to support the absorbent granules on its surface, or if you put the absorbent granules between different layers of a arranging such material, it is often advantageous to emboss the support surface or otherwise an obstacle to sliding the grains on the support surface to accomplish. When several absorbent films in the form of such a laminate are arranged, the film naturally has a much higher per unit of film volume Carbon dioxide absorbency, and the absorbent can be looser between The carrier layers are arranged to allow a free flow of gas through the unit to ensure from carrier mass and absorption film.

Als Kohlendioxidabsorptionsmittel verwendet man gewöhnlich Alkali- und Erdalkalihydroxide. Es gibt eine Anzahl von technischen Produkten, die besonders als Kohlendioxidabsorptionsmittel in den Handel gebracht werden, z.B Natronkalk, der etwa 95 % Calciumhydroxid und 5 %9 Natriumhydroxid enthält (Malinckrodt Chemical Corporation), "Baralyme", welches 20 fo Bariumhydroxid-octahydrat und 80 gO-Calciumhydroxid enthält (Thomas Edison Company) und ~1Soda Sorbtl, welches 4 ß Alkalihydroxide, 77 bis 82 f Calciumhydroxid und 14 bis 19 ß Feuchtigkeit enthält (Dewey and Almy Chemical Co.). Diese Produkte kommen in Form von harten Körnern in den Handel, die gegen das Zerbröckeln beständig sind, nur wenig stauben und verhältnismässig nicht-hygroskopisch sind; sie eignen sich daher besonders für den oben beschriebenen Schichtstoffilm. Wenn das Kohlendioxidabsorptionsmittel in Form einer Filz- oder Filterpapierspule zugeführt werden soll, verwendet man vorzugsweise eine Lösung eines wasserlöslichen Alkali- oder Erdalkalihydroxids oder eines Gemisches solcher Hydroxide, um den räger mit dem Absorptionsmittel zu tränen, Die Absorption des Kohlendioxids in der Vorrichtung gemäss der Erfindung braucht nicht auf chemischem Wege zu erfolgen. Das Kohlendioxid kann auch physikalisch an ein Material, welches Adsorptionsvermögen aufweist, adsorbiert werden, und die Bezugnahme auf Absorption in der vorliegenden Beschreibung umfasst auch die Erscheinung der Adsorption.The carbon dioxide absorbent usually used is alkali and alkaline earth hydroxides. There are a number of technical products that are special are marketed as carbon dioxide absorbents, e.g. soda lime, which contains about 95% calcium hydroxide and 5% sodium hydroxide (Malinckrodt Chemical Corporation), "Baralyme", which is 20 fo barium hydroxide octahydrate and 80 gO calcium hydroxide contains (Thomas Edison Company) and ~ 1 Soda Sorbtl, which contains 4 ß alkali hydroxides, 77 to 82 f calcium hydroxide and 14 to 19 ß moisture contains (Dewey and Almy Chemical Co.). These products come in the form of hard grains in the trade, which are resistant to crumbling, only a little dusty and proportionate are non-hygroscopic; they are therefore particularly suitable for the one described above Laminate film. When the carbon dioxide absorbent is in the form of a felt or If the filter paper spool is to be fed, a solution is preferably used a water-soluble alkali or alkaline earth metal hydroxide or a mixture thereof Hydroxides to tear the carrier with the absorbent, The absorption of the Carbon dioxide in the device according to the invention does not need chemical Ways to be done. The carbon dioxide can also be physically attached to a material which Has adsorptive capacity to be adsorbed, and the reference to absorption in the present description also includes the phenomenon of adsorption.

