SE537166C2 - System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft - Google Patents

System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft Download PDF

Info

Publication number
SE537166C2
SE537166C2 SE1130026A SE1130026A SE537166C2 SE 537166 C2 SE537166 C2 SE 537166C2 SE 1130026 A SE1130026 A SE 1130026A SE 1130026 A SE1130026 A SE 1130026A SE 537166 C2 SE537166 C2 SE 537166C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
adsorption
flow
nitrous oxide
adsorbent
port
Prior art date
Application number
SE1130026A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1130026A1 (sv
Inventor
Istv N Szab
Original Assignee
Medclair AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medclair AB filed Critical Medclair AB
Priority to SE1130026A priority Critical patent/SE537166C2/sv
Priority to PCT/SE2012/000043 priority patent/WO2012128694A1/en
Priority to EP12761312.3A priority patent/EP2688626B1/en
Priority to PCT/SE2012/000044 priority patent/WO2012128695A1/en
Priority to US14/007,302 priority patent/US20140017139A1/en
Priority to EP12760734.9A priority patent/EP2688625A4/en
Priority to US14/007,308 priority patent/US20140020685A1/en
Publication of SE1130026A1 publication Critical patent/SE1130026A1/sv
Publication of SE537166C2 publication Critical patent/SE537166C2/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0087Environmental safety or protection means, e.g. preventing explosion
    • A61M16/009Removing used or expired gases or anaesthetic vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • B01D53/565Nitrogen oxides by treating the gases with solids

Abstract

537 166 SAMMAN DRAG Ett system fbr I) uppsamling av dikvaveoxid i utandningsluft, och II) overfdring av dikvaveoxid uppsamlad 1(1) till fortsatt processning, kinneteclunt av att det omfattar en pool av en eller flera omsesidigt utbytbara adsorptionsenheter (201) som var och en innehaller en reversibel adsorbent (213a) for dikvaveoxid som tillater genomflode och har: en inloppstippning (214a) for utandningsluft, en utloppsoppning (214b) for borttranspon av processad utandningsluft utarmad pa dikvaveoxid, iii.en inloppsoppning (215a) fcir desorberande gas, och iv.en utloppstippning (215b) ftir borttransport av desorberande gas plus dikvaveoxid tillsarrunans med ett dockningsarrangemang (202) vilket Ar associerat med adsorption av dikvaveoxid och omfattar: a)en anslutning (219a) for att ansluta till inloppsOppningen 11)a,', (214a) till en ansiktsmask (204), och b) eventuellt en anslutning (219b) fork att ansluta en recipient (205) till utloppstippningen (214b), och ett docicningsarrangemang (203) vilket ar associerat med desorption av dikvaveoxid och omfattar: en anslutning (220a) fOr att ansluta en !calla (206) flit- desorberande gas till inloppsoppningen (215a) och en anslutning (220b) for an ansluta utloppsoppningen (215b) till fortsatt processning av dikvaveoxid.

Description

537 166 System for hantering av dikvaveoxid uppsamlad &fin utandningsluft TEKNIKOMRADE Uppfinningen avser ett system for att samla upp dikvaveoxid i luft som utandas av en eller flera patienter (= utandningsluft) och darefter leverera dikv5veoxiden till en apparat für fortsatt processning. Uppfinningen omfattar systemet som sadant, en metod att anvanda systemet, en adsorptionsenhet som innehMler en reversibel adsorbent for dikvaveoxid och en pool av sAdana enheter.
BAKGRUNDSTEICNOLOGI Dikvaveoxid fir en luftfororening som anses minst 300 ganger mer effektiv an koldioxid som 10 vaxthusgas. Gasen anses farlig fiir manniskor som exponeras far den under arbete (t.ex. doktorer, tandlakare, sjukskoterskor etc.). Yrkeshygienska gransvarden har satts till 25 ppm. Kostnadseffektiva och praktiska apparater, system och metoder for att reducera utslapp av gasen till atmosfaren kommer troligen att bli nodvandiga i framtiden.
Inorn vardenheter anvandes dikvaveoxid vid kirurgi, tandvard, modravard under forlossning etc. tack vare sin anestetiska och analgesiska effekt. Patienten inandas en gasblandning (inandningsluft) i vilken huvudkomponenterna är dikvaveoxid, typiskt i koncentrationer > 10 % sasom > To och/eller <80 % sasom < 70 %, och syrgas. Det relativa innehallet av dikvaveoxid och syrgas är vasentligen samma for inandningsluft och utandningsluft men nivan av fukt (H20) och koldioxid 5r forhOjd i utandningsluft jamfort med inandningsluft. 20 Nar en forstarkt anestetisk effekt onskas innehaller blandningen ocksa ett gasformig anestiskt amne, som regel i koncentrationer < 10 % sasom < 5 % eller mindre < 2 % med typiska nivaer som är i intervallet 0,25-3 %, sasom 0,5-2 % (v/v). Lampliga antestetiska amnen har varit valda bland flyktiga halogen-innehallande fareningar, ex.vis halogen-innehallande kolvaten, halogen-innehallande etrar etc., och andra flyktiga eller gasformiga organiska fdreningar som kan ge en anestetisk effekt, t.ex. anestetiska kolvaten som inte innehaller halogensubstituenter.
Vid storre vardenheter handhavs utandningsluft som innehaller dikvaveoxid i ett hanterings system for anvanda gaser som är gemensamt for flera rum/patienter. I dessa system spads utandningsluften typiskt med omgivande atmosfar (ex.vis 10-50 ganger) och processas 30 slutligen inom vardenheten for borttagande av dikvaveoxid och/eller slapps till omgivande atmosfar. 1 537 166 Apparater och metoder for handhavande av utandningsluft som innehaller dikvaveoxid vid storre vardenheter har diskuterats i DE 42087521 (Carl Heyer GmbH), DE 4308940 (Carl Heyer GmbH), GB 2059934 (Kuraray), US 7,235,222 (Showa Denko KK), JP pub! No. 5503 1463 (Kuraray Co Ltd), JP publ No. 56-011067 (Kuraray Co Ltd), JP pub! No. 200623079 5 (Asahi Kasei Chemicals Corp), US 4,259,303 (Kuraray Co., Ltd), WO 20101071538 (Nordic Gas Cleaning AB), WO 2006059606 (Showa Denko KK), WO 2002026355 (Showa Denko KK), WO 2006124578 (Anaesthetic Gas Reclamation LLC), JP publ No. 55-03 1463 (Kuraray Co Ltd), JP pub! No. 56-011067 (Kuraray Co Ltd), JP pub! No. 2006230795 (Asahi Kasei Chemicals Corp). 10 Se aven PCT/SE20010/000292 (=WO 2011075033) och svenska patentansokan 10010932 (= US SN 61/414683) (bada Nordic Gas Cleaning AB), EP 0284277 (Union Carbide) och EP 136840 (Siemens-Elema AB).
En experimentell studie av adsorption av dikvaveoxid i ventilationsluft med hjalp av zeoliter ges i "Removal of laughing gas from air by the use of zeolites "lVL uppdrag fran Stoekholms Lans Landsting, www.s11.se: Rapport 2007-03-08.
Ovan namnda publikationer fokuserar huvudsalcligen pa att avlagsna dikvaveoxid med katalytisk nedbrytning, adsorption eller kompression/kondensering.
Vid mindre vardenheter och/eller vid mindre behandlingar som fodrar inhalering av dikvaveoxid under korta tider är det varken kostnadseffektivt eller praktiskt att anvanda 20 utrustningar som är avsedda f6r stone enheter. For mindre enheter och mindre behandlingar blir det opraktiskt och dyrt med ett gemensamt system fOr hantering och/eller nedbrytning av anvanda anestesigaser. Nivaema av dikvaveoxid som hanteras blir hogre vilket leder till sina egna problem. Tidigare foreslagna apparater och metoder fOr anvandning vid mindre enheter och/eller vid mindre behandlingar har typiskt varit anpassade fOr anvandning tiara patienten. I manga fall ar de baserade pa adsorption, se t.ex. WO 2009095601, WO 2009095605 och WO 2009095611 (alla Air Liquid). Se aven US 3941573 (Chapel) och US 5928411 (Dragerwerk). Typiska mindre vardenheter och mindre behandlingar är ex.vis ambulanser, tandlakare, privata doktorer, lokala vardcentraler, akutmottagningar etc. Se aven "Removal of laughing gas from air at dentists by the use of zeolites" Stockholms lans landsting SSL - Occupational Health, ■.k, W.sli.se: Rapport 2010-06-10. 2 537 166 Det finns behov av mer kostnadseffektiva och praktiska system och metoder for att samla upp dikvaveoxid fran utandningsluft hos enstaka patienter vid vArdenheter och en efterfoljande fortsatt processning av dikvaveoxiden till slutprodukter som är acceptabla fOr omgivningen. Dessa system bor a) vara anpassade for patientnfira anvandning, b) vara flexibla och enkla att tillverka och anvanda, c) stodja en fordelaktig total energibalans, d) stodja utslfipp av acceptabla nivaer av skadliga substanser till omgivningen (t.ex. av dikvaveoxid och NO (x = 1 och/eller 2))etc.
