RU2181604C1 - Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures - Google Patents
Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181604C1 RU2181604C1 RU2000122631/12A RU2000122631A RU2181604C1 RU 2181604 C1 RU2181604 C1 RU 2181604C1 RU 2000122631/12 A RU2000122631/12 A RU 2000122631/12A RU 2000122631 A RU2000122631 A RU 2000122631A RU 2181604 C1 RU2181604 C1 RU 2181604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- xenon
- station
- cryopump
- stripper
- desorber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике получения чистых (98,0-99,0%) инертных газов, в частности ксенона из отработанных газонаркотических смесей наркозных аппаратов. The invention relates to techniques for producing pure (98.0-99.0%) inert gases, in particular xenon from spent gas-narcotic mixtures of anesthesia apparatus.
Настоящее изобретение направлено на сокращение потерь дорогостоящего и дефицитного ксенона путем его максимальной регенерации для последующего многократного использования. The present invention aims to reduce the loss of expensive and scarce xenon by maximizing its regeneration for subsequent reuse.
Известна наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению установка для регенерации ксенона из газонаркотической смеси наркозных аппаратов (автономная малогабаритная станция), состоящая из десорбера с теплоизолированным корпусом и внутренним сменным патроном, заполненным сорбентом и соединенным через крионасос с баллоном. Установка представляет собой единичный модуль, который может быть размещен как в операционной, так и в помещениях в непосредственной близости от нее [см. п. РФ 2149033, МПК А 61 М 16/10, 21/00, заявл. 97103657/14 от 18.03.1997 г., опубл. 20.05.2000 г., б. 14]
Практика использования показала, что известная установка обладает следующими недостатками:
- низкой производительностью, не позволяющей удовлетворить потребности в регенерации ксенона, собираемого после операций не только в клиниках целого региона, но даже в рамках одной отдельно взятой больницы;
- недостаточной степенью очистки ксенона от СО2 и Н2О, содержащихся в выдыхаемой смеси и вызывающих перемерзание трубопроводов, а также от О2, N2 и других воздушных примесей, попадающих в баллон с чистым ксеноном через неплотности в трубчатых коммуникациях, препятствующей его медицинской сертификации;
- неполной десорбцией ксенона из патрона, медленной и трудно управляемой;
- невозможностью полной регенерации патронов в процессе десорбции, требующей дополнительной их обработки (например, вакуумирования) перед повторным использованием;
- трудоемкостью транспортировки патронов из отдаленных клиник, не имеющих регенерационного оборудования;
- ограниченный срок службы патронов, обусловленный ускоренным истиранием сорбента в процессе транспортировки на дальние расстояния;
- значительными энергозатратами на заполнение баллона с регенерированным ксеноном;
- необходимостью оснащения установки сложными и дорогостоящими аналитическими приборами для контроля состава газонаркотической смеси и регенерированного чистого ксенона;
- потребностью привлечения высококвалифицированного технического персонала (аналитиков, медиков, инженеров-химиков и т.д.);
- отсутствие весового контроля заполнения баллонов регенерированным ксеноном.Known for the closest in technical essence and achieved result to the claimed invention installation for xenon regeneration from a gas-narcotic mixture of anesthesia apparatus (autonomous small-sized station), consisting of a stripper with a thermally insulated body and an internal replaceable cartridge filled with a sorbent and connected through a cryo pump to a cylinder. The installation is a single module that can be placed both in the operating room and in rooms in the immediate vicinity of it [see Sec. RF 2149033, IPC A 61 M 16/10, 21/00, declared 97103657/14 of 03/18/1997, publ. 05/20/2000, b. 14]
The practice of use has shown that the known installation has the following disadvantages:
- low productivity, which does not allow to satisfy the need for regeneration of xenon collected after operations not only in clinics of the whole region, but even within the framework of one separate hospital;
- insufficient degree of purification of xenon from СО 2 and Н 2 О contained in the exhaled mixture and causing freezing of pipelines, as well as from О 2 , N 2 and other air impurities entering the cylinder with pure xenon through leaks in tubular communications, which interferes with its medical certification;
- incomplete desorption of xenon from the cartridge, slow and difficult to control;
- the impossibility of complete regeneration of cartridges in the desorption process, requiring additional processing (for example, evacuation) before reuse;
- the complexity of transporting cartridges from remote clinics that do not have regeneration equipment;
- limited service life of cartridges due to accelerated abrasion of the sorbent during transportation over long distances;
- significant energy consumption for filling the cylinder with regenerated xenon;
- the need to equip the installation with complex and expensive analytical instruments to control the composition of the drug mixture and regenerated pure xenon;
- the need to attract highly qualified technical personnel (analysts, physicians, chemical engineers, etc.);
- lack of weight control of filling cylinders with regenerated xenon.