Die Fördergeschwindigkeit des Absorptionsmittelfilms durch die Gasströmungskammr gemäss der Erfindung ist eine Funktion einer Anzahl von leicht bestimmbaren Parametern. Diese Parameter sind die Menge an Kohlendioxid in dem je Zeiteinheit durch die Absorptionszone strömenden Gas, die Menge an Kohlendioxidabsorptionsmittel je Volumeneinheit des aus Absorptionsmittel und Träger bestehenden Films, das Absorptionsvermögen des Films, die Abmessung des Fensters oder Rahmens der Absorptionszone und die Anzahl der durch die Gasströmungskammer hindurchlaufenden Absorptionsmittelfilme. Die erforderliche Fördergeschwindigkeit des Absorptionsmittelfilms kann so berechnet werden, dass das stöchiometrische Absorptionsvermögen des durch die Gasdurchgangszone laufenden Absorptionsmittels die Höchstmenge an Kohlendioxid übersteigt, die in diesem Gasstrom enthalten sein kann. Vorzugsweise wird die Filmgeschwindigkeit so eingestellt, dass das Kohlendioxidabsorptionsvermögen des in einem gegebenen Zeitraum durch die Absorptionszone hindurchlaufenden Absorptionsmittelfilms die Menge des zur Verfügung stehenden Kohlendioxids stöchiometrisch um 20 bis 100 % übersteigt. Wenn die Vorrichtung z.B. in einem Atmungsgerät verwendet wird, soll die Bilmgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass ein Absorptionsmittelfilm, der Natriumhydroxid als einziges Absorptionsmittel aufweist, mindestens 0,75 g und vorzugsweise 0,9 bis 1,5 g Absorptionsmittel je Minute durch die Absorptionszone führt. Dieser Bereich bezieht sich auf ein Kohlendioxidvolumen von 200 mlZmin in dem ausgeatmeten Gas.The speed of conveyance of the absorbent film through the gas flow chamber according to the invention is a function of a number of easily determinable parameters. These parameters are the amount of carbon dioxide in the per unit of time through the absorption zone flowing gas, the amount of carbon dioxide absorbent per unit volume of the composed of absorbent and carrier film, the absorption capacity of the Film, the size of the window or frame of the absorption zone and the number of the absorbent films passing through the gas flow chamber. The required The conveying speed of the absorbent film can be calculated so that the stoichiometric absorbency of that passing through the gas passage zone Absorbent exceeds the maximum amount of carbon dioxide contained in that gas stream may be included. Preferably, the film speed is adjusted so that the capacity of carbon dioxide to be absorbed by the absorption zone in a given period of time absorbent film passing through the amount of available carbon dioxide exceeds stoichiometrically by 20 to 100%. For example, if the device is in a breathing apparatus used the image speed should be set so that that an absorbent film, the sodium hydroxide as the sole absorbent having at least 0.75 g and preferably 0.9 to 1.5 g of absorbent each Minute leads through the absorption zone. This range refers to a volume of carbon dioxide of 200 ml Zmin in the exhaled gas.

Der Xilmfördermechanismus kann auf beliebige Weise angetrieben werden, z.B. von einem durch eine Feder angetriebenen Zahnradvorgelege oder von einem elektrischen Motor, oder der Film kann nach dem Durchgang durch die Absorptionszone von einer Spule aufgenommen werden, die durch ein Gewicht angetrieben wird, welches an ihrer Achse mittels einer Schnur hängt, die auf die Achse oder eine Verlängerung derselben aufgewickelt ist.The Xilm conveyor mechanism can be driven in any way, e.g. by a spring-driven gear reduction gear or by an electric one Motor, or the film can after passing through the absorption zone of one Coil are taken up, which is driven by a weight which is attached to her Axis hangs by means of a cord attached to the axis or an extension of the same is wound up.

