Изобретение относится к медицине, и более конкретно к области медицинского применения ксенона, и может быть использовано для рекуперации медицинского ксенона, содержащегося в отработанных газовых смесях, применяемых в наркозных и ингаляционных аппаратах, в том числе непосредственно в учреждениях, использующих ксенон при проведении медицинских процедур (анестезии, ксенонотерапии).
С освоением современных технологий промышленного получения ксенона появилась возможность применения этого инертного газа в качестве анестетика и терапевтического средства. Известно, что ксенон активно используют для проведения плановых и экстренных травматологических, урологических, гинекологических, нейрохирургических, стоматологических и других видов операций в государственных и частных клиниках.
Многочисленные экспериментальные и клинические исследования подтверждают наличие у ксенона более сильных наркотических свойств, чем у закиси азота, но в отличие от закиси азота и галогеносодержащих соединений нового поколения (фторотан, этран, изофлюран севофлюран и десфлюран) ксенон является экологически безопасным и, кроме того, обладает также терапевтическими свойствами.
Ксенон является ценнейшим препаратом для анестезии ввиду многих причин: не участвует в метаболизме, нетоксичен, удобен гемодинамически, удобен с точки зрения легкости и предсказуемости пробуждения пациента, не обладает мутагенными, тератогенными, эмбриотоксическими свойствами, а также, в отличие от подавляющего большинства других анестетиков, обладает стимулирующим воздействием на миокард, что особенно важно при проведении сложных и длительных операций (в том числе у детей с ДЦП), не оказывает влияния на состав и систему свертывания крови, иммунитет, а главное безопасен для больного и окружающего персонала.
Помимо выраженного анестетического воздействия, ксенон успешно применяют как для лечения токсических повреждений алкоголем, наркотиками и другими психоактивными веществами, коррекции острых и хронических стрессорных расстройств, так и для снятия психоэмоциоального напряжения и синдрома хронической усталости, лечения депрессивных состояний и бессонницы (ксенонотерапия).
В то же время ограничением для использования ксенона в медицине являются небольшие объемы производства и относительно высокая стоимость, что делает его использование недоступным для большого числа пациентов, поскольку при проведении операций требуется высокое содержание ксенона в анестезирующей смеси (до 70 об.%).
Ценность ксенона диктует необходимость совершенствования методов, позволяющих осуществлять рекуперацию, т.е. его выделение из отработанной медицинской газовой смеси для повторного применения, что позволит уменьшить стоимость этого газа и сделать ксеноновую анестезию и терапию более доступными.
Помимо совершенствования текущих методов рекуперации, ключевым моментом является разработка методов именно локальной очистки ксенона непосредственно в учреждениях, где применяется ксенон. Это позволит упростить процесс рекуперации, снизить затраты на логистику и сделать ксенон дешевле. Такие системы должны отвечать требованиям компактности, безопасности и простоты в эксплуатации.
В настоящее время практическое применение по рекуперации ксенона из выдыхаемой пациентом после процедуры смеси имеет адсорбционный метод. Такой метод основан на сборе отработанной медицинской смеси в адсорбционные аппараты и передаче этих аппаратов специализированным предприятиям для очистки ксенона от примесей и регенерации абсорберов с целью возврата обратно в учреждение.
Так, известен способ рекуперации ксенона из газонаркотической смеси наркозных аппаратов и устройство для его осуществления, описанный в патенте РФ 2049487, включающий сбор отработанной смеси, адсорбцию из нее ксенона, последующую его десорбцию и заполнение баллона, причем, перед адсорбцией осуществляют вакуумирование и охлаждение адсорберов до температуры образования жидкого ксенона (-80°С и ниже), десорбцию выделенного ксенона проводят посредством повторного вакуумирования адсорберов с одновременным их отогревом до температуры переконденсации ксенона, а баллон для хранения целевого продукта предварительно охлаждают до температуры твердого ксенона.
