[发明专利]用于气体处理的系统和方法

说明书

用于从气体流中回收至少一种卤代烃的系统和方法。该回收包括通过将气体流暴露于吸附剂进行吸附，所述吸附剂具有晶格结构，该晶格结构具有平均孔隙开口在约5至约50埃之间的孔隙直径。所述吸附剂因而通过在一些条件下将该吸附剂暴露于净化气体而产生，所述条件使得至少一种吸附的卤代烃从该吸附剂中有效解吸。所述至少一种卤代烃(和杂质或反应产物)可由所述净化气体冷凝并经受分馏以提供回收的卤代烃。

技术领域

本发明大体上涉及从气体流中回收卤代烃。一般而言，回收的目的在于 延长其使用寿命或丢弃。更具体地，本申请涉及通过吸附从气体流中进行回 收；随后进行解吸以及通过冷凝从解吸气体中回收；以及通过分馏卤代烃吸 入麻醉剂进行随后的分离和纯化。

背景技术

卤代烃化合物包括化合物族：溴代醚、氟代醚和/或氯代醚、氯化烷基醚、 氟氯化碳和氟氯醚及其衍生物。这些化合物族典型地用作溶剂、冷冻剂、麻 醉剂、气溶胶喷射剂、起泡剂等。这些化合物中的许多被广泛应用并例行地 释放到大气中。特别是在医用麻醉气体的情况下，如果这些化合物可被回收、 恢复并纯化为医用标准，则实现相当高的成本节约和减少环境污染。鉴于释 放到大气中的卤代烃的可能的负面影响，已尝试回收这种气体。

鉴于吸入麻醉剂的升高的成本和药品的环境影响(例如有害温室效应和 臭氧空洞)，已尝试在麻醉剂释放到大气中之前回收吸入麻醉剂。一种系统 可被提供用于从离开呼吸麻醉机(其可包括在对病人给药之后的病人呼出物) 的气体流中回收吸入麻醉剂，这通过获取包含富含麻醉剂的气体流的废气、 去除水蒸气、然后利用将麻醉剂蒸汽冷凝成液态的制冷过程或稍后进行处理 以去除麻醉剂的吸附材料提取麻醉剂而实现。收集的液体麻醉剂然后可直接 重新引入到呼吸麻醉机中。这种方法几乎没有设施来控制细菌污染，并通常 可能将有害微生物回收给另外的病人或呼吸麻醉机。另外，不保证将冷凝的 药品分离成单独的成分以及每种回收的药品符合适当的医用标准和规定。

在另一用于回收吸入麻醉剂的方法中，在适当容器中的吸附材料用于从 离开呼吸麻醉机的气体流中吸附吸入麻醉剂。当吸附材料饱和时，容器被移 除并安置在再生系统中。例如蒸汽的净化气体用于从吸附材料中移除麻醉剂。 净化气体然后被收集，水从中移除，麻醉剂冷凝并经受分馏以分离出各个麻 醉剂。这种方法可能难以实现，因为具有高温的蒸汽可导致与吸附剂和吸附 物的催化反应，从而导致产物分解和回收麻醉剂的纯产量。而且，这种方法 可能难以实现，因为许多不同的吸入麻醉剂可在一个操作室中使用，并且每 种吸入麻醉剂可需要不同的吸附剂和不同的解吸要求。进一步，分离许多不 同的吸入麻醉剂的方法由于不同的化学过程和在组合材料中的可能的杂质 (包括副产物)而可能非常复杂。

可被捕获的麻醉剂的实施例以商标ETHRANE和FORANE销售，并公 开在美国专利3,469,011；3,527,813；3,535,388；和3,535,425中。用于这些 麻醉剂的相应的化学分子式为：1,1,2-三氟-2-氯乙基-二氟甲基醚和1-氯 -2,2,2-三氟乙基二氟甲基醚。这些化学物通常也分别称为“安氟醚”和“异氟 醚”。

特别重要的其他麻醉剂以商标SUPRANE和ULTANE销售，并公开在 美国专利3,897,502；4,762,856；和3,683,092中。这些麻醉剂的相应化学分 子式为：2,2,2-三氟-1-氟乙基-二氟甲基醚和2,2,2-三氟-1-[三氟甲基]乙基氟甲 基醚。这些化学物通常也分别称为“地氟醚”和“七氟醚”。其为高挥发性有机 化合物、以液态形式产生、然后蒸发并在向病人给药之前与其他载体医用气 体(例如一氧化二氮、氧气)和/或呼吸麻醉机中的医用空气混合以用作吸入 麻醉剂。离开呼吸麻醉机的气体流富含吸入麻醉剂并包含携入的CO₂和湿气和可能的某种副产物(其可能由通过病人呼吸回路中的碱石灰吸附剂的麻醉 气体混合再循环流产生)。

尽管可能存在用于单独吸附这些麻醉剂中的一些或用于将这些化合物 中的一些单独纯化到医用水平的方法和系统，但从气体流中选择回收的麻醉 剂或麻醉剂的混合物以分离麻醉剂且如果需要纯化麻醉剂的有效方法和系统 会是经济有利的。