Wenn die Antriebsgeschwindigkeit die oben angegebene Grenze der Absorptionsinlttelmenge in Abhängigkeit von dem Volumen des Kohlendioxids überschreitet, muss der Film, das Filinpatronen-Unteraggregat oder die ganze Vorrichtung öfter ausgewechselt werden, als es erforderlich ist, da das Absorptionsmittel dann nicht in wirksamer Weise ausgenutzt wird. Wenn die Filingeschwindigkeit unter der angegebenen unteren Grenze liegt, wird nicht alles durch das Fenster hindurchtretende Kohlendioxid von dem Film absorbiert. Für viele technische Anwendungszwecke kann dies jedoch zulässig sein, sofern nur der Kohlendioxidgehalt des aus der Absorptionskammer abströmenden Gases die zulässige Konzentration nicht überschreitet. Bei Atinungsgeräten wird gewöhnlich verlangt, dass der dem Patienten wieder zugeführte Luftstrom weniger als 0,5 5o Kohlendioxid enthält. Dies lässt sich leicht erreichen und gewährleisten, indem man das berechnete stöchiometrische Xquivalent an Absorptionsmittel je Zeiteinheit um 20 dp höher wählt als die Menge des Kohlendioxids, wodurch auch gelegentlich auftretenden, unerwarteten Spitzenwerten in der Kohlendioxidkonzentration des Gasstroms Rechnung getragen wird.When the drive speed exceeds the above limit of the amount of absorbent material depending on the volume of carbon dioxide exceeds, the film must the filin cartridge sub-assembly or the entire device are replaced more often, than is necessary, as the absorbent then does not work in an effective manner is exploited. When the filing speed is below the specified lower limit not all of the carbon dioxide passing through the window is released from the Film absorbed. However, this may be permissible for many technical purposes if only the carbon dioxide content of the outflow from the absorption chamber Gas does not exceed the permissible concentration. In the case of Atinungsgeräte usually requires that the airflow returned to the patient be less contains than 0.5 5o carbon dioxide. This is easy to achieve and ensure by taking the calculated stoichiometric equivalent of absorbent per unit of time Chooses 20 dp higher than the amount of carbon dioxide, which also occasionally occurring, unexpected peaks in the carbon dioxide concentration of the gas stream Is taken into account.

Zu den Vorteilen, die die neue Absorptionsvorrichtung aufweist, gehören die folgenden: a) Es wird gewährleistet, dass die Vorrichtung immer wieder verwendet werden kann, bis der Absorptionsmittelfilm erschöpft ist, ohne dass die Gefahr des Mitschleppens von Keimen in dem Film von einer Verwendung zur nächsten besteht: Der das Gerät Bedienende braucht nur zwischen zwei Verwendungen des Geräts eine Absorptionsmitt#lfilmlänge, die etwas grösser ist als die Länge des Fensters, ablaufen zu lassen und den Teil des Films, der vorher bereits in Benutzung gewesen ist, zu verwerfen. b) Die bei der chemischen Reaktion zwischen dem Kohlendioxid und dem Absorptionsmittel entwickelte Wärme wird besser zerstreut als bei den bisher zu diesem Zweck verwendeten Vorrichtungen, da der Film unmittelbar nach Beendigung der exothermen Reaktion aus der Absorptionszone austritt. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen bleibt das Absorptionsmittel in dem Gasströmungskanal ortsfest, und es entwickelt sich in demselben Wärme.The advantages of the new absorption device include the following: a) The device is guaranteed to be used over and over again until the absorbent film is exhausted without the risk of Carrying over of germs in the film from one use to the next consists of: The operator of the device only needs one between two uses of the device Absorbent film length, which is slightly larger than the length of the window, run off and the part of the film that was previously in use discard. b) The chemical reaction between the carbon dioxide and the The heat developed by the absorbent is better dissipated than with the previously used devices used for this purpose, since the film immediately after finishing the exothermic reaction emerges from the absorption zone. With the previously known Devices, the absorbent remains stationary in the gas flow channel, and it develops in the same warmth.