При этом устройство для осуществления описанного способа содержит емкость для отработанной газовой смеси, не менее двух адсорберов и баллон, причем адсорберы выполнены в виде стаканов -баллонов высокого давления, установленных на подвижном основании.
Важно отметить, что перед хирургической операцией адсорберы охлаждаются жидким азотом. Таким образом, создается необходимость соблюдения дополнительной техники безопасности в пределах учреждения. Также недостатком такого подхода является сложность системы в эксплуатации и обслуживании, что требует специального обучения персонала, необходимость специального размещения в учреждении, загромождение, так как подобные системы насыщенны по количеству блоков. Более того, системы охлаждения адсорбера и нагрева десорбера должны быть снабжены специализированными сосудами и термостатами, выделяющими большое количество тепла, что значительно усложняет их применение в операционных или терапевтических кабинетах.
Известен способ, описанный в патенте RU 2238113, согласно которому способ регенерации ксенона из газонаркотической смеси наркозных аппаратов и устройство для его осуществления, согласно которому производят сбор продуктов дыхания с помощью блоков улавливания, десорбцию газов путем нагрева и вытеснение десорбируемых газов продувочным газом, отделение воды и затем углекислого газа, осаждение ксенона в конденсаторе ксенона, вакуумирование последнего и перевод ксенона в газообразное состояние путем нагрева для закачивания в баллоны. Продувочный газ пропускают через блоки улавливания последовательно, при осаждении ксенона в конденсаторе ксенона несконденсированные газы направляют в охлажденный угольный адсорбер, а блоки улавливания охлаждают и заполняют продувочным газом.
Создатели изобретения описывают, что способ позволяет обеспечить высокое качество регенерации блоков улавливания и практически исключает потери ксенона, однако конкретные значения не приводятся.
Для осуществления описанного способа требуется иметь постоянный запас адсорбентов для СО2 и адсорберов для ксенона, источник продувочного газа (гелия, аргона или азота) и жидкого азота.
Необходимость периодического изменения температуры отдельных узлов в диапазоне от -190 до +180°С, длительная стадия регенерации адсорбера (3 часа при +180°С), вакуумирование конденсатора до остаточного давления 0.1 мм рт.ст., применение сосудов Дьюара, - в совокупности делает способ менее экономичным из-за дополнительных энергозатрат и применения большого количества специального аппаратурного оформления. В совокупности все эти факторы приводят к усложнению системы и ее эксплуатации рядовым сотрудником.
Необходимо отметить, что для реализации приведенных выше способов необходимо обеспечить логистику передачи и возврата адсорберов и баллонов обратно учреждениям, использующим в практике ксенон, поскольку регенерация адсорберов производится на специализированных предприятиях.
Известен способ регенерации ксенона из газонаркотической смеси наркозных аппаратов и устройство для его осуществления, описанный в патенте РФ 2149033. Создатели предложили организовать процесс регенерации ксенона непосредственно в медицинском учреждении. Согласно изобретению, из собранной отработанной анестезирующей смеси наркозных аппаратов адсорбируется ксенон, далее проводят его десорбцию и заполняют баллон. Адсорбцию ксенона осуществляют при +25 и -80°С, а десорбцию проводят при +180°С и более. В установку, содержащую емкость для отработанной газовой смеси, введены десорбер и устройство для обеззараживания, адсорберы установлены с возможностью переключения подачи к ним отработанной газовой смеси, десорбер соединен с устройством для обеззараживания и баллоном через крионасос, а адсорберы и десорбер выполнены в виде теплоизолированных корпусов с внутренними сменными патронами, заполненными сорбентом. Способ позволяет получить чистый ксенон для многократного использования, обеспечивает более мягкие условия течения сорбционных процессов, а также возможность использования десорбционного оборудования для обслуживания нескольких клиник.