Alla patent och patentansokningar som citeras i denna text ar harmed inkorporerade i sin helhet genom referens. 10 MAL Huvudmalet med uppfinningen omfattar att erbjuda praktiska och kostnadseffektiva system och metoder for hantering av dikvaveoxid som uppsamlas fran utandningsluft pi satt som diskuterats ovan.
RITNINGAR Figur 1 illustrerar en adsorptionsenhet att anvandas i systemet. Enheten har tvA separata inloppsoppningar och tvA separata utloppsoppningar, d.v.s. totalt fyra oppningar. Figur 2 illustrerar ett system som omfattar mobila adsorptionsenheter med tvA oppningar och dockningsarrangemang som innehAller sensorer (vagar) for att mata mangden dikvfiveoxid som fan gas i en enhet. I figur 2a är adsorptionsenheten ansluten till en ansiktsmask fcir inandning av dikvaveoxid (adsorptionslage). I figur 2b fir samma adsorptionsenhet ansluten till en apparat for fortsatt processning av dikvfiveoxid (desorptionslage).
Figur 3 illustrerar en mobil adsorptionsenhet som har tva Oppningar och temperatur sensorer for att mata mangd dikvaveoxid som grips i enheten.
Flodesriktningar visas med pilar (i figur 1 med > for adsorption och >> for desorption). Referensnummer i figurerna innehAller tre siffror. Den forsta siffran avser figurens nummer och den andra och tredje siffran avser en specifik del. Motsvarande delar i olika figurer har som regel samma andra och tredje siffra. Figur 3 representerar den variant som ansags mest 30 fordelaktig vid inlamningsdagen. Se aven foredragna varianter som tas upp nedan.
UPPFINNINGEN 3 537 166 Uppfinnaren bar insett att malen enligt ovan kan uppnas for de system och metoder som allmant definieras under Teknikomrhde genom att man inkluderar en pool av en, tva eller flera enheter fOr adsorption av dikvAveoxid baserade pa genomflode (101,201,301) vilka ftr omsesidigt utbytbara om det ir tva eller flera av dem i poolen, tillsammans med 5 A) Ett dockningsarrangemang DA. (202) fOr att ansluta en adsorptionsenhet (201) fain poolen till a) en ansiktsmask (204) som anvandes av en individ som utandas dikvaveoxid, och b) en recipient (205) for utandningsluft som processats i enheten (i.e. utarmats med avseende pa dikvaveoxid), och Ett dockningsarrangemang DA,s,„ (203) ftir att ansluta en adsorptionsenhet (201) fran poolen till a) en kalla fOr desorberande gas (206), och b) en apparat (207) for fortsatt processning av dikvaveoxid, och Eventuellt ett matarrangemang som innehaller en eller flera sensorer (208a,b,308a,b,c) for an mtita mangden dikvaveoxid Mngad i en adsorptionsenhet (201,301), och Eventuellt ett loggarrangemang (309a+b) med ett minne (310a+b) fOr att lagra data som aterspeglar effektivitet i funktion for atminstone den senaste gangen de individuella adsorptionsenhetema (301) i poolen anviints.
Uttrycket "for att ansluta" betyder bade "Ar ansluten" och "dr kapabel att anslutas". Anslutning kan vara direkt eller indirekt dar indirekt inkluderar via en funktionalitet, ex.vis via ventiler, varmare, funlctioner fOr Andring av Wide, filter etc. och direkt betyder enkla 20 anslutningar och/eller forlangningar av ledningar utan nagon specie!l funktion annan An transport av gas/fluidum. Detta gaiter om inte annat indikeras.
Utrycket "Omsesidigt utbytbara" betyder att motsvarande delar hos individuella adsorptionsenheter i poolen har sanuna geometriska passning for systemet, t.ex. med avseende pa geometri hos inloppsoppningar och utloppsoppningar, anslutningar till dockningsarrangemang, anslutningar till sensorer et. Det betyder ocksa an individuella adsorptionsenheter ir mobila mellan ett dockningsarrangemang DAd och ett dockningsarrangemang DA, d.v.s. mellan olika majliga platser for individer som inhalerar dikvaveoxid och/eller mellan en sAdan plats och en apparat fOr fortsatt processning av dikvaveoxid. Motsvarande definition galler ocksa for dockningsarrangemang i varianter av uppfinningens system som omfattar flera DA .ds och/eller flera Uttrycket "fortsatt processning" omfattar Lex. nedbrytning, poolning, lagring och liknande. Poolning och/eller lagring ar eventuellt kombinerade med kondensering/komprimerinWfrak- 4 537 166 tionering. Det finns ett antal kanda apparater och metoder for att utfOra fortsatt processning, se publikationerna som diskuteras ovan och vdr nyligen inlamnade patentansokan SE! 130018-3 (inlamnad 24 mars 2011 (Nordic Gas Cleaning AB).
Uppfinningens forsta aspekt är ett system fOr att utfora en metod som omfattar stegen: 5 I) Uppsamling av dikvaveoxid i tuft som utandats av en individ som inandas/utandas dikvaveoxid via en ansiktsmask (204), och II) overforing av dikvaveoxid som samlats upp i steg (I) till en apparat (207) for fortsatt processning av dikvaveoxid uppsamlad i steg (I).
Inandning/utandning av dikvaveoxid Ors via ett ansiktsmasksarrangemang (204) 10 (fortsattningsvis kallat ansiktsmask) vilken omfattar ett inlopp ILmask (211) fOr inandning och ett utlopp OL,k (212) for utandning plus ansiktsmasken som sadan tillsammans med olika arrangemang som stoder och underldttar ostOrd andning ndr masken anvands. Hastigheten fOr utandad luft som lamnar ansiktsmaskarrangemanget är typiskt i intervallet 15-40 L/min sasom 20-30 L/min.
Det karakteristiska huvuddraget är att systemet omfattar en pool innehdllande en, tvd eller flera adsorptionsenheter tillsatnmans med arrangemangen A+B, foretrddesvis kombinerat med C och/eller D.
POOL AV ADSORPTIONSENHETER Forutom adsorptionsenheter for adsorption av dikvaveoxid kan poolen ocksi innehAlla andra adsorptionsenheter, t.ex. fOr adsorption av anestetiska amnen, fukt etc. Termen "adsorptionsenhet" avser fortsattningsvis bara"mobila och omsesidigt utbytbara reversibla adsorptionsenheter for dikvaveoxid" om inte annat framgdr av sammanhanget.
En adsorptionsenhet (201,201,301) har en genomflodeskammare for adsorption (113,213,313) vilken innehdller en reversibel adsorbent (1 13a,213a,313a) for adsorption av dikvaveoxid 25 baserad pa genomflOde och är placerad i kammaren med en spalt (113b,c,213b,c,313b,c) som saknar adsorbent vid varje ande av kammaren. Enheten har ocksa i. En inloppsoppning Wads (1 14a,214a,314a) for inlopp av adsorptionsflode innehAllande utandningsluft, dvs dikvaveoxid. Denna oppning är anslutningsbar till en utloppstippning OLmask (212) av ett ansiktsmaskarrangemang (204). Anslutningen kan vara direkt eller indirekt. 537 166 En utloppstippning OP .& (114b,214b,314b) fcir utlopp av adsorptionsflodet. FlOdet som lartmar denna oppning ar utarmat pa dikvaveoxid. Det leds till en recipient (205). Recipienten kan van omgivande atmosPar. Denna Oppning fir i Mredragna varianter direkt anslutningsbar till omgivande atmosfar (redundant anslutning). I andra varianter ar anslutningen till omgivande atmosffir indirekt via funktionaliteter enligt nedan.
En inloppsoppning 1Pd„ (115a1215a,315a) fOr inlopp av desorptionsflOde vilket innehaller en desorberande gas (gas fOr rensning). oppningen är anslutningsbar till en kalla fOr desorberande gas (206). Killian ar foretradesvis omgivande atmosPdr eller kan altemativt vara i form av lagerbehMlare som innehaller ex.vis trycklufl, trycksatt kvavgas etc.