c) Es wird gewährleistet, dass das Zusammenbacken oder die Kanalbildung, Erscheinungen, die bei anderen Vorrichtungen mit ortsfesten Absorptionsmitteln häufig auftreten, praktisch vermieden werden, weil der Film so dünn ist und infolge seiner ständigen Bewegung alle Stellen, bei denen ein Zusammenbacken oder eine Kanalbildung eingetreten ist, fast sofort aus der kbsorptionskaininer entfernt. d) Der Absorptionsmittelfilm macht von einer viel grösseren Anzahl viel kleinerer Absorptionsinittelteilchen Gebrauch, wodurch die für die Absorption zur Verfügung stehende spezifische Oberfläche bedeutend erhöht wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Kohlendioxidabsorption wesentlich erhöht, was eine verbesserte Ausnutzung des Gesamtabsorptionsverinögens zur Folge hat. e) Der Absorptionsinittelfilm kann in einem porösen, in Schichten angeordneten Träger enthalten sein, der der Gasströmung kaum einen Widerstand entgegensetzt, wobei gleichzeitig ein Verlust von feinen Teilchen, die durch Bruch der Absorptionsmittelkörner beim Hantieren entstehen können, oder eine Verunreinigung durch solche feinen Teilchen verhindert wird. f) Das gesamte, in dem System enthaltene Gasvolumen kann im Vergleich zu demjenigen, welches in den bisher bekannten Vorrichtungen enthalten ist, wesentlich verringert werden. Dies ist für Atmungsgeräte von besonderer Bedeutung. g) Wasser, das sich bei der Absorptionsreaktion bildet, kann leicht kontinuierlich durch ein zusätzliches Auslassventil abgeführt werden, das sich an der untersten Stelle der Vorrichtung befindet, wodurch eine Verstopfung der Poren der Absorptionsmittelkörner, wie sie bei den bisher bekannten Vorrichtungen häufig auftritt, vermieden wird. h) Der Träger für das Absorptionsmittel bedingt einen gleichmässigen Druckabfall der Gasströmung durch die Absorptionszone(n), wodurch eine bevorzugte Strömung durch etwaige Kanäle vermieden wird.c) It is ensured that the caking or channeling, Phenomena that are common in other devices with stationary absorbents occur, practically avoided because the film is so thin and as a result of it constant movement all places where there is caking or channeling occurred, almost immediately removed from the kbsorptionskaininer. d) The absorbent film makes from a much larger number of much smaller absorbent particles Use, which increases the specific surface area available for absorption is increased significantly. This will increase the rate of carbon dioxide absorption significantly increased, resulting in an improved utilization of the total absorption capacity has the consequence. e) The absorbent film can be in a porous, in layers arranged carrier, which offers hardly any resistance to the gas flow, at the same time, there is a loss of fine particles caused by breakage of the absorbent granules during handling, or contamination from such fine particles is prevented. f) The whole, volumes of gas contained in the system can compared to that which is contained in the previously known devices is to be reduced significantly. This is of particular importance for breathing devices. g) Water that forms during the absorption reaction can easily be continuous can be discharged through an additional outlet valve, which is located on the lowest Location of the device, causing clogging of the pores of the absorbent granules, as often occurs in the previously known devices, is avoided. h) The carrier for the absorbent causes a uniform pressure drop the gas flow through the absorption zone (s), creating a preferential flow through possible channels is avoided.

Bei der vorteilhaftesten Ausführungsform der hier beschriebenen Vorrichtung bestehen das Patronengehäuse und der Durchgangskanal für den Absorptionsinittelfilm aus klarem, starrem Kunststoff, so dass der Filmvorrat bei der Benutzung der Vorrichtung beobachtet werden kann. Die Absorptionskammer, durch die das Gas hindurchströmt, kann ebenfalls aus starrem, durchsichtigem Kunststoff bestehen, obwohl die Beobachtung in diesem Abschnitt der Vorrichtung nicht wesentlich ist. Wenn die Filinpatrone oder -kassette nicht durchsichtig ist, kann sie mit einem einfachen Alarmmechanismus, wie einem ühlerarm, ausgerüstet sein, der mit einem Summer in Verbindung steht, welcher die Bedienungsperson darauf aufmerksam macht, dass der Absorptionsmittelfilmvorrat nahezu erschöpft ist. Bei jeder Bauart der Vorrichtung bilden die Gasdurchgangskaininer und das Filmträger-Unteraggregat nach dem Zusammensetzen ein abgediuhtetes Gerät, welches Öffnungen nur für die Gaszuführung, den Gasabzug und das Austragen des Films aufweist, gleichgültig ob die Vorrichtung aus einem Stück mit seitlichen Öffnungen für das Einsetzen der Filinpatrone geformt ist, oder ob der Absorptionsmittelfilmträger als nach der Verwendung zur Beseitigung bestimmtes Unteraggregat gebaut ist, das gasdicht an die Strömungskammer angesetzt werden kann.In the most advantageous embodiment of the device described here consist of the cartridge housing and the passage channel for the absorbent film Made of clear, rigid plastic, so that the film supply when using the device can be observed. The absorption chamber through which the gas flows can also be made of rigid, clear plastic, although the observation is not essential in this section of the device. When the filin cartridge or cassette is not transparent, it can be opened with a simple alarm mechanism, like a heater arm connected to a buzzer, which alerts the operator that the absorbent film supply is almost exhausted. In each type of device, the gas passage chambers form and the film carrier sub-assembly after assembly is a sealed device, which openings only for the gas supply, the gas exhaust and the discharge of the film has, regardless of whether the device is made in one piece with lateral openings is shaped for the insertion of the filin cartridge, or whether the absorbent film carrier is built as a sub-unit intended for disposal after use, which can be attached gas-tight to the flow chamber.

