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DE4308940A1 - Process and apparatus for separating and recovering inhalation anaesthetics from a mixture of these substances with nitrous oxide (laughing gas) - Google Patents

Process and apparatus for separating and recovering inhalation anaesthetics from a mixture of these substances with nitrous oxide (laughing gas)

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DE4308940A1
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Abstract

Published without abstract.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen und Rückgewinnen von Inhalationsanästhetika wie Halothan, Enfluran, Isofluran und dgl. aus einer Mischung dieser Stoffe mit Lachgas (Distickstoffmonoxid - N2O), Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O). Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention relates to a method for separating and recovering inhalation anesthetics such as halothane, enflurane, isoflurane and the like from a mixture of these substances with nitrous oxide (nitrous oxide - N 2 O), oxygen (O 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) and water vapor ( H 2 O). Furthermore, the invention relates to a device for performing the method according to the invention.

Zum Narkotisieren und Anästhesieren eines Patienten ist es bekannt, eine Mischung aus Lachgas als Narkotikum und einem Inhalationsanästhetikum wie beispielsweise Halothan, Enfluran oder Isofluran zu verwenden. Dabei ist es vielfach üblich, daß diese Stoffe nach Gebrauch über eine zentrale Absauganlage ins Freie gefördert werden. Allein schon im Hinblick auf die stetig schlechter werdende Qualität der Luft im Bereich der Städte ist es nicht mehr vertretbar, daß diese Gase, und aus bekannten Gründen insbesondere das Lachgas, in die Umgebung abgegeben werden.It is for anesthetizing and anesthetizing a patient known, a mixture of nitrous oxide as a narcotic and a Inhaled anesthetic such as halothane, enflurane or to use isoflurane. It is common that these substances after use via a central suction system Free be promoted. Already in view of the steady deteriorating air quality in urban areas  it is no longer justifiable that these gases, and from known ones In particular, the nitrous oxide is released into the environment become.

Aufgabetask

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus Lachgas und einem oder mehreren Inhalationsanästhetika bestehende Gasgemisch nach seiner Anwendung für eine Narkose in seine Bestandteile aufzutrennen und diese soweit möglich zurückzugewinnen oder unschädlich zu machen, soweit eine Rückgewinnung ausscheidet.The present invention is based on the object Nitrous oxide and one or more inhalation anesthetics existing gas mixture after its application for anesthesia to separate into its components and as far as possible recover or render harmless, insofar as one Recovery is eliminated.

Lösungsolution

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß das Verfahren vorgeschlagen, wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben ist. Weitere vorteilhafte Maßnahmen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.To solve the above problem proposed the method according to the invention, as in characterizing part of claim 1 is specified. Other advantageous measures in connection with the Methods according to the invention are in the subclaims 2 to 10 specified.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens nennt Anspruch 11.A device for performing the invention The method names claim 11.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit Hilfe des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die im Zusammenhang mit Narkoseanwendungen gebildeten Gasgemische aus Lachgas und einem oder mehreren Inhalationsanästhetika in die einzelnen Bestandteile aufzutrennen und zurückzugewinnen bzw. unschädlich zu machen. Damit ist dies nicht nur ein erheblicher Beitrag zur Verhinderung von Belastungen der Atemluft mit schädlichen Bestandteilen, sondern außerdem auch ein Beitrag zum ökonomischen Umgang mit den relativ kostspieligen Inhalationsanästhetika.With the help of the method according to the present invention it is possible that related to anesthetic applications formed gas mixtures of nitrous oxide and one or more Separate inhalation anesthetics into the individual components  and to regain it or make it harmless. So that is this not only makes a significant contribution to preventing Breathing air pollution with harmful components, but also a contribution to the economical handling of the relatively expensive inhalation anesthetics.

Erläuterung der ErfindungExplanation of the invention

Anhand der einzigen Figur der Zeichnung werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine zum Durchführen dieses Verfahrens vorgesehene, nur schematisch dargestellte Vorrichtung im folgenden näher erläutert.Based on the single figure of the drawing, the Method according to the invention and one for performing this Method provided, only schematically shown device explained in more detail below.