Общими недостатками известных описанных способов рекуперации ксенона, основанных на адсорбционном методе, являются следующие их особенности:
- чувствительность адсорбентов к наличию влаги, а именно, значительное снижение их сорбционной емкости и сложность регенерации. Вследствие присутствия большого количества влаги в выдыхаемой пациентом смеси требуется предварительная осушка потока отдельным адсорбером с поглотителем влаги, либо применение многослойного адсорбента в основном адсорбере. В первом случае требуются дополнительные затраты на осушитель, во втором случае снижается полезный объем основного адсорбера для размещения адсорбента ксенона;
- после насыщения адсорберов учреждения должны передавать их специализированным предприятиям, где производится выделение ксенона и его очистка, что в свою очередь связано с необходимостью организации логистики отправки и возврата адсорберов и баллонов с очищенным ксеноном, а также необходимостью иметь запас адсорберов;
- в случае использования адсорбционных установок для локальной рекуперации ксенона непосредственно в использующем его учреждении недостатком будет сложность их эксплуатации, высокое энергопотребление из-за необходимости периодического изменения температур отдельных узлов в широких диапазонах (от -80°С и ниже, до +180°С и выше), необходимость использования специализированного оборудования (сосуды Дьюара, крионасосы, специальные баллоны), что требует дополнительного обучения персонала.
Практической альтернативой адсорбционному методу может быть мембранный метод разделения газовых и парогазовых смесей. Мембранный метод разделения основан на избирательной (селективной) проницаемости компонентов смеси через полупроницаемую мембрану, при которой одни компоненты смеси проходят через мембрану, а другие задерживаются над ней. Наличие избирательной проницаемости компонентов смеси определяется свойствами самой мембраны и созданием движущей силы по обе стороны мембраны.
Мембранный метод хорошо зарекомендовал себя благодаря компактности аппаратов, легкости масштабирования и управления процессом, а также отсутствию реагентов.
Так известен способ для разделения смеси газа, состоящей из ксенона, кислорода, азота, описанный в патенте US 6168649 В1, в котором создают половолоконные полимерные кислород-селективные мембраны на основе тонких слоев из поликарбоната, полиэстера и полиэфиркарбоната. Также изобретение включает способ использования предложенных мембран в одностадийном или в многостадийном процессе разделения указанной смеси с различной организацией потоков рецикла.
Описаны 3 схемы с кислород-селективными мембранами. Первая схема включает компримирование исходного потока и его подачу на двухмодульную мембранную систему с рециклом пермеата со второго модуля, причем давление потоков пермеата - атмосферное. Вторая схема отличается от первой, тем, что имеет третий мембранный модуль с рециклом пермеата со второго модуля и дополнительным компримированием пермеата первой стадии. Третья схема отличается от первой тем, что имеет третий мембранный модуль с рециклом пермеата со второго модуля и рециклом ретентата с третьего модуля. В примерах описано разделение смеси ксенон-кислород-азот при температуре и давлении 25°С и 9,3 бар, соответственно, с содержанием ксенона в исходной смеси не менее 70 об.%, при этом получают продукт с концентрацией ксенона на уровне 96,4 об.%.
Недостатки прототипа заключается в следующем:
диапазон исследованных исходных концентраций ксенона - 70-94,8 об.%, в то время как в реальных отработанных медицинских смесях диапазон содержания ксенона именно ниже и варьируется от 10 до 70 об.%., и при снижении содержания ксенона в исходном потоке, как правило, показатели системы ухудшаются;
- патент содержит информацию, например, представленную в табл. 2, (строки 25-30), где указаны параметры процесса разделения. На их основе были рассчитаны потери ксенона: минимальные потери ксенона на уровне 11%, с учетом приведенных значений в пересчете на чистый ксенон.
Таким образом, из представленных данных можно предположить, что данный способ не может быть применим для локальной рекуперации ксенона непосредственно в учреждении.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке простого и экономичного способа рекуперации ксенона из отработанной газовой (анестезирующей) смеси, выдыхаемой пациентом, с применением мембран отечественного производства, не уступающих современным аналогам, с одной стороны, и обладающих такими его показателями, которые позволяли бы осуществить рекуперацию непосредственно в учреждении, с другой стороны.