KIllan kan inkludera ett arrartgemang for fdr-processning av den desorberande gasen, t.ex. en varrnare, en fladesandrande funktion, en tork etc. Med andra ord oppningen kan vara direkt eller indirekt anslutningsbar till den aktuella kallan som sadan.
En utloppsoppning ()Net (115b,215b,315b) Mr utlopp av desorptionsfltklet. Data fltide frisatter (= desorberar) dikvaveoxid fran absorbenten och innehaller siledes dikvaveoxid nar det larnnar tippningen. oppningen ar direkt eller indirekt anslutningsbar till inloppsoppningen IPapp (217) av en apparat (207) for fortsatt processning av dikvaveoxid som desorberats frin poolens adsorptionsenheter.
Inloppsoppningen 113.6 (114a,214a,314a) och utloppsoppningen OP, (114a,214b,314b) hos en enhet definierar flOdesriktningen Flode,„ hos adsorptionsflodet genom 20 kanunaren/enheten/adsorbenten. De tva oppningama är placerade i motsatta andar/delar av kammaren/enheten/adsorbenten och definierar Mljaktligen en uppstroms ande/del och en nedstroms ande/del i relation till adsorptionsflOdet.
Inloppstippningen IPd„ (115a,215a,315a) och utloppsoppningen 0Pd„ (II 5b,215b,315b) hos en enhet definierar flOdesriktningen Flodedc, hos desorptionsflodet i relation till 25 kanunaren/enheten/adsorbenten. De NA oppningama är placerade i motsatta andaddelar av kanunaredenheten/adsorbenten och definierar foljaktligen en uppstre•ms nde/del och en nedstrOms ande/del i relation till desorptionsflOdet.
Flodesriktiningama Flodead, och Fltided„ kan ha samma eller motsatta riktningar. Inloppsoppningama IP och IPd„ (114a,214a,314a och 115a,215a,315a) f6r adsorptionsflode 30 respektive desorptionsfl6de kan van i) vid motsatta andar eller ii) vid samma ande av kammaren/enheten/adsorbenten, dar i) innebar motsatta riktningar Mr fRidena och ii) samma riktning for flOdena. Samma sak galler Mr utloppsoppningama OP„d, och °Pats 6 537 166 (114b,214b,314b och 115b,215b,315b). Ett praktiskt arrangemang är att Oppningarna parvis sammanfaller, t.ex.
Molsatta fkidesrildningar: inloppstippning 1P.ds (114a,214a,314a) med utloppsoppning 013des (115b,215b,315b) och/eller utloppsiippning OPads (114b,214b,314b) med inloppsOppning 1Pde, (115a,215,a,315a) med foretrade for "och", och Samma fladesrikining: inloppsoppning 'P ,d, (114a,214a,314a) med 1Pdes (115a,215a,315a), och/eller utloppsOppning OPas (I 14b,214b, 314b) med OPacs (115b,215b,315b) med foretrAde fOr "and".
Riktningarna for de tva fitidena kan vara vertikalt eller horisontellt. Vertikala riktningar är 10 fOredragna och inkluderar a) vertikalt uppat med en vinkel mellan flodesriktningen och den vertikala linjen inom 10, fbretrAdesvis 0°, och b) vertikalt nedat med motsvarande interval pa 180'145°, fOretradesvis 1800. Interval med sam ma bredd gAller for nedatriktade och uppatriktade horisontella floden.
Pik adsorption/desorption under flodesbetingelser i all manhet arises det optimalt att reversera flodesriktningen n8r man gar fain adsorption till desorption. Denna princip galler ocksa fOr adsorption/desorption i uppfinningen. 1 uppfinningens system kan det dock vara enklare, mer praktiskt, mer kostnadseffektivt etc. att utnyttja sarruna flodesriktning for adsorption och desorption, d.v.s. adsorptionsenheten fir konstruerad sa som illustreras i figur 3 (sarnmanfallande inloppsoppningar, sammanfallande inloppsledningar etc) Se nedan under rubriken Det jkidesreglerande arrangemangets desorptionsdel.
Spaltema/tomma utrymmena (I 13b,c, 213b,c,313b,c) tacker Andarna av adsorbenten for att stedja jamn distribuering av adsorptionsflodet och/eller desorptionsflodet/gasen genom adsorbenten (113a,213a, 313a). Niir spalten as placerad vid en uppstrOms Wide ar den exempel pa en distributionsfunktion. Placerad vid en nedstroms Wide är den exempel pa en kollektorfurtktion. Spalten/tomma utrymmet (313c) narmast en inloppsOppning IPdes (315a) for desorptionsflode kan i foredragna varianter innehalla en varmefunktion (322).
Adsorptionsenheten kan ocksa omfatta en in loppsl edning (116a,216a,316a,117a,217a,317a) for vane inloppsOppning (114a,214a,314a,115a,2 I 5a,3 15a) och/eller en utloppsledning (1166,216b,316b,117b,217b317b) fOr varje utloppsoppning (114b,214b,314b,115b,215b, 30 315b) for gasflodeskommunikation mellan kanunaren och inloppsOppningarna respektive utloppsoppningarna. Dessa ledningar kan sammanfalla och bilda en gemensam ledning pA samma satt om inlopps/utloppsOppningarna med sarnma preferens som for oppningarna. En 7 537 166 gemensam utlopp-/utlopps-, inlopp-/utlopps- eller inlopp-/inloppsledning kan ornfatta att den gemensamma ledningen delar sig i tva grenledningar som var och en slutar i en inlopps- eller utloppsledning i enlighet med den gemensamma ledningens tvA funktioner. Detta slags grening är typiskt associerat med en ventilfunktion som tillater separat oppnande av var och en av de tva grenledningarna samtidigt som den gemensamma ledningen äï Oppen. Teoretiskt kan greningen var pa omvant satt, d.v.s. bAda grenarna slutar i nedbrytningskarnmaren (313) .
Adsorptionsenheten (101,201,301) kan aven innehalla andra funktionaliteter pA det sat som diskuteras nedan, ex.vis funktion for att andra flodet, en eller flera ventiler, en eller flera sensorer etc. 10 Den totala volymen adsorbent (113a,213a,313a) ber vara tillracklig for tva eller flera separata medicinska behandlingar som omfattar administrering av dikvdveoxid under omIcring 15 minuter vardera (medeltid fOr administrering). Ett typiskt interval! är 10-50 separata behandlingar. Detta betyder att mdngden adsorbent per adsorptionsenhet kir vara tillracklig for en total effektiv uppsamlingstid i intervallet > 30 minuter med ett typiskt interval! pa 50- 750 minuter. For adsorbenter med vasentligen samma bulkdensitet (660-740 g/L), partikelstorlek (1,5-2,5 mm) och specifik kapacitet (0,075g N20/g adsorbent) som adsorbenten som anvdnds i den experimentella delen, betyder detta att lampliga volymer kan hittas i intervallet 5-30L per adsorptionsenhet med en vikt i intervallet som grovt är fr5n 1-2 kg till kg. For adsorbenter som har andra densiteter, partikelstorlekar och kapaciteter per 20 enhetsvolym, kan lampliga intervall for vikter och volymer hittas genom att anpassa dessa allmdrina riktlinjer till aktuella densiteter, partikelstorlekar och specifika kapaciteter till dessa andra adsorbenter.
Karnmarens yttre dimensioner inlduderande isolering, vaggar och liknande dr typiskt: a) hojden (i flodesriktningen) är typiskt > 10 cm sisom inom intervallet 20-180 cm, och b) tvarsnittsarean (ortogonalt mot flodesriktningen) svarar mot en cirkuldr tvarsnittsarea med en diameter > 5 cm sasom inom intervallet 10-100 cm shorn -80 cm. Formen av tvarsnittsarean hos enheten saval som hos kammaren och adsorbenten dr fiiretradesvis cirkuldr.
