[发明专利]二氧化碳吸收剂

说明书

相关发明

本申请要求2006年12月26日提交的临时申请60/877,218和2007年6月4日提交的临时申请60/933,032的权益。

技术领域

本发明涉及一种用于气体系统的二氧化碳吸收剂调配物，包含：基本上不含氢氧化钠或氢氧化钾的石灰；氢氧化锂或其前体；和水。该吸收剂调配物特别意在供低流量或紧闭循环式麻醉过程中使用，但可用于任何其中使用传统碱石灰吸收剂的应用。

背景技术

最常见的二氧化碳吸收剂是熟石灰，即氢氧化钙。在该吸收剂调配物中需要水作为CO₂吸收总反应的底物：

CO₂(g)+Ca(OH)₂(s)→CaCO₃(s)+H₂O(g，1)

其中二氧化碳与石灰反应产生碳酸钙和水。传统上，石灰与氢氧化钠和/或氢氧化钾结合形成碱石灰。存在强碱性氢氧化物使得碱石灰较仅含石灰和水的混合物能更快且更大容量地吸收二氧化碳。

碱石灰的缺点在于麻醉剂对强碱性氢氧化物敏感。最常用的新式麻醉剂是氟化烃，其可与氢氧化钠和/或氢氧化钾起化学反应形成具有潜在毒性的副产物。例如，已发现麻醉剂七氟醚(1，1，1，3，3，3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷)经历氢氧化物诱导的脱氟化氢作用产生称为“化合物A”(氟甲基-2，2-二氟-1-(三氟甲基)乙烯醚)的氟烯烃副产物，其在60～100ppm浓度下对大鼠具有肾毒性，并在350～400ppm浓度下致死。

当使用包含氢氧化钠和/或氢氧化钾的吸收剂时，额外的关注集中在该混合物的干燥的可能性上。麻醉剂和干燥的碱石灰之间的高放热化学反应释放出不希望的副产物甲醛、甲醇和一氧化碳。在极个别情况下，这些化学反应释放的热量会引起火灾。

已采用两种主要方法来解决副产物化合物A形成和放热降解为甲醛、甲醇和一氧化碳的问题。第一种方法是从吸收剂调配物中除去强碱性氢氧化物，例如氢氧化钠和氢氧化钾。专利号6,228,150的美国专利和公开号2004/0029730的美国专利申请各自披露了包含氢氧化钙而基本上不含氢氧化钠和氢氧化钾的二氧化碳吸收剂。国际公开号WO 01/45837的专利申请披露了包含石灰而基本上不含氢氧化钠、基本上不含水、基本上不含湿润剂并包含至少20％的无水氢氧化锂的二氧化碳吸收剂。公开号DE 197 40736的德国专利披露了使用不含氢氧化钠和氢氧化钾、可添加氢氧化钡和/或氢氧化镁和/或氢氧化锂的石灰。在DE 197 40 736中既没有披露含量，也没有披露调配物的含水量。以上列出的公开没有一篇披露0.1～17％的氢氧化锂、其任何一种前体或它们的任意组合，70～90wt％的熟石灰和5～25wt％的水的应用。

用于防止麻醉剂降解发生的第二种方法是添加吸湿盐或其他湿润剂以增加吸收剂混合物的持水性和/或颜色指示性。加拿大专利1151633披露了使用氯化钙来增加碱石灰的持水性。公开号2004/0029730的美国专利申请披露了在碱石灰吸收剂调配物中使用0.2～2.0wt％的氯化钙和/或氯化镁。专利号6,228,150的美国专利披露了包含无机湿润剂的石灰基的二氧化碳吸收剂调配物，其中湿润剂为六水氯化钙和/或六水氯化镁，以足以产生7.5～20wt％的水的量存在。此外，该出版物披露了添加2.5～25体积％的甘油作为有机湿润剂。还已知甘油对链烯烃产物例如化合物A具反应性(Cunningham等1996)。专利号6,867,165的美国专利披露了包含氢氧化钙的二氧化碳吸收剂，其可含有氢氧化钠或氢氧化钾、水、选自膦酸和盐的流变调节剂以及来改善颜色指示性的0.1～6.0wt％的氯化钙。以上列出的公开没有一篇披露在包含0.1～17wt％的氢氧化锂或其任何一种前体、或它们的组合，70～90wt％的石灰和5～25wt％的水的调配物中使用氯化钙或任何其他湿润剂。

发明内容