Поставленная задача решается тем, что предложен мембранный способ рекуперации ксенона из отработанных газовых смесей медицинского назначения путем подачи потока смеси при повышенном давлении в один или более модулей с кислород-селективной полимерной мембраной, возврата потока пермеата, обедненного ксеноном, на рецикл и вывода потока ретентата в виде очищенного ксенона, как продукта, в котором:
на первом и втором модуле разделение проводят с газоразделительной кислород-селективной асимметричной
половолоконной полимерной мембраной на основе поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида (толщина селективного слоя 0,2 мкм, внутренний и внешний диаметр волокна 300 и 500 мкм, соответственно),
- поток ретентата первого модуля, обогащенный ксеноном, направляют на доочистку во второй модуль, а поток ретентата второго модуля выводят в виде очищенного ксенона,
- ксенонсодержащий поток в виде пермеата первого модуля направляют на селективное извлечение ксенона в третий модуль с газоразделительной плоской ксенон-селективной мембраной МДК-1® на основе кремнийорганического блоксополимера (толщина непористого селективного слоя 4 мкм) с получением пермеата, обогащенного ксеноном.
- поток ретентата из третьего модуля, содержащий кислород, азот, углекислый газ, пары воды и следы ксенона, выводят из системы.
-при этом ксенон-содержащие потоки пермеата второго и третьего модулей объединяют, вакуумируют и возвращают в рецикл.
Согласно способу, разделение проводят при температуре 0-50°С и давлении над мембраной 5-15 бар, и вакуум под мембраной 0.05-0.2 бар.
Поставленная задача решается также тем, что предложено устройство для осуществления мембранного способа рекуперации ксенона из отработанных газовых смесей медицинского назначения, включающее один или более мембранных модулей, соединенных между собой последовательно газовыми линиями, оснащенных кислород-селективными полимерными мембранами, и системой трубопроводов для подачи, вывода и рецикла потоков, которое
дополнительно содержит модуль с ксенон- селективной мембраной,
а также снабжено насосом для вакуумирования потоков пермеата со второго и третьего модулей на линии рецикла и регуляторами давления «до себя» и «после себя» для поддержания необходимого давления в системе.
Технические результаты, получаемые от использования предлагаемого изобретения:
- предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет проводить рекуперацию ксенона с содержанием от 10 до 70 об%, при этом в состав смеси входят азот, кислород, пары воды и ксенон. В патентной литературе не найден способ рекуперации ксенона из смеси такого состава,
-разработка способа рекуперации ксенона и устройства для его осуществления с использованием мембран, производимых в отечественной промышленности,
- усовершенствование системы за счет дополнительного применения мембраны с ксенон-селективными свойствами, обеспечивающей снижение потерь ксенона до 1-10%, что меньше по сравнению с прототипом, где потери составляют не менее 11%,
- система может работать при температуре окружающей среды от 0°С.до 50°С, при этом не требует дополнительного термостатирования и оборудования с ним связанного, что позволяет использовать предлагаемое изобретение в различных климатических условиях,
- возможность использования мембранной системы для рекуперации ксенона непосредственно в учреждениях, использующих в практике ксенон, в том числе в медицинских, за счет получения концентрированного ксенона высокой степени чистоты (до 99%) и за счет того, что способ рекуперации проходит в стенах медицинского учреждения и не покидает его, а, следовательно, сохраняет сертификацию и не требует ее повторного проведения.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемой, представленной на фигуре, и включает следующие обозначенные позиции:
1 - баллон или емкость с отработанной газовой смесью
2 - запорный кран
3 - регулятор давления «после себя»
4 - поток отработанной смеси
5 - поток питания компрессора
6 - компрессор
7 - конденсатоотводчик
8 - первый мембранный модуль
9 - ретентат с первого мембранного модуля
10 - второй мембранный модуль
11 - ретентат со второго мембранного модуля, очищенный ксенон, продуктовый поток
12 - регулятор давления «до себя»
13 - запорный кран
14 - баллон с очищенным ксеноном
15 - пермеат с первого мембранного модуля
16 - обратный клапан
17 - пермеат со второго мембранного модуля
18 - запорный кран
19 - запорный кран
20 - запорный кран
21 - вакуумный насос
22 - запорный кран
23 - поток рецикла
24 - запорный кран
25 - третий мембранный модуль
26 - ретентат с третьего мембранного модуля
27 - пермеат с третьего мембранного модуля
Устройство также оснащено необходимыми контрольно-измерительными приборами для анализа состава потоков с отработанной газовой смеси и регенерированным ксеноном, а также устройством для обеззараживания.