ADSORBENT 30 Adsorbenten (113a,213a,313a) ar typiskt i form av en poros badd. Badden omfattar foretradesvis en badd av porosa partiklar, foretradesvis porosa partiklar Lex. med kemi och/eller milcroporer i ett storleksomrade som klassificerar materialet som molekylsikt. 8 537 166 Larnpliga storlekar pA mikroporema firms i intervallet 1-12 Angstrom for att avlagsna dikvaveoxid Iran en gasstrom som innehaller utandningsluft, dvs en gasstr8m som innehaller dikvaveoxid tillsanunans med syrgas och typiskt ocksa fukt (1-120) och/eller koldioxid. Partiklarna skall ha storlekar sa att volymen mellan partiklarna nar de ar packacle till en badd 5 definierar ett genomgaende system av malcroporer vilket tillater flOdestransport av inandningsluft och desorberande gas genom badden. Larnpliga partikelstorlekar fOr partikulara material firms inom intervallet 0,5-10 mm, med foretrade for inom 1-5 mm (diameter). Detta inkluderar att en mindre del av partikelmaterialet kan vara partiklar med storlekar utanfor dessa intervall, t.ex. <25 % eller < 10 % eller <5 % eller < 1 %. Pattiklarna 10 lir foretradesvis sfarliknande, d.v.s. rundande inkluderande speciellt parlform sasom i form av starer.
Adsorbenten (113a,213a,313a) kan altemativt vara en makroporos monolit eller plugg som uppvisar mikroporer med storlekar av det slag som diskuteras ovan fOr partiklar.
Lampliga material for adsorbent firms bland adsorbentmaterial av den ovan narnnda typen som har kapacitet att adsorbera dikvAveoxid i intervallet 0,025-0,25 g N20/g adsorbent material.
Lampliga material for adsorbent bor vara stabila vid temperaturer som utnyttjas under adsorption och desorption, dvs frAn ornkring 15-20°C till de ovre temperaturer som ges for desorption. 20 Adsorbenten (113a,213a,313a) lii reversibel med avseende pa adsorption/desorption. Med andra ord den kan regenereras eller adsorption for an ge en adsorbent som har tillracklig adsorptionskapacitet och genomfltideskapacitet for att Ateranvandas i uppfinningens system. Regenereringen utfOrs genom att man lAter en desorberande gas, Thretradesvis uppvarmd, passera genom adsorbenten for att desorbera dikvaveoxid. Adsorbentmaterialet bor foretradesvis tillata regenerering minst 5 eller minst 10 eller minst 15 eller minst 20 ganger med bibehallen kapacitet som Ar > 50% sasom > 60 % eller? 75 % for att ta bort eller adsorbera dikvAveoxid fan utandningsluft.
En viktig klass av adsorbentmaterial är zeoliter vilka kan vara antingen naturliga zeoliter eller Arum hellre mod ifierade zeoliter, t.ex. med naturligt ferekommande Na+ joner ersatta med 30 Ca2+ joner. Lampliga material kan erhAllas frin Merck, Darmstadt, Tyskland (Moleculare 9 537 166 sieve 0,5 nm) och Grace Davison, Grace GmbH, Worms, Tyskland (Molecular sieves MS S 624).
Ytterligare vagledning for att valja adsorbentmaterial att anvandas i uppfinningen Aterfinns i litteratur som relaterar till adsorption av dikvaveoxid fran industriella avgaser (t.ex. US 6,080,266 UOP LLC, US 6,719,827 Air Products and Chemicals Inc, US 20100071552 Virani et al etc) och fran utandningsluft (t.ex. WO 2009095601, WO 2009095605 och WO 2009095611 alla Air Liquid, US 3,941,573 Chapel, US 5,928,411 Dragerwerk, US 3,941,573 Chapel). Se aven Stockholms Idris landsting ww‘l, .s1 i.se Rapport 2007-03-08 "Removal of laughing gas from air by the use zeolites", och Rapport 20-06-10: "Removal of laughing gas from air at dentists by using zeolites" (sammanstallda av IVL).
Reversibla adsorbenter (113a,213a,313a) for dikvaveoxid fOr vilka del finns matbara parametrar vilka andras som funktion av att adsorption av dikvaveoxid fortskrider har stor potential fOr anvandning i uppfinningen. Genom att valja denna typ av adsorbent tillsammans med lamplig sensor (308a,b,c) kommer det att bli mojligt att mata nar en framfitskridande adsoiptionsfront har nfitt en eller flera forbestamda positioner utmed flodesriktningen i adsorbenten under adsorption (position = longitudinell position). Varje sadan position kommer att representera utnyttjad kapacitet (= en viss utnyttjandegrad av kapaciteten) eller kvarvarande kapacitet att utnyttja (= tillganglig kapacitet). Utloppsanden av adsorbenten innebar att 100 To har utnyttjats med ingen kvarvarande kapacitet att utnyttja. Andra 20 fOrbestamda positioner kan sta for att t.ex. > 50 %, > 75 %, > 85 %, > 90 % av den initiala kapaciteten är utnyttjad (< 50 %, < 25 % < 15 %, < 10 % av den initiala kapaciteten finns kvar att utnyttja eller är fortfarande tillganglig). Bestamning av att adsorptionsfronten har natt en viss position kan anvandas fOr att varna personal som handhar systemet att koppla fran enheten for att starta efterfoljande desorption och fortsatt processning av desorberad dikvaveoxid. Rirandringar i tid som behovs for att adsorptionszonen skall na en viss forbestamd position mellan repetitiva anvandningstillfallen av samma adsorbent/enhet kommer att vara indikation pa senaste status for adsorbentens/enhetens arbetseffektivitet. Man kan tarika sig att detta skulle kunna anvandas for att bestamtna nar en adsorbent/adsorptionsenhet behover slangas alternativt packas om med oanvant adsorbentmaterial.
Adsorptionsenheten kan alien ha ett minne (310b) vilket är en del av rninnet som tillhar systemets loggarrangemang (309a+b) som diskuteras nedan under D. Loggarrangemang. 537 166 Varje adsorptionsenhet i poolen omfattar typiskt en bararfunktion (318) som i sin tur omfattar, t.ex. hjul (318a) och/eller en eller flera handtag (318b) som är fast monterade pa behAllaren som innehfiller kammaren/adsorbenten, eller b) en vagn som bar behfillaren som innehfiller 5 adsorbenten.
A. DOCKNINGSARRANGEMANG FOR ADSORPTION (DAads) Dockningsarrangemanget DAads (202) är associerat med adsorption av dikvaveoxid. Arrangemanget är anpassat for att via en adsorptionsenhet (201) ansluta en ansiktsmask (204) hos en individ som utandas dikvaveoxid till en recipient (205) for utandningsluft som är 10 utarmad pa dikvaveoxid. Ett typiskt dockningsarrangemang DAads (202) omfattar: En uppstroms 1sta anslutning Clads (219a) for att ansluta inloppsoppningen Wads (214a) hos en adsorptionsenhet (201) till utloppet OLmask (212) hos ansiktsmasken (204), och Eventuellt en nedstroms 2dra anslutning C2ads (21 9b) fOr att ansluta utloppsOppningen °Pads (214b) hos samma adsorptionsenhet (201) till recipienten (205) for utandningsluft utarmad pA dikvaveoxid, foretradesvis till omgivande atmosfar, eller alternativt till ett lagringskarl.
Utandad luft som är utarmad p5 dikvaveoxid kan ledas frAn utloppsoppningen direkt till omgivande atmosfar. Detta kan Ora anslutningen C2ads (219d) ()Wig.
Systemet har en, tva eller flera dockningsarrangemang DAads (202) for anvandning vid olika positioner pa en vArdenhet. Arrangemanget DAads är foretradesvis mobilt sA att den kan frfinkopplas och fiterkopplas till en ansiktsmask och transporteras mellan olika patienter och/eller positioner dar det finns behov av att administrera dikvaveoxid.
B. DOCKNINGSARRANGEMANG FOR DESORPTION (DAdes) Dockningsarrangemanget DAd„ (203) är associerat med desorption av dikvaveoxid. Arrangemanget (203) ar anpassat for att ansluta en kalla (206) fOr desorberande gas till en apparat for fortsatt processning av dikvaveoxid via en adsorptionsenhet (201) vilken har laddats med dikvaveoxid i dockningsarrangemanget DAads (202). Ett typiskt dockningsarrangemang DAd„ omfattar a) eventuellt en uppstroms lsta anslutning Claes (220a) for att ansluta inloppstippningen Wdes (215a) hos en adsorptionsenhet (201) till en kalla (206) for desorberande gas, och 11 537 166 b) en nedstroms 2dra anslutning C2des (220b) fOr att ansluta utloppsoppningen OP - des (215b) hos samma adsorptionsenhet (201) till inloppsoppningen fPapp (217) hos en apparat (207) fortsatt processning av dikvaveoxid som frisatts av den desorberande gasen nar den passerar genom enheten. 5 Kallan for desorberande gas har diskuterats ovan tillsammans med inloppsoppningen IP - des (215a). Luft fran omgivande atmosfar (206) kan anvandas direkt som desorberande gas utan nagon forprocessning. Behovet av anslutningen Cl des (220a) kan dA vara onodig.
