[實(shí)用新型]從空氣中提取富氧裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00231389.8
• 申請(qǐng)日: 2000-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN2442740Y
• 公開（公告）日: 2001-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李沂清;李娟;李海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李沂清
• 主分類號(hào): B01D53/00
• 分類號(hào): B01D53/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型涉及制氧技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及一種從空氣中提取富氧的裝置。

工業(yè)化傳統(tǒng)制氧辦法是低溫液化空氣，首先使二氧化碳液化，再使氮?dú)庖夯詈笫寡鯕庖夯贿€可以電解水，得到純氫和純氧；利用化學(xué)分解某些氧化物也可以得到純氧，例如分解高錳酸鉀制取氧氣；前幾年有人想利用氮氧分子有效直徑大小不同，用分子篩過(guò)慮出純氧，但至今在市場(chǎng)上未見產(chǎn)品。而上述制氧技術(shù)需要龐大的低溫設(shè)備，或者消耗大量能源；用氧化物分解制氧，原料較貴，成本太高，產(chǎn)量也有限，例如“氧立得”就是一例；而分子篩制氧技術(shù)太復(fù)雜，至今未見投入大規(guī)摸生產(chǎn)。

本實(shí)用新型針對(duì)上述制氧技術(shù)的不足，發(fā)明了一種裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，消耗能源相對(duì)較少，成本低，可以大規(guī)模直接從空氣中分離出富氧，尤其對(duì)高原缺氧地區(qū)更有實(shí)用價(jià)值。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是利用氮氧氣體分子不同的物理磁特性，從流動(dòng)的空氣束中使氮氧氣體分子各自分離出來(lái)。眾所周知，雖然氮氧氣體分子都是順磁性物質(zhì)，但磁化系數(shù)相差很大，氮?dú)夥肿拥拇呕禂?shù)ξ=0.1035×10^-8，而氧氣分子的磁化系數(shù)ξ=15.12×10^-8，兩者相差146倍。如果我們把氮分子和氧分子看成小球體，在理論上我們可以算出在相同磁場(chǎng)強(qiáng)度和相同磁埸梯度情況下，兩者受到的磁場(chǎng)作用力的比較值來(lái)，根椐順磁性物質(zhì)小球在磁場(chǎng)中受作用力的公式：

????f=4/3×πr³ξH₀(ΔH/ΔX)---------(1)

??????????????????f：分子在磁場(chǎng)中所受到的吸引力，

??????????????????r：分子的有效半徑，

??????????????????ξ：磁化系數(shù)，

??????????????????H₀：磁場(chǎng)強(qiáng)度，

??????????????????ΔH/ΔX：磁場(chǎng)梯度，如果把氮分子有效直半徑r_N=1.55×10^-8厘米，氧分子的有效半徑r₀=1.45×10^-8厘米，及氮?dú)夂脱鯕獾拇呕禂?shù)ξ值代入(1)式，可算出在相同磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁埸梯度情況下，二者受到的磁場(chǎng)吸引力相差120倍(公式1參見前蘇聯(lián)C、Э福里斯著梁寶洪譯“普通物理學(xué)”P331)。從(1)式可知，磁場(chǎng)強(qiáng)度及磁埸梯度對(duì)兩種氣體分子的作用力與磁場(chǎng)強(qiáng)度大小及磁場(chǎng)梯度大小成正比。這樣我們可以設(shè)計(jì)一種裝置，在一束被驅(qū)動(dòng)的空氣束周圍錯(cuò)落放置多個(gè)磁場(chǎng)，并形成一定的磁埸梯度，利用空氣中的氧分子因受磁場(chǎng)吸引力大，偏轉(zhuǎn)角度也大，使空氣束中的氧分子和氮氧分子分離開來(lái)。

利用上述方案制取富氧經(jīng)濟(jì)效果是顯而易見的，因?yàn)榇艌?chǎng)可以由電磁鐵來(lái)提供，也可以由永久磁鐵來(lái)提供。眾所周知，永久磁鐵是不消耗能源的，如果空氣束也用人力來(lái)驅(qū)動(dòng)。這樣就大大增加了制氧裝置的機(jī)動(dòng)性，特別適用即缺電又缺氧的高原地域。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的裝置圖。

圖3是利用U型永久磁鐵代替U型直流電磁鐵裝置圖。

圖中：1、U型直流電磁鐵甲，2、線圈甲，3、線圈乙，4、U型直流電磁鐵乙，5、倒置園錐外罩，6、氮?dú)廨敵龉埽?、富氧室，8、氮?dú)馐遥?、氧氣輸出管，10、中空多孔倒置園錐氮氧分離器，11、U型永久磁鐵甲，12、U型永久磁鐵軟鐵極頭甲，13、U型永久磁鐵軟鐵極頭乙，14、U型永久磁鐵乙。

圖1：當(dāng)一束空氣流經(jīng)由U型直流電磁鐵1和4形成的磁場(chǎng)時(shí)，氧分子受到磁場(chǎng)力的吸引而偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡成為一條向磁場(chǎng)強(qiáng)度大的方向彎曲的一條曲線，而離U型直流電磁鐵極頭較遠(yuǎn)的氧氣分子，因?yàn)榇艌?chǎng)強(qiáng)度的作用力較弱，向磁場(chǎng)強(qiáng)度大的方向偏轉(zhuǎn)的彎曲度較小；而氮?dú)夥肿邮艿酱艌?chǎng)強(qiáng)度作用力不管近遠(yuǎn)都很小，基本上是不偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡基本上是一條直線。