Das während der Narkose vom Patienten ausgeatmete Gas- und Wasserdampfgemisch sowie etwaiges überschüssiges Lachgas und/oder Inhalationsanästhetikum werden über eine Leitung 1 zunächst einem Wasserabscheider 2 zugeführt, der beispielsweise auf an sich bekannte Weise unter Ausnutzung der Fliehkraft dem zugeführten Gemisch den Wasseranteil entzieht. Vom Wasserabscheider 2 führt eine Leitung 3 zu einem Trockner 4, der zum Trocknen des ihm zu geführten Gasgemisches aus Sauerstoff, Kohlendioxid, Lachgas, Inhalationsanästhetikum und Wasserdampf in Trockeneinheiten 18 ein zeolithisches Material wie beispielsweise Silikagel aufweist. Im Trockner 4 wird dem Gasgemisch also eventuell noch vorhandenes Wasser bzw. vorhandener Wasserdampf vollständig entzogen.The gas and water vapor mixture exhaled by the patient during anesthesia and any excess laughing gas and / or inhalation anesthetic are first fed via line 1 to a water separator 2 which, for example in a manner known per se, uses the centrifugal force to extract the water content from the mixture supplied. From the water separator 2 a cable 3 leads to a drier 4, which comprises, for example for drying the him to run the gas mixture of oxygen, carbon dioxide, nitrous oxide, inhalation anesthetic and water vapor in drying units 18, a zeolitic material silica gel. In the dryer 4 , any water or water vapor that may still be present is thus completely removed from the gas mixture.

Das somit trockene Gasgemisch wird vom Trockner 4 über eine Leitung 5 zu einer Aktivkohlefilter-Vorstufe 6 geführt, die im wesentlichen dazu dient, dem Gasgemisch etwaige darin enthaltene, die Leistungsfähigkeit der über eine Leitung 7 nachfolgenden mit 8 bezeichneten Aktivkohlefilterstufe möglicherweise behindernde Inhaltsstoffe zu entziehen.The thus dry gas mixture is fed from the dryer 4 via a line 5 to an activated carbon filter pre-stage 6 , which essentially serves to remove any ingredients contained in the gas mixture that possibly hinder the performance of the activated carbon filter stage designated by 8 via a line 7 .

Durch die Aktivkohlefilterstufe 8 wird dem das Lachgas und das Inhalationsanästhetikum enthaltenden Gasgemisch - bei einer relativ niedrigen Temperatur in der Größenordnung von ca. 5°C - das Inhalationsanästhetikum entzogen, indem es von der Kohle adsorbiert wird. Das verbleibende Lachgas wird vom Ausgang der Aktivkohlefilterstufe 8 über eine Leitung 9 zu einem Feinstaubfilter 10 geführt, der von der Aktivkohlefilterstufe 8 möglicherweise abgegebene Partikel aus dem Gasstrom herausfiltert. Sodann gelangt das Lachgas vom Ausgang des Feinstaubfilters 10 über eine Leitung 11 zu einem an sich bekannten Katalysator 12, der das Lachgas bei einer geeigneten Betriebstemperatur in dessen chemische Elemente Sauerstoff und Stickstoff zerlegt. Im Anschluß an den Katalysator 12 ist - soweit nötig - über eine Leitung 13 eine Analyseeinrichtung 14 vorgesehen zum Bilden von zweiatomigem Sauerstoff (O2). Hieran schließt sich eine Leitung 15 an, über die sodann schließlich reiner Sauerstoff und reiner Stickstoff an die äußere Atmosphäre abgegeben werden.The activated carbon filter stage 8 removes the inhaled anesthetic from the gas mixture containing the laughing gas and the inhalation anesthetic - at a relatively low temperature in the order of approximately 5 ° C. - by being adsorbed by the coal. The remaining laughing gas is led from the outlet of the activated carbon filter stage 8 via a line 9 to a fine dust filter 10 , which filters out any particles released by the activated carbon filter stage 8 from the gas stream. The nitrous oxide then passes from the outlet of the fine dust filter 10 via a line 11 to a catalyst 12 known per se, which decomposes the nitrous oxide into its chemical elements oxygen and nitrogen at a suitable operating temperature. Following the catalytic converter 12 , an analysis device 14 is provided - if necessary - via a line 13 for the formation of diatomic oxygen (O 2 ). This is followed by a line 15 , through which pure oxygen and pure nitrogen are finally released to the outside atmosphere.