Antingen den ena eller bada dockningsarrangemangen DAads (202) och DAdes (203) kan omfatta en fliidesandrande funktion (223a,b), en varmefunktion (222), ventilfunktioner, en 10 sensor (208a,b) i de olika arrangemang och funktioner som beskrivs nedan.
C. MATARRANGEMANG Systemet är foretradesvis associerat med ett matarrangemang som omfattar en eller flera sensorer (208a,b,308a,b,c). Arrangemanget/sensorerna dr kapabla att mata mangder dikvaveoxid som fangats upp i de individuella adsorbenterna under och/eller efter adsorption. 15 Sensorerna kan vara baserade pa att mata forandringar i vikt (208a,b) hos en adsorbent/enhet, forandringar i tillganglig och/eller utnyttjad kapacitet (308a,b,c) och/eller parametrar som andras som en foljd av adsorption, t.ex. adsorptionsfrontens position (308a,b,c) under pagaende adsorption, Thrandringar i nivan dikvaveoxid i adsorptionsflodet nedstroms adsorbenten (primart endast genombrott), forandringar i temperatur (308a,b,c) i adsorbenten pa grund av varmeutveckling under adsorptionen (se ovan) etc. En typisk sensor kan saledes vara en viktsensor (208a,b), en spektrometrisk sensor, en temperatursensor (308a,b,c) etc.
I princip varje parameter kan anvandes fOr vilken en matbar forandring ocksa indikerar en matbar forandring i mangd dikvaveoxid som bundits till adsorbenten. Sensorer som mater forbrukning av dikvaveoxid, shorn antal utandningar/inandningar (sensor: pulsmeter), sankning av mangd dikvaveoxid i Ulan (221) for dikvaveoxid etc skulle ocksa kunna inga i matarrangemanget. Med avseende pa antal inandningar/utandningar, ar det mest troligt att individer maste grupperas, t.ex. enligt vikt, Icon, Alder, halsostatus etc, dar varje grupp har ett relativt smalt interval for volym inandningsluft per inandning/utandning. 1 en variant av mdtarrangernanget ruins det en sensor (208a,b) vilken at gemensam fOr flera adsorptionsenheter (201). Sensorema (208a,b) I arrangemang av derma typ kan vara baserade pA viigning (yip* och at foretradesvis del av A) apparaten fit fortsatt processning (207), B) 12 537 166 dockningsarrangemanget DAads (202), och/eller C) dockningsarrangemanget DA„, (203). Andra lampliga sensorer (gemensamma for flera adsorptionsenheter (201)) dr: Sensorer baserade ph fOrbrukning av dikvaveoxid (matt t.ex. vid kallan (221) av dikvaveoxid) och antal inandningar/utandningar (matt vid ansiktsmasken (204, till exempel). 5 I en annan variant finns det en sensor associerad med de individuella adsorptionsenheterna (308a,b,c). Detta arrangemang är foretradesvis baserat p5 sensorer som mater forandringar i temperaturen eller andra fOrandringar i adsorbenten som beror ph adsorption, och/eller forandringar i nivAn av dikvaveoxid i adsorptionsflodet nedstroms adsorbenten men fortfarande inom adsorptionsenheten (primart endast genombrott). 10 En potentiellt intressant variant omfattar en, tvh eller flera temperatursensorer (308a,b,c) placerade vid olika nedstroms positioner i en adsorbent (31 3a) for vilken adsorption av dikvaveoxid är exoterm; se ovan under Pool av adsorptionsenheter, underrubrik Adsorbent. Detta innebar en variant av uppfinningen som omfattar att Adsorbenterna (313a) i adsorptionsenheterna (301) omfattar adsorbentmaterial for vilka adsorptionen av dikvaveoxid är exoterm och leder till matbara okningar i temperatur dar adsorption pagAr. En uppvarmd front som rtir sig nedstroms i adsorbenten är indikation ph pagAende adsorption och positionen for adsorptionsfronten vid olika tidpunkter.
En eller flera temperatur kansliga sensorer (308a,b,c) vilka är kapabla att mata temperaturforandringar i adsorbenten som är fororsakade av adsorption av dikvaveoxid, och är placerade vid olika forbestamda longitudinella positioner mellan adsorbentens (313a) inloppsande och utloppsande.
En foredragen position kan vara i den centrala delen och en andra position nara utloppet av adsorbenten (31 3a), svarande mot att omkring 50 % respektive 10 % av den totala kapaciteten 25 är tillganglig. Framtida resultat komrner troligen visa att antingen upphtghende eller neditgaende flode är att foredra.
D. LOGGARRANGEMANG Uppfinningens system omfattar typiskt ett loggarrangemang (309a+b) for att hâlla reda pa forandringar i funktionell status hos de individuella adsorptionsenheterna (301) och fOr att 30 vama nar det är dags att kassera och ersatta en viss enhet med en som ar nypreparerad, dvs nar enheten är alltfor dfilig for ytterligare regenerering. Detta innebar att uppfinningens system ocksA kan innehAlla en varningsfunktion. 13 537 166 En central del i loggarrangemanget är ett minne (31 Oa+b) for att lagra en unik kod for identifiering av vane adsorptionsenhet, och data som Aterspeglar arbetseffektiviteten for Atminstone senaste gAngen de individuella adsorptionsenhetema har anvants, eventuellt inkluderande aven motsvarande data fiir en nyligen preparerad adsorbent/unit, och foretradesvis C) fOrbestamda gransvdrden for underkannande/godkannande av en enhet for repetitiv anvandning (varden som foretradesvis an data som svarar mot data enligt (b)). Lagrade data av typ (b) hanfor sig till varden erhallna av mdtarrangemanget och inkluderar aven data som hdrletts frail sAdana varden. Speciellt data avseende adsorptionskapacitet 10 och/eller flOdesegenskaper (t.ex. tryckfall under arbetsbetingelser) lagras.
Anangemangets minne kan omfatta ett lokalt minne (310b) som dr associerat med varj e adsorptionsenhet (301) och/eller ett centralt minne (310a) som an separat frAn de lokala minnena. Ett lokalt minne kan vara fysiskt fastsatt pA eller fysiskt Atskilt frAn sin adsorptionsenhet och/eller innehaller typiskt den unika koden for identifiering av enheten 15 tillsammans med annan information som samlats upp senaste gAngen enheten anvandes, eller en referens till sAdan information i ett centralt minne, t.ex. koden for identifiering. Det centrala minnet (310a) innehaller typiskt nodvandig information for att halla reda pa viktiga forandringar i data som an specifika for enheten och av det slag som namns i foregaende paragraf. Alternativt innehaller det centrala minnet bara koden fiir identifikation och samlar 20 upp all eller en del av enhetsspecifika data frAn ldmpliga lokala minnen genom att referera till denna kod.
De lokala rninnena och/eller det centrala minnet kan vara i form av en konventionell loggbok och/eller markning med den lagrade informationen utslcriven, eller som lasbara och/eller slcrivbara elektroniska minnen eller liknande. OverfOring av information mellan minnen kan vara trAdlos eller via tract.
VARMEARRANGEMANG Varmearrangemanget ornfattar en eller flera funktioner (222,322) vilka var och en är kapabel att varma varje adsorptionsenhet for att effektuera snabb och tillfredstallande desorption nar enheten är ansluten Rif. desorption. Varmning kan ske via direktvamming av adsorbenten, e.g. vdrmning med mikrovAgor, eller genom att fOrvarma den desorberande gasen uppstroms adsorbenten. 14 537 166 I en huvudvariant finns en varmefunktion (322) i individuella adsotptionsenheter (301). Denna varmefunktion är foretradesvis placerad mellan inloppsoppningen IP des (315a) for desorptionsflode och adsorbenten (313a), foretradesvis i den uppstroms beldgna anden av kammaren (313), t.ex. i gapet (313c), eller i inloppsledningen (317a). 5 I en annan huvudvariant är varmefunktionen gemensam for flera adsorptionsenheter. Positionen fOr varmefunktionen är cid fOretrddesvis uppstroms anslutningen C ld„ (220a) hos dockningsarrangemanget DAde, (203).
