[發(fā)明專利]環(huán)氧乙烷滅菌時投藥量的控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 90102361.2
• 申請日: 1990-05-04
• 公開（公告）號: CN1056247A
• 公開（公告）日: 1991-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳勰;蘇剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)京天技術(shù)裝備實驗廠
• 主分類號: A61L2/20
• 分類號: A61L2/20
• 代理公司: 北京工業(yè)大學(xué)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 樓艮基,張慧

環(huán)氧乙烷滅菌時投藥量的控制方法是用于物體和材料消毒的。

在物體和材料的一般消毒方法中，環(huán)氧乙烷由于其滅菌溫度僅為55℃左右，因而是一種非常重要而又常用的殺菌劑，它尤其適用于對精密光學(xué)儀器、出土文物等畏熱畏濕、不能接觸高溫蒸汽的物品進行消毒。其一般的消毒過程是：先將被消毒物品放入一個密封容器中，然后向這個容器內(nèi)加入一定重量的環(huán)氧乙烷，保持滅菌溫度在55℃左右，經(jīng)過約5個小時即可達到滅菌目的。環(huán)氧乙烷的投藥量在消毒學(xué)上給出的推薦值為550～600克/米³，現(xiàn)在的關(guān)鍵是如何恰當?shù)厝タ刂七@個投藥量。傳統(tǒng)的方法一般有二種。第一種是：根據(jù)密封消毒器的容積去算出環(huán)氧乙烷的用藥量，再將所需的環(huán)氧乙烷事先密封在薄壁玻璃瓶中。消毒時，先將物品放入容器內(nèi)然后把裝好環(huán)氧乙烷的小瓶在容器中打碎，并立即把容器密封。這種方法的缺點是：由于環(huán)氧乙烷是一種易爆、易燃的有毒危險氣體，這種使用方法很不安全;另外，這種密封玻璃小瓶是由廠家批量生產(chǎn)的，所含環(huán)氧乙烷量是根據(jù)消毒容器的容積求出的，如果當消毒容器中物料的填充量較大時（一般的填充量為50～80%），剩余空間的容積就很小了，而每瓶環(huán)氧乙烷的容量又是一定的，從而導(dǎo)致過量使用。環(huán)氧乙烷是一種有毒氣體，往往在消毒后要揮發(fā)數(shù)十小時方可繼續(xù)使用，如果濃度過大，就會大大延長其揮發(fā)時間，既費料又費時。另一種投藥量的控制方法是：先在環(huán)氧乙烷殺菌氣中加入填充氣，組成由環(huán)氧乙烷-氟里昂或由環(huán)氧乙烷-二氧化碳的混合氣以達到防爆防燃的目的。通常這種混合殺菌氣都是由廠家生產(chǎn)后貯存在高壓氣體鋼瓶內(nèi)供用戶使用的。其投藥過程如下：在將物料放入消毒室后，再根據(jù)估算出來的消毒室的剩余容積算出所需的純環(huán)氧乙烷量。再按照環(huán)氧乙烷與所填充氣的混合比例求出所需混合氣的重量。再在向消毒室注入混合氣的同時稱量鋼瓶的容量，當其減少的重量與計算出的重量相等時，就停止投藥。這種方法雖比較安全，但投藥量不準，難以實現(xiàn)自動控制。

為了解決環(huán)氧乙烷滅菌時對混合殺菌氣的投藥量進行自動而精確的控制，本發(fā)明提出了一種環(huán)氧乙烷滅菌時以其滅菌濃度表示的投藥量的計算機控制方法。

本發(fā)明認為：傳統(tǒng)的投藥量的計算方法不是與消毒容器的容積有關(guān)就是與在消毒容器中加入填充物以后的剩余容積有關(guān)，因而無法采用現(xiàn)代的傳感器技術(shù)和微機控制技術(shù)去實現(xiàn)環(huán)氧乙烷混合殺菌氣投藥的自動化和對投藥量實行精確控制。另一方面，在使用環(huán)氧乙烷滅菌時，其滅菌溫度為55℃，大大小于100℃，工作壓力值又小于0.1MP_a，符合理想氣體狀態(tài)方程式使用條件。而對于理想氣體來說，只要其濃度一定，則其壓力由其溫度唯一地確定，而與體積無關(guān)，因而如果以氣體的工作壓力而不是其體積作參變量的話，就可以用壓力傳感器和微處理機來實現(xiàn)投藥過程自動化和投藥量的精確控制了。具體到在一個密封消毒室內(nèi)用環(huán)氧乙烷混合殺菌氣來進行消毒滅菌這一個過程而言，其氣體壓力由三部份疊加而成：（1）是消毒室抽真空后殘留空氣的壓力，它可以用壓力傳感器測定;（2）是環(huán)氧乙烷氣體的壓力;（3）是填充氣的壓力。在填充氣確定后，只要根據(jù)環(huán)氧乙烷和填充氣的重量比和環(huán)氧乙烷的濃度，就可分別計算出混合殺菌氣的壓力。在滅菌溫度控制在55±0.5℃左右把密封消毒室內(nèi)的氣體總壓力實測值和其計算值進行比較，就可用微機控制技術(shù)實現(xiàn)投藥自動化和對投藥量的精確控制了。

因此本發(fā)明的特征在于：當滅菌溫度、滅菌時環(huán)氧乙烷的濃度以及環(huán)氧乙烷和其填充氣的重量比一定時以環(huán)氧乙烷滅菌濃度表示的混合殺菌氣的投藥量唯一地可以由密封消毒室抽真空后殘留空氣的和以后加入的環(huán)氧乙烷混合殺菌氣的壓力和來確定，其表達式如下：

（1）、P＝P_a+P_m

P-密封消毒室內(nèi)氣體總壓力;

P_a-密封消毒室抽真空后殘留空氣的壓力;

P_m-由環(huán)氧乙烷和填充氣組成的混合殺菌氣的壓力。

（2）P_m= ( 1/44 + 1/(M_s·n) ) NRT

其中，T-滅菌溫度，控制在55±0.5℃內(nèi);

R-氣體摩爾常數(shù)，R＝8.315J/K·mol;

N-環(huán)氧乙烷滅菌濃度，推薦值為550～600g/m³;

n-環(huán)氧乙烷與填充氣的重量比，隨產(chǎn)品提供;

M_S-填充氣的摩爾質(zhì)量，填充氣確定后，其值一定。

這是因為：