Ferner zeigt die schematisch dargestellte Vorrichtung nach der Zeichnung eine Desorptionseinrichtung 16, in der gesättigte Aktivkohlefilter aus der Aktivkohlefilterstufe 8 desorbiert werden können. Die Desorption kann dabei unter Anwendung von Wärme geschehen, die von der für den Katalysator 12 ohnehin vorgesehenen Wärmequelle geliefert wird.Furthermore, the schematically illustrated device according to the drawing shows a desorption device 16 in which saturated activated carbon filters from the activated carbon filter stage 8 can be desorbed. The desorption can take place using heat, which is supplied by the heat source provided for the catalyst 12 anyway.

Die in der Desorptionseinrichtung 16 aus den mit 19 bezeichneten Aktivkohlefiltern desorbierten Inhalationsanästhetika werden in einer Kondensationseinrichtung 17, vorzugsweise unter Anwendung vom flüssigem Stickstoff zum Erzielen der benötigten tiefen Temperaturen, verflüssigt und in diesem Zustand in Behältnisse wie Flaschen und dgl. abgefüllt. Die auf diese Weise zurückgewonnenen Inhalationsanästhetika können dem Produzenten dieser Stoffe zur Aufbereitung zurückgegeben werden. - Das für die Verflüssigung der Inhalationsanästhetika in der Kondensationseinrichtung 17 verwendete Kühlmittel kann darüberhinaus auch für die Kühlung der Aktivkohlefilter 19 eingesetzt werden. Eine Kühlung der Aktivkohlefilter 19 ist zweckmäßig, um deren Fassungsvermögen weitestgehend ausnutzen zu können.The inhalation anesthetics desorbed in the desorption device 16 from the activated carbon filters denoted by 19 are liquefied in a condensation device 17 , preferably using liquid nitrogen to achieve the required low temperatures, and in this state are filled into containers such as bottles and the like. The inhalation anesthetics recovered in this way can be returned to the manufacturer of these substances for processing. The coolant used for liquefying the inhalation anesthetics in the condensation device 17 can also be used for cooling the activated carbon filter 19 . Cooling the activated carbon filter 19 is expedient in order to be able to utilize its capacity as far as possible.

Wie die Zeichnung zeigt, sind der Trockner 4 und die Aktivkohlefilterstufe 8 derart ausgelegt, daß Trockeneinheiten 18 bzw. Aktivkohlefilter 19 jeweils doppelt vorgesehen sind und somit wechselweise betrieben werden können mit zeitparallel erfolgendem Desorbieren der betreffenden Einheiten.As the drawing shows, the dryer 4 and the activated carbon filter stage 8 are designed in such a way that drying units 18 and activated carbon filter 19 are each provided twice and can therefore be operated alternately with desorbing of the units in question at the same time.

Selbstverständlich ist es möglich, die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Beispiel durch Weglassen der Aktivkohlefilter-Vorstufe 6 zu variieren, ohne daß damit die Funktion der Vorrichtung bzw. die Durchführung des Verfahrens wesentlich leidet.Of course, it is possible to vary the device shown in the drawing, for example by omitting the activated carbon filter precursor 6 , without the function of the device or the implementation of the method thereby suffering significantly.