For det fall att det finns en flodesdndrande funktion FCFd„ nedstroms en varmefunktion av det slag som beskrivits ovan bor det finnas en kylfunktion mellan varmefunktionen och 10 funktionen for att andra fl6de. Detta galler speciellt om funktionen fOr att Andra flOde FCFdes är en Mkt eftersom konventionella flaktar norrnalt inte är utformade for att klara forvdrmda gasfloden. Kylfunktion bor undvikas pa adsorptionsenheterna (201) och är foretradesvis placerad pA dockningsarrangemanget DAd„ (203) eller p5 apparaten (207) for fortsatt processning. 15 En varmefunktion (222,322) skall vara kapabel att varma genornflOdet av desorberande gas och/eller adsorbenten (313a) till en temperatur som mojliggor effektiv frisattning av dikvaveoxid frail adsorbenten. Lampliga temperaturer beror p5 den desorberande gasen, adsorbentmaterial etc och finns typiskt i intervallet < 400°C, sasom 100-400°C eller 1002°C. Effekten hos varmefunktionen bor, Atminstone for forvarmning, vara i intervallet 150- 2500 W med foretrade for 200-500W. Varmaren kan vara gradvis justerbar med avseende pa effekt.
FLODESREGLERANDE ARRANGEMANG Uppfinningens system är associerat med ett flodesreglerande arrangemang vilket innehAller tvA delar: Adsorptionsdel och Desorptionsdel. Arrangemanget omfattar olika flOdesfunktioner, sAsom flodesdndrande funktioner FCF, ventiler, luftoppningar etc. Huvuddelen av dessa funktioner ingAr som delar av apparaten (207) for fortsatt processning, ansiktsarrangemanget (204), kallan (206) for desorberande gas och/eller recipienten (205) vilka alla ar valkanda i teknikomradet. Se ovan citerade referenser. Resterande flodesfunktionerna, om de ingAr, finns i adsorptionsenheterna (201) och/eller dockningsarrangemangen DAads (202) och/eller DAdes (203). En allman regel är att placera si fA flodesfunktioner som mojligt pa de mobila adsorptionsenheterna. 537 166 Flodesandrande funktioner FCF anvands for att initiera, stoppa, Oka och/eller sanka flOdeshastigheten. Om de finns i adsorptionsdelen kallas de FCFads och i desorptionsdelen FCFdes. Flodesandrande funktioner är ftiretradesvis flaktar och/eller foretradesvis frekvensstyrda och/eller foretradesvis gradvis justerbara med avseende pa flodeshastighet.
Detta galler for i princip vane flOdesandrande funktion, vilken är del av det flodesreglerande arrangemanget, och är oberoende av position i arrangemanget.
Adsorptionsdelen av det flodesreglerande arrangemanget I en predikterad variant av uppfinningen antags att flodet av utandningsluft (= adsotptionsflode) som lamnar arrangemanget med ansiktsmask (204) är tillrackligt for flodet att passera genom adsmptionsenheten (201). Det skulle da inte finnas behov av nagon extra flOdesandrande funktion FCFads for adsorptionsfliidet. Detta kommer dock att hero pa variationen i adsorptionsflode (utandad luft) bade under en behandling av en individ och mellan behandlingar och/eller individer. Systemet enligt uppfinningens blir dad& troligen mangsidigare om en flodesandrande funktion FCFads inkluderas i adsorptionsdelen av det flodesreglerande arrangemanget, t.ex. pa det satt som illustreras i figurerna 2 och 3, d.v.s. i ansiktsmaskarrangemanget (204), dockningsarrangemanget DAads (202), de mobila adsorptionsenheterna (201), och/eller arrangemanget med recipienten (205).
I en variant är en flodesandrande funktion FCFads (223a) gemensam for flera adsorptionsenheter (201). Detta betyder att funktionen finns i a) ansiktsmaskarrangemanget 20 (204), b) doc1cningsarrangemanget DAads (202) uppstroms anslutningen Clads (219a) och/eller nedstroms anslutningen C2ads (219b) och/eller c) arrangemanget ftir recipienten (205). Foredragna positioner är (b) och (c).
I andra varianter av uppfinningen omfattar de individuella adsorptionsenheterna en flodesandrande funktion FCF„ds (324) vilken typiskt är placerad i inlopps- eller 25 utloppsledningarna (1 16a,216a,316a respektive (116b,216b,316b).
I figur 3 illustreras en foredragen variant som har en flodesandrande funktion i en inloppsledning. Den flodesandrande funktionen FCFads (324) är placerad uppstroms eller nedstrOms adsorbenten (313a) och kombinerad med ett luftinslapp (325) (e.g. i form av en inloppsledning) placerad mellan inloppsoppningen —Pads (314a) och adsorbenten (313a) och uppstrOms flodesfunktionen FCFads (324). Ftiredragna positioner for luftinslappet och funktionen FCFads (324) är i inloppsledningen (31 6a). Detta arrangemang med luftinslapp kan anvandas for att kontrollera flOdeshastigheten som ges av en flodesfunktion FCFads (324) sa 16 537 166 att onskad flOcieshastighet uppratthalls genom adsorbenten utan risk for att stora funktionen hos en inkopplad ansiktsmask. Arrangemanget kan vara kombinerat med en flodessensor (flodesmatare eller trycksensor) som är placerad i inloppsledningen (31 6a) nedstroms luftinslappet (325) men uppstrtims flodesfunktionen FCFads (324) for att effektuera kontrollfunktionen.
Arrangemanget beslcrivet i foregaende stycke kan aven anvandas for desorptionsflode. Se figur 3 ddr inloppsoppningen — ads (314a) sammanfaller med inloppsoppningen 1Pd„ (315a) samtidigt som motsvarande inloppsledningar sammanfaller vilket betyder att den flodesandrande funktionen FCF (324) är gemensam for adsorptionsflodet och desorptionsflodet. Det kan dâ vara lampligt att luftinslappet (325) är associerat med en ventilfunktion som tinker stangning av luftinslappet under desorption nar den gemensamma inloppsoppningen (314a,315a) ar ansluten till en kalla fiir desorberande gas via ett dockningsarrangemang DAd„ Alternativt kan luftinslappet vara utformat med en tvAfaldig funktion och fungera som en inloppsoppning IPdes for desorberande gas, sAsom luft frAn 15 omgivande atmosfar under desorption, och som luftinslapp enligt ovan under adsorption. Arrangemanget med ett luftinslapp kan omfatta en gemensam inlopps-/inloppsledning vilken i uppstriims riktning delar sig i tvA grenar som var och en slutar i en inloppsoppning. En av dessa inloppstippningar har den tvAfaldiga funktionen beslcriven ovan och den andra av dem är en inloppsoppning 1Pads under adsorption och dr foretradesvis stangd under desorption. 20 Greningen är typiskt associerad med en ventilfunktion som omfattar ett ftirsta !age som anvands vid adsorption och tillSter flode genom bade inloppsoppningen IPads och luftinslappet (= IPies vid desorption), ett andra lage som anvands vid desorption och finer flode frAn inloppsoppningen — des till kammaren samtidigt som den andra Oppningen heist är stangd.
Desorptionsdelen av det flodesreglerande arrangemanget I en variant kan en fltidesandrande funktion FCFdes (223b) for desorptionsflodet vara gemensam for flera adsorptions enheter. Denna variant innebar att den flOdesandrande funktionen kan vara placerad uppstroms anslutningen Cl d„ (220a) i dockningsarrangemanget DAdes (203) for desorption, d.v.s. i dockningsarrangemanget eller som en del i kallan for desorberande gas, och/eller a) nedstrOrns anslutningen C2d (220b) i samma dockningsarrangemang, d.v.s. i dockningsarrangemanget eller som en del av apparaten for fortsatt processning (207). 17 537 166 Detta illustreras i figur 2b med den flodesandrande funktionen FCFd„ (223b) placerad i dockningsarrangemanget.
I andra varianter av uppfinningen omfattar individuella adsorptionsenheter i uppfinningen en flodesandrande funktion FCFads (324) som finns mellan inloppsoppningen IP - des (315a) och adsorbenten (313a) och/eller mellan adsorbenten (313a) och utloppsoppningen 0Pd (315b).
Preferensen är i inlopps4utloppsledningarna (I 17a,217a,317a respektive 117b,217b,317b).
En fordelaktig variant med en flodesandrande funktion i en inloppsledning for desorption illustreras i figur 3 och diskuteras ovan under Adsorptionsdelen av det flodesreglerande arrangeinanget.