Задачей настоящего изобретения является создание автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона из отработанных газонаркотических смесей, обладающей высокой производительностью, обеспечивающей достаточную степень очистки ксенона, простой и комфортной в обслуживании. The objective of the present invention is the creation of an autonomous small-sized station for the regeneration of xenon from spent gas mixtures, with high performance, providing a sufficient degree of purification of xenon, simple and convenient to maintain.
Поставленная задача решается тем, что известная автономная малогабаритная станция для регенерации ксенона из отработанных газонаркотических смесей, состоящая из десорбера с теплоизолированным корпусом и внутренним сменным патроном, заполненным сорбентом и соединенным через крионасос с баллоном, согласно изобретению дополнительно снабжена источником газа-носителя, установленным перед десорбером, аппаратом для поглощения СО2 и аппаратом для извлечения Н2О, расположенными после десорбера; в десорбере смонтированы 2-10 сменных патронов; крионасос выполнен проточным; баллоны в количестве 2 или более штук подвешены на динамометрах и помещены в охлаждающую камеру с теплоизоляцией.The problem is solved in that the well-known stand-alone small-sized station for xenon regeneration from spent gas-narcotic mixtures, consisting of a stripper with a thermally insulated body and an internal replaceable cartridge filled with a sorbent and connected through a cryo pump to a cylinder, according to the invention is additionally equipped with a carrier gas source installed in front of the stripper an apparatus for absorbing CO 2 and an apparatus for extracting H 2 O located after the stripper; 2-10 interchangeable cartridges are mounted in the stripper; the cryopump is made flowing; cylinders in the amount of 2 or more pieces are suspended on dynamometers and placed in a cooling chamber with thermal insulation.
Станция дополнительно снабжена вакуум-постом, размещенным после крионасоса. The station is additionally equipped with a vacuum post located after the cryopump.
Использование предлагаемой автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона по сравнению с известной установкой, взятой за прототип [см. п. РФ 2149033] обеспечивает:
- высокую производительность за счет выполнения десорбера многогнездным, способного одновременно регенерировать ксенон из нескольких патронов;
- возможность получения ксенона достаточно высокой степени чистоты (98,0-99,0%), не загрязненного СО2, Н2О, О2, N2 и другими воздушными примесями;
- снижение энергозатрат за счет использования хладагента из крионасоса для охлаждения баллонов с регенерированным ксеноном;
- улучшение регулирования процесса десорбции в результате применения газа-носителя (аргона, гелия, азота) из дополнительного источника (баллона или сосуда Дьюара) для вымывания ксенона из патронов с одновременной полной регенерацией последних;
- упрощение и удешевление транспортировки регенерированного ксенона в баллонах большей вместимости (10-12 л) при исключении их перепутывания с баллонами, используемыми при дальнейшей очистке для медицинского ксенона (чистота около 99,999%);
- отсутствие необходимости оснащения станции сложным и дорогостоящим аналитическим оборудованием, обслуживаемым высококвалифицированным персоналом, в связи с дальнейшей глубокой очисткой ксенона на специализированном предприятии, имеющем соответствующую сертификацию.The use of the proposed autonomous small-sized station for the regeneration of xenon compared with the known installation, taken as a prototype [see p. RF 2149033] provides:
- high performance due to the implementation of the multi-socket stripper, capable of simultaneously regenerating xenon from several cartridges;
- the possibility of obtaining xenon of a sufficiently high degree of purity (98.0-99.0%), not contaminated with СО 2 , Н 2 О, О 2 , N 2 and other air impurities;
- reduction of energy costs due to the use of refrigerant from a cryopump to cool cylinders with regenerated xenon;
- improved regulation of the desorption process as a result of the use of a carrier gas (argon, helium, nitrogen) from an additional source (cylinder or Dewar vessel) for washing out xenon from cartridges with simultaneous complete regeneration of the latter;
- simplification and cost reduction of the transportation of regenerated xenon in cylinders of larger capacity (10-12 l) with the exception of their confusion with the cylinders used in further cleaning for medical xenon (purity of about 99.999%);
- the lack of the need to equip the station with complex and expensive analytical equipment serviced by highly qualified personnel, in connection with the further deep cleaning of xenon at a specialized enterprise that has the appropriate certification.