BezugszeichenlisteReference list

1 Leitung
2 Wasserabscheider
3 Leitung
4 Trockner
5 Leitung
6 Aktivkohlefilter-Vorstufe
7 Leitung
8 Aktivkohlefilterstufe
9 Leitung
10 Feinstaubfilter
11 Leitung
12 Katalysator
13 Leitung
14 Analyseeinrichtung
15 Leitung
16 Desorptionseinrichtung
17 Kondensationseinrichtung
18 Trockeneinheiten
19 Aktivkohlefilter 1 line
2 water separators
3 line
4 dryers
5 line
6 activated carbon filter pre-stage
7 line
8 activated carbon filter stage
9 line
10 fine dust filters
11 line
12 catalyst
13 line
14 Analysis device
15 line
16 desorption device
17 condensation device
18 drying units
19 activated carbon filter

Claims (13)

1. Verfahren zum Trennen und Rückgewinnen von Inhalations­ anästhetika wie Halothan, Enfluran, Isofluran und dgl. aus einer Mischung dieser Stoffe mit Lachgas (Distickstoffmonoxid - N2O), Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) die Mischung wird zunächst durch Trocknen vom Wasserdampf befreit,
  • b) sodann wird die vom Wasserdampf befreite Mischung einem Aktivkohlefilter oder ähnlich wirkenden Stoff zugeführt zum Adsorbieren der Inhalationsanästhetika mit Ausnahme des Lachgases,
  • c) im Anschluß daran werden die verbliebenen gasförmigen Stoffe einem Katalysator zugeführt zum katalytischen Zerlegen des Lachgases und anschließender Abgabe von Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O2) an die Umgebung,
  • d) weiterhin werden die adsorbierten Inhalationsanästhetika unter Anwendung von Wärme von dem Aktivkohlefilter oder einem ähnlich wirkenden Stoff desorbiert,
  • e) und schließlich werden die desorbierten Inhalationsanästhetika durch Kühlen verflüssigt und in Behälter eingelagert.
1. A method for separating and recovering inhalation anesthetics such as halothane, enflurane, isoflurane and the like from a mixture of these substances with nitrous oxide (nitrous oxide - N 2 O), oxygen (O 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) and water vapor (H 2 O), characterized by the following steps:
  • a) the mixture is first freed from water vapor by drying,
  • b) the mixture, which has been freed from water vapor, is then fed to an activated carbon filter or similarly acting substance in order to adsorb the inhalation anesthetics with the exception of the laughing gas,
  • c) the remaining gaseous substances are then fed to a catalyst for the catalytic decomposition of the nitrous oxide and subsequent release of nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) to the environment,
  • d) furthermore, the adsorbed inhalation anesthetics are desorbed using heat from the activated carbon filter or a similarly acting substance,
  • e) and finally the desorbed inhalation anesthetics are liquefied by cooling and stored in containers.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor der weiteren Behandlung einem Wasserabscheider zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture before further treatment Water separator is supplied. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zum Trocknen einem Trockner mit zeolithischem Material zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 1 and 2, characterized characterized in that the mixture for drying one Dryer with zeolitic material is fed. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Trocknen verbliebenen Stoffe der Mischung vor der Adsorption der Inhalationsanästhetika zum Verhindern unbeabsichtigter chemischer Reaktionen zunächst in einer Aktivkohlefilter-Vorstufe oder dgl. neutralisiert werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the substances remaining after drying before the mixture prevent the adsorption of inhalation anesthetics unintended chemical reactions first in one Activated carbon filter precursor or the like can be neutralized. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivkohlefilter auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird, vorzugsweise im Bereich von etwa 5°C.5. The method according to claim 1, characterized in that the activated carbon filter is kept at a low temperature is, preferably in the range of about 5 ° C. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ermöglichen eines kontinuierlichen Verfahrensablaufes Wasserabscheider, und/oder Trockner, und/oder Aktivkohlefilter-Vorstufe, und/oder der Adsorption dienender Aktivkohlefilter oder dgl., und/oder der Desorption dienender Aktivkohlefilter wenigstens zweifach vorgesehen sind, so daß während der Regenerierung des jeweils einen Mittels (Wasserabscheider, Trockner etc.) das jeweils andere, entsprechende Mittel in Betrieb ist bzw. während der Adsorption der Inhalations­ anästhetika durch den einen Aktivkohlefilter deren Desorption von einem anderen Aktivkohlefilter erfolgt.6. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that to enable a continuous process of water separators, and / or dryer, and / or activated carbon filter precursor, and / or activated carbon filters for adsorption or Like., And / or the desorption serving carbon filter are provided at least twice, so that during the Regeneration of one agent at a time (water separator, Dryer etc.) the other, corresponding agent in Operation is or during the adsorption of the inhalation anesthetics through an activated carbon filter Desorption from another activated carbon filter takes place. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Katalysator benutzte Wärmequelle auch Wärme für die Regenerierung des zeolithischen Materials des Trockners und/oder die Desorption der Inhalations­ anästhetika von dem bzw. den Aktivkohlefiltern liefert.7. The method according to claim 1, characterized in that the heat source used for the catalyst also heat for the regeneration of the zeolitic material of the Dryer and / or inhalation desorption delivers anesthetics from the activated carbon filter (s). 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verflüssigung der desorbierten Inhalationsanästhetika flüssiger Stickstoff verwendet wird.8. The method according to claim 1, characterized in that  to liquefy the desorbed inhalation anesthetics liquid nitrogen is used. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Stickstoff auch zum Kühlen der für die Adsorption der Inhalationsanästhetika vorgesehenen Aktivkohlefilter dient.9. The method according to claim 8, characterized in that the liquid nitrogen also for cooling the for the Adsorption of inhalation anesthetics provided Activated carbon filter is used. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen der Mischung, das Kühlen der adsorbierenden Aktivkohlefilter, das Desorbieren der Aktivkohlefilter und/oder das Verflüssigen der Inhalationsanästhetika wenigstens zu einem Teil mittels eines in einem geschlossenen Kreislauf einer Wärmepumpe zirkulierenden Kältemittels erfolgt.10. The method according to claim 1, characterized in that drying the mixture, cooling the adsorbent Activated carbon filter, desorbing the activated carbon filter and / or liquefying the inhalation anesthetics at least in part by means of one in one closed circuit of a heat pump circulating Refrigerant takes place. 11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wasserabscheider (2) zum Eliminieren des vom Patienten kommenden, Wasserdampf enthaltenden Gasgemisches weiter durch einen an den Wasserabscheider (2) anschließenden, zeolithisches Material enthaltenden Trockner (4) für das Gasgemisch, ferner eine an den Trockner (4) anschließende Aktivkohlefilterstufe (8), weiter einen an die Aktivkohlefilterstufe (8) anschließenden Katalysator (12) zum Zerlegen von Lachgas in Stickstoff und Sauerstoff und einen an den Katalysator (12) anschließenden Ausgang (15) zur Abgabe von Stickstoff und Sauerstoff an die äußere Atmosphäre.11. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a water separator ( 2 ) for eliminating the gas mixture coming from the patient, containing water vapor, further by a dryer ( 4 ) for the gas mixture containing the water separator ( 2 ) and containing zeolitic material, furthermore an activated carbon filter stage ( 8 ) following the dryer ( 4 ), further a catalyst ( 12 ) following the activated carbon filter stage ( 8 ) for decomposing nitrous oxide into nitrogen and oxygen and an outlet ( 15 ) following the catalyst ( 12 ) for delivery of nitrogen and oxygen to the outside atmosphere. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Desorbieren gesättigter Aktivkohlefilter (19) eine Desorptionseinrichtung (16) vorgesehen ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that a desorption device ( 16 ) is provided for desorbing saturated activated carbon filters ( 19 ). 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verflüssigen von desorbiertem Inhalationsanästhetikum eine Kondensationseinrichtung (17) vorgesehen ist.13. The apparatus according to claim 11, characterized in that a condensation device ( 17 ) is provided for liquefying desorbed inhalation anesthetic.
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