Andra funk tionaliteter i systemet Systemet kan aven innehAlla en pool av en eller flera Ornsesidigt utbytbara adsorptionsenheter for att ta bort ett anestetiskt arnne som finns tillsatnmans med dikvaveoxid i en anestetisk gas (ej visad). Systemet omfattar da ldmpligt dockningsarrangemang fOr an utbytbart satta in/ta ur dessa enheter. Detta dockningsarrangemang kan vara placerat uppstroms anslutningen Clads (219a) pa dockningsarrangemanget DAad, (202), sasom Mom detta dockningsarrangemang. Altemativt kan kammaren med en adsorbent for anestetiskt amne vara kombinerad med kammaren (313a) for adsorbenten for dikvaveoxid i samma adsorptionsenhet (med adsorbent for det anestetiska amnet fdretradesvis placerad uppstroms adsorbenten for dikvaveoxid).
Systemet kan ocksa omfatta en funktion few att ta bort partiklar (filterfunktion, ej visad) och/eller en funktion for att ta bort fukt (fuktadsorbent, t.ex. silicamaterial, ej visad) fran det inkonunande adsorptionsflodet (utandningsluft). Dessa funktioner är placerade uppstroms adsorptionsenheten for dikvaveoxid och adsorptionsenheten for anestetiskt amne. En filterfunktion och/eller fuktadsorbent är fiiretradesvis placerade nedstrtims anslutningen C lads (219a) pA dockningsarrangemanget DAad, (202) och/eller anslutning CI d„ (220a) pA dockningsarrangemanget DA d„ (203), och ftiretradesvis som en del av ett dockningsarrangemang. Om adsorptionsenheter Fir anestetiskt amne är inlduderade i uppfinningens system, bor en partikelfilter funktion och en fuktadsorbent vara placerade uppstriims sAdana extra adsorptionsenheter.
UPPFINNINGENS METODASPEKT 30 Denna aspekt är en metod som anvander systemet som beslcrivs ovan for andarnfilen som diskuteras for uppfinningens systemaspekt. Metoden omfattar stegen: 18 537 166 tillhandahalla ovan beslcrivna system, ansluta en adsorptionsenhet (201) for dikvaveoxid som ingar i poolen via dockningsarrangemanget DAads (202) till en individ som utandas dikvaveoxid, tillata att utandningsluft passerar genom adsorptionsenheten (201) till mattnad av adsorbenten (313c) har natt ett forbestamt varde baserat pa ett utgangsvarde pa total kapacitet for nypreparerad adsorbent i adsorptionsenheten, eller eventuella reduktioner i detta varde baserat pa den senaste anvandningen av adsorptionsenheten, 10 iv)tiverfora adsorptionsenheten fran dockningsarrangemanget DAads (202) till dockningsarrangemanget DAd„ (203) varvid enheten anslutes via anslutningen Claes (220a) pa dockningsarranemanget DAdes (203) till en kalla (206) for desorberande gas och till apparaten (207) for fortsatt processning via anslutningen C2d„ (220b) pa samma dockningsarrangemang (203), 15 v)tillata att desorberande gas, foretradesvis varmd, passerar genom adsorbenten (313a) for att frisatta dikvaveoxid och vidaretransportera desorberad gasen plus dikvaveoxid till apparaten (207) for fortsatt processning till dess adsorberad dikvaveoxiden fullstandigt desorberats, eventuellt vidmakthalla flodet av desorberande gas genom adsorbenten (313a), nu vid omgivningens temperatur (varmefunktion avslagen) och eventuellt med adsorptionsenheten (201) urkopplad frAn fortsatt processning av dikvaveoxid och heist med en fuktadsorbent ansluten uppstroms adsorptionsenheten, frisatta adsorptionsenheten (201) fran dockningsarrangemanget DAdes, och a) Ateransluta adsorptionsenheten (201), eller b) ansluta en annan (201') av poolens adsorptionsenheter till dockningsarrangemanget DAads (202) under det att den tidigare anvanda adsorptionsenheten returneras till poolen, i.e. forutsatt att altemativ b) valts, eventuellt repetera stegsekvensen (ii)-(vii.a) en eller flera ganger med samma adsorptionsenhet, eventuellt avbrutet med stegsekvensen (ii)-(vii.b), till dess kapacitet och/eller flodesegenskaper for en adsorptionsenhet har forsarnrats till en niva som diskvalificerar den for ytterligare repetitioner varpa enheten kastas och ersatts med nypreparerad adsorptionsenhet.
Preferenser i metoden tas upp i beskrivning av uppfinningens system. 19 537 166 En foredragen metodaspekt omfattar att en enhet är diskvalificerad baserat pA kapacitetsdata och/eller data for flodesegenskaper vilka harletts frAn matningar gjorda av systemets matarrangemang och/eller av allmanna rikdinjer som getts av tillverkaren. Matningar av kapacitet och flodesegenskaper har diskuterats ovan. Allmanna riktlinjer av intresse kan ha satts upp empiriskt och omfattar typiskt a) en Ovre grans fOr antal regeneringscykler, b) ett minimum totaltid flit. adsorption (summan for alla cykler som en viss adsorptionsenhet anvants), c) tiden som behovs for att na en forbestamd mattnadsniv5, d) minimum tillganglig kapacitet i absolut mangd eller i relation till tillgdnglig total kapacitet innan eller efter farsta &igen adsorptionsenheten anvandes i uppfinningens system, d.v.s. minst en av dessa.
Uppmatta varden sayal som fOrbestdinda gransvarden etc. lagras typiskt i loggarrangemangets minne.
En tredje aspekt av uppfinningen är en adsorptionsenhet som den allmant definieras i ursprungliga krav 1 med de karakteristiska egenskaper som ges i underlcrav och p5 annan plats i denna beslcrivning.
EXPERIMENTELL DEL EXEMPEL 1 Instrument och kemikalier Gasblandning: 50 % dikvaveoxid 50% syrgas frAn gasflaskor.
Spektrometer: Sick IR für detektion av dikvaveoxid vid utloppet av kolonnen.
Kolonn/reaktor: Rör med 116.0 pA 20 cm, uppAtriktat flode 3 Umin, tre termoelement med ett element placerat 1 cm frAn inloppet, ett vid halva hojden och ett vid utloppet 18 cm frAn toppen.
Adsorbentmaterial: 1275 g Sylobead®MS S 624 (Grace & Co, Cambridge, MA, USA) packat i kolonnen/realctorn.
Temperatur: Se resultat. Resultat Adsorption: Genombrott vid kolonnens utlopp skedde efter 46 min. Kolonnens totala kapacitet bestamdes till 74 g genom vagning. Under forsOket hade temperaturen vid inloppet (1 cm uppstroms inloppet) okat frAn 28°C till 41°C efter 10 min och vid utloppet (18 cm uppstroms inloppet) frAn °C till 83°C efter 30 min. Sicalet fiir temperaturokningen är att adsorptionsvarme frisattes. Det noterades ocksA att 537 166 temperaturtikningen 1 cm uppstroms utloppet stannade vid 4 CC. Detta tolkas som att adsorbenten var 'nand med dikvaveoxid vid denna del. Adsorptionsvarme frisattes allteftersom adsorptionsfronten rorde sig uppAt (varmefront). Denna temperaturdkning avstannade vid utloppet (och aven for hela adsorbenten) liar adsorbenten var hell mattad.
Detta är en indikation pa att frisattning av adsorptionsvarme potentiellt skulle kunna vara anvandbart for att indikera framatslcridande mattnadsgrader for denna typ av adsorbenter.
Desorption: Kolonnen varmdes efter adsorption till 120-200C med ett luft flode pa 10 mUmin som passerade genom badden. Dikvaveoxid mattes med IR vid utloppet. Efter min kunde dikvaveoxid inte langre detekteras.
Forseken upprepades 5 ganger med vasentligen samma resultat.
