[发明专利]用于从气体混合物中消耗酸性气体的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于利用氢氧化物化合物和吸湿物质从尤其为呼吸气体的气体混合物中消耗尤其为CO₂的酸性气体的设备和方法。

背景技术

封闭的和半封闭的呼吸循环用于实现使用户完全地或部分地与环境空气无关地进行呼吸。这例如在消防队员的循环呼吸机、矿井、同样还有逃生设备、潜水设备或潜水艇中是这种情况。通过循环呼吸空气能够节约呼吸气体。这对于在麻醉中的应用而言是尤其重要的。当然需要消耗由用户所产生的和呼出的二氧化碳。

通常通过具有不同的掺杂物的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物来消耗二氧化碳。例如根据下面的反应流程：

CO₂+H₂O->H₂CO₃

H₂CO₃+2NaOH->Na₂CO₃+2H₂O

Na₂CO₃+Ca(OH)₂->CaCO₃+2NaOH

Ca(OH)₂+CO₂->CaCO₃+H₂O+热量ΔHR=-113kJ/mol

如此使用的碱土金属氢氧化物通常称作碱石灰。除碱土金属氢氧化物之外，水是反应物，水对于CO₂吸收剂的最佳反应能力而言是必需的。

对于麻醉中的应用已经提出不同的吸收材料。已知的吸收材料通常为碱土金属氯化物（EP0939671B1、WO98/23370），简单的硅酸盐或碱土金属硫酸盐（EP0939671B1）。但是，对于本发明的目的而言需要尤其在应用潮湿气体时实现二氧化碳的更高的吸纳能力。

在此已发现，添加传统的保湿剂能够导致用于酸性气体的吸收剂的吸纳性能的损失并且导致抗磨蚀能力的降低。

在储存碱石灰时，水能够穿过包装而丧失。由此CO₂吸纳性能能够降低，因为不再提供足量的水作为反应物（参看上面的反应流程）。当以相应的包装运输时，能够附加地出现碱石灰的磨蚀（粉尘）。所述磨蚀是不期望的，因为所述磨蚀在没有适当对策的情况下存在于呼吸循环中并且能被吸收。

发明内容

本发明基于以下目的，提供用于酸性气体的吸收材料，所述吸收材料不具有现有技术的缺点，并且尤其一方面提供水并且另一方面结合水并且是储存稳定的，也就是说，在储存期间保持吸收剂的吸收能力，而没有导致损失CO₂吸纳性能。此外，同时提高抗磨蚀能力也是期望的。

通过独立权利要求的主题来实现所述目的。优选的实施形式是从属权利要求的主题或在下文中描述。

本发明的主题是同时应用作为用于气体混合物的酸性气体的吸收剂的至少一种氢氧化物化合物和具有/为超吸收聚合物（SAP）和/或蛭石的形式的至少一种吸水物质，其中氢氧化物化合物和具有超吸收聚合物和/或蛭石形式的吸水物质彼此直接在空间上接触。酸性气体尤其为二氧化碳（CO₂）。气体混合物尤其为环境空气，优选为呼吸气体，例如通过呼气过程所提供的呼吸气体。这种呼出的呼吸气体具有残留水分并且是加热的。

而且，气体混合物也能够是潜水用气，例如包括由下列组成的混合物：

a）体积比<79%的体积百分比的氮气和体积比>21%的体积百分比的氧气。

b）氧气、氮气和氦气，例如20%至40%体积百分比的氧气，20%至40%体积百分比的氦气和30%至50%体积百分比的氮气。

合适的氢氧化物化合物是碱土金属氢氧化物，尤其为氢氧化钙，或者是碱土金属氢氧化物连同碱金属氢氧化物，例如氢氧化钙连同氢氧化钠和/或氢氧化锂。碱金属氢氧化物与碱土金属氢氧化物相比优选地以较小的比例（质量比）使用。

目前也称作保水剂的吸水物质是超吸收聚合物（SAP）或蛭石（层状硅酸盐）。这一方面用作保湿剂并且另一方面具有高的保水能力。