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое изобретение не известно из уровня исследуемой техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна". Analysis of the known technical solutions allows us to conclude that the claimed invention is not known from the level of the studied technology, which indicates its compliance with the criterion of "novelty."
Сущность заявляемого изобретения для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The essence of the claimed invention for a specialist does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".
Возможность изготовления предлагаемой автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона из серийно выпускаемых отечественных приборов и устройств свидетельствует о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". The possibility of manufacturing the proposed autonomous small-sized station for the regeneration of xenon from commercially available domestic instruments and devices indicates the compliance of the invention with the criterion of "industrial applicability".
Заявляемая автономная малогабаритная станция прошла испытания в условиях газоперерабатывающего предприятия Уральского региона. The inventive autonomous small-sized station has been tested in the conditions of a gas processing enterprise in the Ural region.
На чертеже представлена схема автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона из отработанных газонаркотических смесей. The drawing shows a diagram of an autonomous small-sized station for the regeneration of xenon from spent gas mixtures.
Обозначения на чертеже:
1 - десорбер
2 - теплоизолированный корпус десорбера
3 - внутренние сменные патроны
4 - крионасос (с сосудом Дьюара)
5 - баллоны с регенерированным ксеноном
6 - источник газа-носителя (аргона, гелия, азота)
7 - аппарат для поглощения СО2
8 - аппарат для извлечения Н2О
9 - вакуум-пост
10 - динамометры
11 - охлаждающая камера
12 - теплоизоляция охлаждающей камеры
Автономная малогабаритная станция для регенерации ксенона из отработанных газонаркотических смесей состоит из десорбера 1 с теплоизолированным корпусом 2, в котором смонтированы 2-10 внутренних сменных патронов 3, заполненных сорбентом, например активированным углем. Каждый патрон 3 десорбера 1 соединен через крионасос 4 с баллонами 5 для регенерированного ксенона. Причем перед десорбером 1 установлен источник газа-носителя 6, например баллон (с аргоном или гелием) или сосуд Дьюара (с азотом). После десорбера 1 на линии, соединяющей патроны 3 с баллонами 5, размещены аппарат для поглощения СО2 7 и аппарат для извлечения Н2О 8. После крионасоса 4 (снабженного сосудом Дьюара) установлен вакуум-пост 9, обеспечивающий циркуляцию хладагента в крионасосе 4 и охлаждающей камере 11. Баллоны 5 с регенерированным ксеноном подвешены на динамометрах 10 и помещены в охлаждающую камеру 11, имеющую теплоизоляцию 12.Designations in the drawing:
1 - stripper
2 - insulated stripper body
3 - internal replaceable cartridges
4 - cryopump (with Dewar vessel)
5 - cylinders with regenerated xenon
6 - source of carrier gas (argon, helium, nitrogen)
7 - apparatus for absorption of CO 2
8 - apparatus for extracting H 2 O
9 - vacuum post
10 - dynamometers
11 - cooling chamber
12 - thermal insulation of the cooling chamber
An autonomous small-sized station for xenon regeneration from spent gas-narcotic mixtures consists of a stripper 1 with a thermally insulated housing 2, in which 2-10 internal replaceable cartridges 3 filled with a sorbent, for example, activated carbon, are mounted. Each cartridge 3 of stripper 1 is connected through a cryopump 4 to cylinders 5 for regenerated xenon. Moreover, in front of stripper 1, a source of carrier gas 6 is installed, for example, a cylinder (with argon or helium) or a Dewar vessel (with nitrogen). After stripper 1, on the line connecting the cartridges 3 to the cylinders 5, a CO 2 7 absorption device and a H 2 O 8 extraction device are placed. After the cryopump 4 (equipped with a Dewar vessel), a vacuum post 9 is installed, which ensures circulation of the refrigerant in the cryopump 4 and cooling chamber 11. Cylinders 5 with regenerated xenon are suspended on dynamometers 10 and placed in a cooling chamber 11 having thermal insulation 12.
