分子筛制氧设备：对比、优越性、技术

医疗科技的发展和外来技术的引进，促进了我国医疗卫生事业的发展，医用供氧的方式历经钢瓶供氧、钢瓶汇流排供氧、液氧贮槽供氧和PSA变压吸附制氧机供氧等方式。

普通深冷设备制出来的钢瓶氧（俗称工业氧）主要用于工矿企业和冶炼、焊接、助燃领域，其纯度也能达到99.5%以上，但氧气中酸碱度以及一氧化碳、二氧化碳、乙炔和水份都严重超标，尤其含有对人体有害的卤素无法去除，因此不适用医疗、救治病人、呼吸之用；深冷法制出来的液态氧只有经过进一步的净化处理，达到GB8982《医用氧气》标准的要求才能够应用于医疗、呼吸之用。国家食品药品监督管理局规定，应用于医疗呼吸的钢瓶氧的杂质成分必须符合GB8982《医用氧气》标准的相关规定；

液氧贮槽汽化供氧是在常温下保存临界温度－183℃液态氧，技术和工艺要求相当高的，一旦发生问题，则1：800的液气膨胀将严重威胁整个医院及医院左邻右舍的安全，除形成不安全因素外，还需经常泄压，导致损耗增大，使用成本增高；PSA医用分子筛制氧机因其工作在常温、低压的工况下，使用的安全性、方便性、经济性、可控制性、是其它供氧方式无可比拟的，这促使其迅速发展，并与中心供氧管道系统一起将逐步成为医院现代化建设的硬件标志之随着医疗体制改革的深入和基础设施的逐渐完善，变压吸附制氧设备集“安全、节能、环保”于一身，是各级医疗单位首选应用的供氧方式

◆三种供氧方式的比较：

◆分子筛制氧设备应用于医院的优越性

由于分子筛制氧设备以空气为原料就地制氧，所以氧气的供应避免了外购氧气质量、数量和时间风险的发生。

经济性：以空气为原料，开机三十分钟内就产出符合医疗要求的氧气，每标准立方氧气仅耗电约1.2KVA，折合人民币约0.8元；相当于每钢瓶氧的成本约人民币4元。

安全性：空气经过多级净化后进行分离，产出的氧气在线浓度分析达到标准后再经过滤、除菌后才输入中心供氧管网，保证了氧气质量的安全；

设备运行在0.3MPa～0.5 MPa低压状态，相对1：800汽化比的液态氧和15MPa高压钢瓶氧在气体压力方面要安全的多；

设备随时开机随时出氧，不受第三方供应、运输等条件的限制，造成缺氧严重情况的发生，在时间上得以安全的保证。

管理性：设备自动化程度高，安全报警功能完善，值班操作人员只需了解设备的正常操作和维护保养的事项即可，设备便于操作人员管理；现代化的设备明显减少了操作人员的劳动量，方便于医院对供氧系统的现代化管理。

设备自动化程度很高：不需要操作人员频繁的更换氧气钢瓶、开启和关闭数量繁多的高压阀门和有严格要求低温液态氧的充装和维护，只需每班巡视以下设备运行状况，做好当班记录即可。很大程度上降低了操作人员的劳动强度和安全风险性。

设备的运行状态根据医院实际用氧气量同步进行的，当中心供氧管网首端的氧气储气罐压力随着用气量的增加而降低到开机设定值时，设备就会自动开机，按照设计要求产出的氧气输送到氧气储气罐，前提是设备的产氧气量大于中心供氧的用氧气量；当氧气储气罐的氧气压力升到停机设定值时，设备就会自动停机。

在非正常情况下，当设备出现故障或停电或短时间产气量不够用时，备用氧源自动开启并同时报警，及时通知值班人员做好应急供气准备，减少了医疗安全隐患的发生。

通过以上综合分析，设备的节能、安全、环保方面都优越于目前其他供氧方式。国外在上世纪八十年代末在医院已经使用，并出台了相应的标准：美国在1990年就已把分子筛变压吸附(PSA)法所制得的氧气，简称为[93％氧]([Oxygen 93 Per-cent1)131纳入美国药典USP—XX lI版；国际标准ISO10083—1992《医用气体管道系统的制氧设备》对医用氧气氧含量的规定和美国药典对氧含量的规定相同。