Samtidigt som uppfinningen har beskrivits och pekats ut med referens till fungerande utforandeformer av densamma, skall det fOrstas av de som kan omradet att olika forandringar, modifieringar, ersattningar och utelamnande kan goras utan all avvika fran 15 uppfmningstanken. Avsikten är darfor att uppfinningen omfattar de ekvivalenter som foljer av inom 'cravens omfattning. 21

Claims (11)

537 166 PATENTKRAV 1. Ett system for 1. uppsamling av dikvaveoxid i tuft utandad av en individ som inandas dikvaveoxid via ett ansiktsmaskarrangemang (= ansiktsmask) (204) som bar ett utlopp 01-nask (204) for utandning, och 2. overfOring av dikvaveoxid uppsaralad (I) till en inloppsoppning IP„pr (217) p5 en apparat (207) fcir fortsatt processning av dikvSveoxid, kannetecknat av att det omfattar en pool av en eller flera omsesidigt utbytbara adsorptionsenheter (201) som tillAter genomflade, vilka var och en omfattar en reversibel adsorbent (213a) for dikvaveoxid placerad i en kammare (213) som tillater genomflode och har: 1. en inloppsoppning IP - ads (214a) for inlopp av utandningsluft (adsorptionsflOde), 2. en utloppsOppning OP,„ (2146) for borttransport av gas processad i kammaren till en recepient, iii. en inloppsoppning IPd„ (215a) for inlopp av en desorberande gas (desorptionsflocle), och iv. en utloppsOppning 0Pd„ (215b) for borttransport av desorberande gas frAn adsorbenten tillsammans med A) ett docicningsarrangemang DAd, (202) vilket fir associerat med adsorption av dikvaveox id och omfattar:
1. en anslutning Clads (219a) for att ansluta utloppsoppningen 01-ma5k (212) till inloppsOppningen 113.„ (214a), och 2. eventuellt en anslutning C2.ds (219b) for att ansluta en recipient (205) till utloppsoppningen OPads (214b), och 13) ett dockningsarrangemang DAd„ (203) vilket fir associerat med desorption av dikvaveoxid och omfattar: a) en anslutning Cid. (220a) fOr att ansluta en Ulla tbrdesorberande gas till inloppsOppningen IPd„ (215a) och b) en anslutning C2d„ (220b) for att ansluta utloppsoppningen 0Pd„ (215b) till inloppsoppningen1P1pp (217). 22 537 166
2. Systemet enligt krav 1, kannetecknat av att systemets individuella adsorptionsenheterna (301) omfattar en bararfunktion (318) far att stodja deras mobilitet.
3. Systemet enligt nAgot av kraven 1-2, kfinnetecknat av att flodesriktningen for desorptionsOdet genom adsorptionsenheten ar motsatt eller har samma riktning som fladesriktningen hos adsorptionsfladet (utandningsluft).
4. Systemet enligt nAgot av kraven 1-3, kannetecknat av att Wads (314a) sammanfaller med OPde5(315b) och/eller °Pods (314b) sammanfaller med 1Pde5 (315b).
5. Systemet enligt nagot av !craven 1-4, kfinnetecknat av att det omfattar ett varmearrangemang omfattande en eller flera funktioner (222,322) far an varma adsorbenten hos individuella adsorptionsenheter.
6. Systemet enligt krav 5, kannetecknat av att a) en av namnda varmefunktioner (222) finns pa namnda dockningsarrangemang DAde, (203) och placerad uppstroms anslutningen C 'des (220a) och/eller b) en av namnda varmefunktioner (322) finns pa varje adsorptionsenhet (301) och placerad mellan nloppsoppningen — des (315b) och adsorbenten (313a).
7. Systemet enligt nagot av kraven 1-6, kfinnetecknat av att det Sr associerat med en fladesandrande funktion FCFad, (223a,324) fbr Wring av adsorptionsfliidet genom adsorptionsenheten (201,301) och/eller en fladesandrande funktion FCFdes (2236,324) fbr andring av desorptionsfladet genom adsorptionsenheten (201,301).
8. Systemet enligt krav 7, kannetecknat av att a) namnda fladesandrande funktion FCEdes är associerad med apparaten far foresail processning (207) och/eller med kallan (206) far desorberande gas, och/eller b) namnda fladesandrande funktion FCFadsär associerad med ansiktsmasken (204) och/eller inloppsledning (3 I 6a,317a).
9. Systemet enligt nagot av kraven 1-8, kannetecknat av att det är associerat mcd ett matarrangemang vilket omfattar en eller flera sensorer (208a,b,308a,b) vilka ar baserade pa att mata mangd dikvaveoxid pa adsorbenten under och/eller efter adsorption. 23 537 166
10. Systemet enligt krav 9, kanneteeknat av aft 1. adsorbentema (313a) i adsorptionsenhetema har selekterats bland adsorbenter fcir vilka adsorption av dikvaveoxid ar exotenn och skapar matbara farandringar i temperatur dar adsorptionen pager indikerande den framatskridande adsorptionsfronten, och 2. en eller flera temperatursensitiva sensorer (308a,b,c) vilka a) ar kapabla att mata forandringar i temperatur i adsorbenten (313a) fcirorsakade av adsorption av dikvaveoxid, och b) hr placerade vid olika fdrbestamda longitudinella positioner mellan inloppsanden (313c) och utloppsanden (313b) av adsorbenten.
11. Systemet enligt nagot av kraven 1-10, kiinnetecknat av aft det innehaller ett loggarrangemang (310a+b) i vilket det [inns ett minne (310a+b) far lagring av a) kapacitetsdata och/eller flodeskapacitetsdata och/eller summan av kortider for adsorption far atminstone den senaste &igen anvandning skett av poolens individuella adsorbenter etc, och mojligen ocksa motsvarande initiala vat-den fcir nypreparead adsorbent i p000len, och/eller b) b) i farvag satta gransvarden far ail disk valificera/kvalificera individuella adsorptionsenheter far repetitiv anvandning i systemet. 24 114b 115a
SE1130026A 2011-03-24 2011-04-07 System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft SE537166C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1130026A SE537166C2 (sv) 2011-04-07 2011-04-07 System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft
PCT/SE2012/000043 WO2012128694A1 (en) 2011-03-24 2012-03-23 System for collecting nitrous oxide in exhalation air
EP12761312.3A EP2688626B1 (en) 2011-03-24 2012-03-23 System for collecting nitrous oxide in exhalation air
PCT/SE2012/000044 WO2012128695A1 (en) 2011-03-24 2012-03-23 Apparatus for decomposition of nitrous oxide in a gas stream
US14/007,302 US20140017139A1 (en) 2011-03-24 2012-03-23 Apparatus for decomposition of nitrous oxide in a gas stream
EP12760734.9A EP2688625A4 (en) 2011-03-24 2012-03-23 APPARATUS FOR DECOMPOSITION OF NITROUS OXIDE IN A GASEOUS CURRENT
US14/007,308 US20140020685A1 (en) 2011-03-24 2012-03-23 System for collecting nitrous oxide in exhalation air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1130026A SE537166C2 (sv) 2011-04-07 2011-04-07 System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1130026A1 SE1130026A1 (sv) 2012-10-08
SE537166C2 true SE537166C2 (sv) 2015-02-24

Family

ID=47190250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1130026A SE537166C2 (sv) 2011-03-24 2011-04-07 System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE537166C2 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201414820D0 (en) 2014-08-20 2014-10-01 Brown Sebastian M Improvements to anaesthetic recycling methods and systems

Also Published As

Publication number Publication date
SE1130026A1 (sv) 2012-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2688626B1 (en) System for collecting nitrous oxide in exhalation air
Ang et al. Breakthrough analysis of continuous fixed-bed adsorption of sevoflurane using activated carbons
US10576451B2 (en) Systems and methods for gas treatment
JP5952341B2 (ja) 二酸化窒素(no2)から一酸化窒素(no)への変換
US9492781B2 (en) Portable oxygen enrichment device and method of use
US20210113801A1 (en) Systems and methods for providing concentrated oxygen to a user
Pickworth et al. The scavenging of volatile anesthetic agents in the cardiovascular intensive care unit environment: a technical report
US20060225734A1 (en) Filter for oxygen delivery systems
EP2114499B1 (en) Method and apparatus for collection of waste anesthetic gases
JPH03500488A (ja) 麻酔薬の再使用のための方法及び装置
US3976050A (en) Device for adsorbing exhaled radioactive gases and process
Cheng et al. Exposing animals to oxidant gases: nose only vs. whole body
AU2015288367B2 (en) Metal-organic framework materials in gases delivery systems
US8596272B2 (en) Device for separating moisture from breathing gas
JP2011508642A5 (sv)
SE537166C2 (sv) System för hantering av dikväveoxid uppsamlad från utandningsluft
US20140017139A1 (en) Apparatus for decomposition of nitrous oxide in a gas stream
JP2004506508A (ja) 二酸化炭素吸収剤調合物における、または関連する改良
US10974006B2 (en) Face mask arrangement, system containing it and use thereof for administration
WO2009095605A2 (fr) Récipient mobile de traitement in situ de gaz anesthésiques expirés par un patient
FR2926730A1 (fr) Cartouche legere et compacte de traitement de gaz anesthesiques expires par un patient.
RU2201769C1 (ru) Аппарат для дыхания
US20220241540A1 (en) Systems and methods for providing concentrated oxygen to a user
Kolbay et al. Using Activated Charcoal to Reuse Anesthetic Gas
Shahriari Anesthesia Machine with Oxygen Absorber Compatible for Xenon Anesthesia