В составе заявляемой автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона использовались следующие серийно выпускаемые отечественные приборы и устройства:
сосуд Дьюара, например, типа СД-25
баллоны емкостью 2, 10, 12 л по ГОСТ 949-73
вакуум-пост (вакуум насос марки 2 НВР-5ДМ, ловушка, прибор для измерения вакуума типа ВИТ-3)
динамометры ДПУ 0,02-2 по ТУ 25-06,1258-81 в соответствии с требованиями ГОСТ 13837-79.The composition of the inventive autonomous small-sized station for the regeneration of xenon used the following mass-produced domestic instruments and devices:
Dewar vessel, for example, type SD-25
cylinders with a capacity of 2, 10, 12 l according to GOST 949-73
vacuum post (vacuum pump brand 2 НВР-5ДМ, trap, device for measuring vacuum type VIT-3)
dynamometers ДПУ 0,02-2 according to TU 25-06,1258-81 in accordance with the requirements of GOST 13837-79.
Пример. Регенерация ксенона из отработанной газонаркотической смеси наркозного аппарата. Example. Xenon regeneration from the spent gas-narcotic mixture of anesthesia apparatus.
Пять внутренних сменных патронов 3, содержащих отработанную газовую смесь, образовавшуюся в результате дыхания пациентов в процессе операций, помещали в десорбер 1, имеющий теплоизолированный корпус 2. Десорбер 1 постепенно нагревали до температуры не менее 180oС, при этом происходила десорбция ксенона. В процессе десорбции сменные патроны 3 продували аргоном из источника газа-носителя 6 для вытеснения следов ксенона и полной регенерации патронов. Выделившийся ксенон из десорбера 1 с газом-носителем (аргоном) из источника 6 (баллон) направляли в аппараты 7 и 8 для поглощения СО2 и извлечения Н2О. Затем регенерируемый ксенон поступал в крионасос 4, где происходила его кристаллизация. После заполнения крионасоса 4 его вакуумировали при помощи вакуум-поста 9, при этом газ-носитель аргон удалялся в атмосферу. Крионасос 4 нагревали, переводя ксенон в газообразное состояние. Газообразный регенерированный ксенон поступал в баллоны 5 емкостью 10 л, которые дополнительно охлаждались хладагентом, выходящим из крионасоса 4 через охлаждающую камеру в атмосферу. С помощью динамометров 10 контролировали вес баллонов 5 с регенерированным чистым ксеноном (степень чистоты регенерированного ксенона составила 98,5%). Вес баллона в соответствии с ГОСТ 10219-77 для давления 150 атм составил 13 кг.Five internal removable cartridges 3 containing the exhaust gas mixture resulting from the patient’s breathing during operations were placed in a stripper 1 having a thermally insulated body 2. The stripper 1 was gradually heated to a temperature of at least 180 o C, while xenon was desorbed. During the desorption process, replaceable cartridges 3 were purged with argon from a carrier gas source 6 to displace xenon traces and completely regenerate the cartridges. The released xenon from stripper 1 with a carrier gas (argon) from source 6 (balloon) was sent to apparatuses 7 and 8 to absorb CO 2 and extract H 2 O. Then, the regenerated xenon entered cryopump 4, where it crystallized. After filling the cryopump 4, it was evacuated using a vacuum post 9, while the carrier gas was removed into the atmosphere. Cryopump 4 was heated, converting xenon to a gaseous state. The gaseous regenerated xenon entered the cylinders 5 with a capacity of 10 l, which were additionally cooled by the refrigerant leaving the cryopump 4 through the cooling chamber to the atmosphere. Using dynamometers 10, the weight of the cylinders 5 with regenerated pure xenon was controlled (the purity of the regenerated xenon was 98.5%). The weight of the cylinder in accordance with GOST 10219-77 for a pressure of 150 atm was 13 kg.
Полученный регенерированный чистый ксенон в баллонах 5 направляли на дальнейшую глубокую очистку на специализированное предприятие, имеющее соответствующую сертификацию. The resulting regenerated pure xenon in cylinders 5 was sent for further deep cleaning to a specialized enterprise that has the appropriate certification.