Natürlich soll der Förderkanal für den Absorptionsmittelfilm #ausreichende Abmessungen haben, um den dicksten Film durchlaufen zu lassen. Wenn ein dünnerer Film verwendet wird, als es der Förderkanal ermöglicht, verhindert die das Fenster in der Gasströmungskammer umgebende Dichtung das Entweichen von Gas oder die Verunreinigung von aussen her. Jedenfalls kann das filintragende Unteraggregat aus einem Werkstoff hergestellt werden, der sich sterilisieren lässts wenn das Silmlagerungs-und -förderaggregat wiederverwendet und ein frischer Film zur weiteren Verwendung dieses Aggregats eingeführt werden soll.Of course, the conveying channel for the absorbent film should be #sufficient Have dimensions to allow the thickest film to pass through. If a thinner Film is used as the conveyor channel allows, which prevents the window in the gas flow chamber surrounding seal the escape of gas or contamination from the outside. In any case, the filin-bearing sub-assembly can be made of one material which can be sterilized if the silage storage and conveying unit reused and a fresh film introduced for further use of this unit shall be.

Claims

1. Device for removing carbon dioxide from gas streams, characterized through a chamber (12) with an inlet opening, an outlet opening, at least a carbon dioxide absorption zone and an arrangement (14, 36) for continuous Supplying at least one flexible, carbon dioxide absorbent porous carrier mass (34) to the absorption zone in a substantially SE-right direction to the direction of gas flow from a reservoir (42) containing the porous mass of absorbent (34) is fed to the absorption zone in such a way that the entire gas stream is fed at least once must pass through the carbon dioxide absorbent.

2. Device according to claim 1, characterized in that the carbon dioxide absorbent through the absorption zone with the help of mechanical means (36) in the form of a Films (34) is funded.

3. Apparatus according to claim 1, characterized by a plurality of arrangements for continuously supplying a plurality of carbon dioxide absorbent films (34) to the absorption zone.

4. Apparatus according to claim 1, characterized by an additional Gas inlet opening (52) for supplying fresh gas or other carbon dioxide-free Gas to the absorption chamber (12).

5. The device according to claim 1, characterized in that the gas passage chamber (12) is U-shaped, so that the gas through adjacent legs flows fed by the same supply (42) of carbon dioxide absorbent by passing it through a second absorption zone before it reaches the outlet opening (50) flows through the fresh carbon dioxide absorbent is passed, which then through one located between the inlet opening (46) and the second absorption zone first absorption zone passes through.

6. The device according to claim 1, characterized in that the carbon dioxide absorbent is in the form of a film of a porous support, the carbon dioxide absorbent supported by the porous mass, arranged between layers of the porous mass or is distributed in the porous mass.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the carrier mass is a woven or non-woven fabric with carbon dioxide absorbent dispersed therein and has practically no resistance to the gas flow.

8. The device according to claim 1, characterized in that in the lowest Part of the gas passage chamber (12) provided an outlet for condensed water is.

9. The device according to claim 1, characterized in that the arrangement for treating the gas stream with the carbon dioxide absorbent of the gas stream offers practically no or only a uniformly low resistance.

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