Устройство работает следующим образом:
Отработанная после медицинской процедуры смесь содержит от 10 до 70 об.% ксенона, кислород, примеси паров воды, азота и углекислого газа. Накопительный баллон (баллоны) или емкость (емкости) (1) с отработанной после медицинской процедуры смесью, и баллон для очищенного ксенона (14) подключается к мембранной системе рекуперации ксенона. Перед началом рекуперации производится подготовка устройства к работе - вакуумирование газовых коммуникаций, мембранных модулей и баллона (14) насосом (21): запорные краны (13, 18, 19, 20, 24) - открыты, краны (2, 22) - закрыты. После вакуумирования краны (2, 13, 22) - открыты, краны (18, 19, 20, 24) - закрыты. Поток отработанной смеси (4) из баллона (1) подается через редуктор давления (3) и смешивается с потоком рецикла (23), при атмосферном давлении поток (4) смешивается с потоком рецикла (23), сформированный поток (5) идет на вход компрессора (6), повышающий давление до уровня 5-15 бар, избыточная влага конденсируется в конденсатоотводчике (7). Поток (5) направляется в первый мембранный модуль (8) с кислород-селективной мембраной, где происходит селективный отбор кислорода и примесей (пары воды, углекислый газ) через мембрану. Непрошедший через мембрану поток (ретентат) с первого мембранного модуля (9), обогащенный ксеноном, сохраняет повышенное давление и направляется на доочистку на второй мембранный модуль (10) с кислород-селективной мембраной, непрошедший через мембрану поток со второго модуля (ретентат) (11) является очищенным ксеноном и направляется в баллон (14). Прошедший через мембрану поток (пермеат) (15) с первого мембранного модуля, обедненный ксеноном, при давлении близком к атмосферному поступает на второй мембранный модуль (25) с ксенон-селективной мембраной, для извлечения остатков ксенона перед сбросом потока в атмосферу. Ретентат (26) со второго мембранного модуля, содержащий в основном кислород, сбрасывается в атмосферу через обратный клапан (16). Потоки пермеата (17) со второго модуля и пермеата (27) третьего модуля, содержащие ксенон, смешиваются и формируют поток рецикла (23) для минимизации потерь ксенона. Абсолютное давление потоков (17) и (27) поддерживается на уровне 0.05-0.2 бар вакуумным насосом (21).
Осуществление способа регенерации ксенона мембранной системой из отработанной анестезирующей смеси выдыхаемой пациентом в заявляемых условиях с использованием предлагаемой системы по сравнению с прототипом имеет следующие технические преимущества и особенности:
- не требуется создания мембран для мембранных модулей и их сборки в модули, готовые модули с предлагаемыми мембранами уже производятся на рынке.
- высокие показатели разделения мембран при пониженных температурах, что актуально в особенных климатических зонах.
- вакуумирование системы перед подачей смеси в мембранные модули, что позволяет гарантировать герметичность системы.
- обеспечивает меньшую площадь мембран
Использование комбинации мембранных модулей с кислород-селективными и ксенон-селективными мембранами позволяет сократить потери ксенона при его концентрировании. Предлагаемое устройство позволяют проводить рекуперацию ксенона в интервале температур от 0 до 50°С, что дает возможность эксплуатации систем при различных температурных условиях в помещении (возможность применения в различных климатических зонах).