Как видно из приведенного примера использование заявляемой "Автономной малогабаритной станции для регенерации ксенона из отработанных газонаркотических смесей" по сравнению с известной установкой, взятой за прототип [см. п. РФ 2149033], обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:
- высокую производительность;
- возможность получения ксенона достаточно высокой степени чистоты (98,0-99,0%);
- снижение энергозатрат;
- улучшение регулирования процесса десорбции;
- упрощение и удешевление транспортировки регенерированного ксенона в баллонах большей вместимости (10-12 л);
- отсутствие необходимости оснащения станции сложным и дорогостоящим аналитическим оборудованием, обслуживаемым высококвалифицированным персоналом;
- увеличение кпд крионасоса за счет предотвращения процесса его перемерзания в результате улавливания СО2 и Н2О;
- увеличение срока службы патронов за счет снижения истирания сорбента при транспортировке;
- организация новой хозяйственной структуры, обеспечивающей сервисное обслуживание медицинских учреждений и ведущей учет расходования дорогостоящего ксенона.As can be seen from the above example, the use of the inventive "Autonomous small-sized station for the regeneration of xenon from spent gas mixtures" in comparison with the known installation, taken as a prototype [see Sec. RF 2149033], provides the following technical and socially useful benefits:
- high performance;
- the possibility of obtaining xenon of a sufficiently high degree of purity (98.0-99.0%);
- reduction of energy costs;
- improved regulation of the desorption process;
- simplification and cheapening of the transportation of regenerated xenon in cylinders of larger capacity (10-12 l);
- the lack of the need to equip the station with complex and expensive analytical equipment serviced by highly qualified personnel;
- increase the efficiency of the cryopump due to the prevention of the process of its freezing as a result of the capture of CO 2 and H 2 O;
- increase the service life of cartridges by reducing the attrition of the sorbent during transportation;
- the organization of a new economic structure that provides after-sales service for medical institutions and keeps records of the expenditure of expensive xenon.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122631/12A RU2181604C1 (en) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122631/12A RU2181604C1 (en) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2181604C1 true RU2181604C1 (en) | 2002-04-27 |
Family
ID=20239626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122631/12A RU2181604C1 (en) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2181604C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795411B2 (en) | 2011-02-07 | 2014-08-05 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for recovering high-value components from waste gas streams |
-
2000
- 2000-08-30 RU RU2000122631/12A patent/RU2181604C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТРУШИН А.И., ЮРЬЕВИЧ В.М. Аппараты ингаляционного наркоза. М.: Медицина, 1989, с.6, 131-137. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8795411B2 (en) | 2011-02-07 | 2014-08-05 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for recovering high-value components from waste gas streams |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100549377B1 (en) | Process and apparatus for treating waste anesthetic gas | |
| JP4033591B2 (en) | SF6 gas recovery device | |
| KR100873375B1 (en) | Method and apparatus for purifying Helium gas | |
| RU2181604C1 (en) | Self-contained small-sized station for recovery of xenon from waste gas- narcotic mixtures | |
| JP4276354B2 (en) | Neon recovery method and apparatus | |
| KR100869518B1 (en) | Method and apparatus for Cryogenic Helium Purification | |
| JP2006263475A (en) | Process and apparatus for treating residual anesthetic gas | |
| CN113384992A (en) | Helium three-gas purification device | |
| JP2003062419A (en) | Method for separating gas mixture and apparatus for the same | |
| RU2259522C1 (en) | Method for xenon separation from gaseous mixture | |
| CN211069554U (en) | Device for purifying hydrogen, argon and helium | |
| KR100650505B1 (en) | A process for treatment of tritium-containing exhaust | |
| CN215506213U (en) | Helium three-gas purification device | |
| JPH04145921A (en) | Device for recovering and refining spent xenon gas | |
| RU2149033C1 (en) | Method and device for regenerating xenon from narcotic gas mixture used in anesthesia apparatus | |
| JP3054062B2 (en) | Purifier | |
| CN117918338B (en) | Gynecological tumor pathology is with temporary storage equipment | |
| RU2238113C1 (en) | Method and device for recovering xenon from exhaust narcotic gas mixture | |
| CN218339408U (en) | Sulfur hexafluoride low-temperature cooling water removal device | |
| RU81893U1 (en) | DEVICE FOR THE COLLECTION AND STORAGE OF INERT GASES | |
| CN204656044U (en) | The condensation of large-scale handling of gasoline field oil gas pressurization adds absorption type device for recovering oil and gas | |
| RU2670635C9 (en) | Xenon concentration block and method of its operation | |
| JPH01297120A (en) | Regeneration of adsorption device for refining helium gas | |
| CN106744750B (en) | Method and device for recovering and purifying neon | |
| KR100437658B1 (en) | Recovery and Purifying system of discharge gas for PDP |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050831 |