为了便于与国际接轨，在上世纪九十年代末，国家食品药品监督管理局颁布的YY/T0298-1998《医用分子筛制氧设备通用技术规范》，为了更进一步规范分子筛制氧设备在医疗单位的安全应用，我国今年要出台新的国家标准。而GB8982-1998《医用氧气》国家标准及《中华人民共和国药典》规定“由低温法分离空气而制取的气态和液态氧”（简称深冷法制氧）在氧浓度方面， 医用氧气含O2不得少于99.5％(ml/m1)。是针对深冷法制氧制定，与YY/T0298-1998标准没有抵触。

目前在国内应用的医用分子筛制氧设备性能还不够稳定，在使用过程中还存在一定的问题。安装调试好的设备在运行一段时间后通常会出现氧气浓度逐渐降低至90%以下；产气量逐渐降低至设计值以下；开机启动后，氧气浓度达到标准要求值需要太长时间；出气口或排气口有分子筛粉末出现等情况；进口设备的主机性能虽然相对好一些，但整套工艺不够完善，在实际使用过程中的性价比较差，电量损耗大、维护费用高等。更有甚者，应用于医院临床的制氧设备，在线氧气浓度分析仪没安装或坏掉或虚假显示！流量计不在线或没有！整套设备简直就是在完全失控的状态下应用，设备的运行情况和氧气的品质无法了解和控制！

针对以上存在的问题经过多年长时间的细心观察和分析，并采取一些有效的改进措施，实施如下：

1、分子筛在使用过程中的性能逐渐降低

后果：产气量和产气浓度降低，达不到标准和设计要求。

现象：流量降低、浓度下降、排气口有分子筛粉末出现。

问题点：分子筛受到气源的污染

关键点：气源的净化没有达到要求:油蒸汽含量≤0.01PPm,酸性物质总含量≤8PPm,SO2≤1PPm,水份含量≤7PPm

采取措施：在气源净化过程中要加装了自己设计的特效油水分离器，而且还使用了专利性的空气净化工艺。

取得效果：分子筛性能久用不衰，产气量和浓度比较稳定。

2、吸附塔设计不合理造成分子筛粉化现象发生

后果：产氧浓度降低明显、检测仪器损坏至使设备不能够正常使用。

现象：吸附塔的出气口和排气口有分子筛粉末出现。

问题点：分子筛在升压和降压的过程中产生了一定幅度的运动，相互之间和与接触的塔内壁之间发生了摩擦所至。

关键点：吸附塔内部工艺设计的不够科学、合理。

采取措施：采用了专利性的吸附塔内部结构工艺，不但缓解了进、出气流对分子筛床的冲击，而且最大限度控制了分子筛的活动量，有效的减小了分子筛粉化的机率。

取得结果：分子筛没有发生粉化，产气量和浓度比较稳定。

3、开机时产品氧气浓度上升速度慢

后果：耗电量增大、供气不及时，容易造成医疗事故的发生。

现象：开机后，在产品氧气浓度升到93%时的时间大于30分钟

问题点：吸附塔内分子筛床的压阻太大和吸附、均压、清洗的时间不太合理。

关键点：选用的分子筛与吸附塔塔径搭配不合理及吸附器的进、出气口阀组动作时间不合理。

采取措施：选用与吸附塔塔径搭配科学的型号分子筛，采取专利性的控制工艺。

取得结果：开机后，产品氧气浓度升到93%的时间在10～15分钟左右。

由此可见，只有具备专业人才的技术力量，科学合理的工艺流程，细心设计每道工序环节，严把质量关，才能生产出合格的分子筛制氧设备。当前正值我国医疗卫生基础设施建设的高峰时期，许多的城市及乡镇已建或正在筹备新建、改扩建医院，为医用制氧行业提供了前所未有的机遇和挑战，医院如何选择，设备生产商如何推广是摆在我们面前的课题，只有性能稳定、功能完善的分子筛制氧设备，才能够很好的把它的优点、特点很好的发挥出来，才能够得到各级医院的认可并广泛的应用。

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