В качестве кислород-селективных мембран используют половолоконную газоразделительную мембрану с непористым селективным слоем на основе поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида (полифениленоксида, ПФО) при толщине селективного слоя 0,2 мкм, внутренний и внешний диаметр волокна 300 и 500 мкм соответственно), получаемую в отечественном производстве ОАО «НПО «Гелиймаш» (г.Москва, Российская Федерация). В качестве ксенон-селективных мембран используют плоскую газоразделительную мембрану с непористым селективным слоем на основе кремнийорганического блоксополимера марки МДК-1 производства ЗАО НТЦ «Владипор» (г. Владимир, Российская Федерация). Газотранспортные и разделительные характеристики мембран, которые используют в установке, представлены в табл 1 и 2.
Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение, но не ограничивают его. Пример 1
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 10 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 0°С.
Показатели способа: потери ксенона составили 5% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях.
Пример 2
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 10 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 25°С.Показатели способа:потери ксенона составили 8% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях.
Пример 3
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 10 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 50°С.
Показатели способа: потери ксенона составили 10% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях. Пример 4
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 70 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 0°С. Показатели способа: потери ксенона составили 1% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях.
Пример 5
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 70 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 25°С.Показатели способа: потери ксенона составили 2% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях.
Пример 6
Проводят рекуперацию ксенона из смеси Хе/О2/N2/Н2О, с содержанием ксенона 70 об.%, подаваемую под давлением 10 бар в первый мембранный модуль с мембраной ПФО, давление пермеата второго модуля с мембранной ПФО и третьего модуля с мембранной МДК-1 составляет 0.2 бар, при температуре окружающей среды 50°С.Показатели способа:потери ксенона составили 4% при чистоте ксенона в продукте 99 об.%, что позволяет использовать способ и устройство для его осуществления в медицинских учреждениях.
Преимущества предлагаемого мембранного способа перед известными аналогами по получаемым характеристикам представлены в сводной табл. 3.
Таким образом, предложен усовершенствованный способ и устройство для его осуществления для локальной рекуперации ксенона из сбросных медицинских смесей за счет использования комбинации кислород-селективных и ксенон-селективных мембран. При этом предлагаемые мембраны коммерчески производимы в России и легко доступные для использования. Более того, показано, что наличие влаги в выдыхаемой пациентом смеси не снижает эффективность разделения, а удаление паров воды происходит естественным образом одновременно с другими примесями при очистке ксенона. Это позволяет существенно сократить потери ценного газа, удешевляет и делает удобнее проведение операций и процедур с его использованием при широком диапазоне температуры окружающей среды.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАНА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩЕЙ МЕТАН, ДИОКСИД УГЛЕРОДА И СЕРОВОДОРОД | 2019 |
|
RU2790130C2 |
| Способ получения концентрата ксенона из природного газа | 2020 |
|
RU2754223C1 |
| УСТАНОВКА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ДИОКСИД УГЛЕРОДА, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕМБРАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ | 2017 |
|
RU2670171C1 |
| Способ очистки природного азотсодержащего газа высокого давления от гелия | 2022 |
|
RU2801946C1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ | 2017 |
|
RU2744439C2 |
| СПОСОБ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ, ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ, ОДНОГО ГАЗОВОГО КОМПОНЕНТА В ГАЗОВОМ ПОТОКЕ | 2003 |
|
RU2330807C2 |
| СПОСОБ МЕМБРАННОГО ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2645140C1 |
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ГАЗА СИНТЕЗА АММИАКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2023 |
|
RU2810484C1 |
