[发明专利]医疗保健气体集成式制备方法及其制取和供给装置

权利要求书

1.医用气体的集成式制取方法，其特征在于：制取步骤如下：

a.将空气过滤压缩冷却后再进行干燥；

b.将干燥后的气体经过纯化进一步去除水蒸气、CO₂、N₂O；

c.将步骤b中干燥净化后的空气分成四股，第一股空气进入经冷却后送到高压塔(10)作为上升气，第二股空气经冷却降压后进入低压塔(11)精馏，第三股空气经加压冷却后进入高压塔(10)精馏；第四股空气作为干燥空气进行收集；

d.步骤c中进入高压塔(10)的第一股空气和第三股空气经过精馏在高压塔(10)的顶部得到氮气，在底部得到富含氧气的液态空气，富含氧气的液态空气通过过冷后进入低压塔(11)参与精馏，低压塔(11)在顶部得到氮气，在底部得到来自高压塔(10)的富含氧气的液态空气经过再精馏得到的液氧；

e.低压塔(11)底部的液氧一部分以液态形式储存，另一部分液氧经过复热，复热的同时冷凝增压步骤c中的第一股、第二股、第三股空气，复热后氧气以气态形式储存；低压塔(11)得到的污氮气作为分子筛系统的污氮气；高压塔(10)中的氮气一部分经复热以氮气的形式收集，剩下的部分经冷凝以液态的形式收集；收集的液氮分成三部分，一部分作为低压塔(11)的回流液氮，一部分作为高压塔(10)的回流液氮，剩下的部分作为液氮产品储存。

2.根据权利要求1所述的医用气体的集成式制取方法，其特征在于：第一股空气的压力为5～9BarA，第二股空气经膨胀降压后的压力为1.4～1.6BarA，第三股空气加压后的压力为15～25BarA，高压塔的操作压力为5～6BarA，低压塔的操作压力为1.3～1.6BarA。

3.根据权利要求1所述的医用气体的集成式制取方法，其特征在于：第一股空气经换热后的温度-165～-175℃，第二股空气经换热后的温度为-95～-105℃，第三股空气经换热后的温度为-160～-170℃。

4.根据权利要求1所述的医用气体的集成式制取方法，其特征在于：步骤b中进一步去除空气中的有害碳氢化合物。

5.医用气体的集成式制取和供给装置，包括热端系统、冷端系统和后备系统，其特征在于：热端系统包括空气过滤器(1)、空气压缩机(2)、冷冻机(3)、水汽分离罐(4)、分子筛系统和控制器(23)，空气依次经空气过滤器(1)、空气压缩机(2)、冷冻机(3)、水汽分离罐(4)过滤、加压、冷却、干燥后进入分子筛系统去除空气中的水蒸气、CO₂、N₂O，经分子筛系统处理后的空气，经分子筛系统处理后的空气进入冷端系统和后备系统，分子筛系统的动作由控制器(23)进行控制；热端系统还包括空气增压机(7)，冷端系统包括主换热器(8)、过冷器、高压塔(10)、主冷凝蒸发器(12)、低压塔(11)、液氧内压缩泵(13)和气体膨胀机(9)，经过分子筛系统处理后的气体分成四股，第一股剩余的部分经换热器冷却后连接到高压塔(10)，第二股空气经过主换热器(8)换热、气体膨胀机(9)降压冷却后连接到低压塔(11)，第三股空气经空气增压机(7)加压后通过管道经主换热器(8)连接到高压塔(10)，第四股作为干燥压缩空气进入后备系统，主冷凝蒸发器(12)设置在高压塔(10)和低压塔(11)之间，高压塔(10)底部的富含氧气的液态空气通过过冷器连接到低压塔(11)进行再精馏，高压塔(10)顶部的氮气的一部分通过管道连接到主冷凝蒸发器(12)冷凝成液氮，另一部分氮气经主换热器(8)复热进入后备系统，液氧内压缩泵(13)与低压塔(11)底部的液氧出口和主换热器(8)相连，液氧经过液氧泵升压进入后备系统。

6.根据权利要求5所述的医用气体的集成式制取和供给装置，其特征在于：经主冷凝蒸发器(12)收集的液氮的一部分经过过冷器连接到低压塔(11)作为回流液氮，液氮另一部分进入高压塔(10)作为回流液氮，剩下的部分作为作为液氮产品进入后备系统。