| СПОСОБ ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ И ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2014 |
|
RU2571636C1 |
| Газоразделительное устройство для создания пригодной для дыхания огнеподавляющей гипоксической атмосферы | 2021 |
|
RU2756258C1 |
Группа изобретений относится к медицине. Раскрыт мембранный способ рекуперации ксенона из отработанных газовых смесей медицинского назначения, в котором разделение проводят на трех мембранных модулях, первый и второй модули содержат кислород-селективную газоразделительную асимметричную половолоконную мембрану на основе поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида, а третий модуль содержит ксенон-селективную газоразделительную композиционную плоскую мембрану на основе кремнийорганического блоксополимера; при этом поток ретентата первого модуля, обогащенный ксеноном, направляют на доочистку во второй модуль, поток ретентата второго модуля выводят в виде очищенного ксенона; ксенонсодержащий поток в виде пермеата с первого модуля направляют на селективное извлечение ксенона в третий модуль с получением пермеата, обогащенного ксеноном, поток ретентата из третьего модуля, содержащий кислород, азот, углекислый газ, пары воды и следы ксенона, выводят из системы, при этом потоки пермеата, обедненные ксеноном, второго и третьего модулей объединяют, вакуумируют и возвращают в рецикл. Также раскрыто устройство для осуществления мембранного способа рекуперации ксенона. Группа изобретений обеспечивает рекуперацию ксенона из смесей азота, кислорода, паров воды и ксенона; снижение потерь ксенона до 1-10%; возможность работы устройства при температуре окружающей среды от 0°С до 50°С; возможность получения концентрированного ксенона высокой степени чистоты (до 99%). 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 6 пр.
1.Мембранный способ рекуперации ксенона из отработанных газовых смесей медицинского назначения путем подачи потока смеси при давлении 5-15 бар в модули с кислород-селективной полимерной мембраной, возврата потока пермеата, обедненного ксеноном, на рецикл и вывода потока ретентата в виде очищенного ксенона из системы, как продукта, отличающийся тем, что
- разделение проводят на трех мембранных модулях, первый и второй модули содержат кислород-селективную газоразделительную асимметричную половолоконную мембрану на основе поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида, а третий модуль содержит ксенон-селективную газоразделительную композиционную плоскую мембрану на основе кремнийорганического блоксополимера,
- при этом поток ретентата первого модуля, обогащенный ксеноном, направляют на доочистку во второй модуль, поток ретентата второго модуля выводят в виде очищенного ксенона,
- ксенонсодержащий поток в виде пермеата с первого модуля направляют на селективное извлечение ксенона в третий модуль с получением пермеата, обогащенного ксеноном,
- поток ретентата из третьего модуля, содержащий кислород, азот, углекислый газ, пары воды и следы ксенона, выводят из системы,
- при этом потоки пермеата, обедненные ксеноном, второго и третьего модулей объединяют, вакуумируют и возвращают в рецикл.
2.Устройство для осуществления мембранного способа рекуперации ксенона из отработанных газовых смесей медицинского назначения, включающее мембранные модули, соединенные между собой последовательно газовыми линиями, и системой трубопроводов для подачи, вывода и рецикла потоков, отличающееся тем, что
содержит три мембранных модулях, первый и второй модули содержат кислород-селективную газоразделительную асимметричную половолоконную мембрану на основе поли-2,6-диметил-1,4-фениленоксида, а третий модуль содержит ксенон-селективную газоразделительную композиционную плоскую мембрану на основе кремнийорганического блоксополимера;
снабжено насосом для вакуумирования потоков пермеата со второго и третьего модулей на линии рецикла и регуляторами давления «до себя» и «после себя» для поддержания необходимого давления в системе.
| US 6168649 B1, 02.01.2001 | |||
| US 20180058758 A1, 01.03.2018 | |||
| СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КСЕНОНА ИЗ ГАЗОНАРКОТИЧЕСКОЙ СМЕСИ НАРКОЗНЫХ АППАРАТОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1997 |
|
RU2149033C1 |
| LAGORSSE S | |||
| et al | |||
| Xenon recycling in an anaesthetic closed-system using carbon molecular sieve membranes // Journal of Membrane Science, 2007, v | |||
| Прибор для исправления снимков рельефа местности | 1921 |
|
SU301A1 |
| Солесос | 1922 |
|
SU29A1 |
