[發明專利]一種化學氧燭制氧器及其制作方法與制氧方法

在審

• 申請號: 201811472700.5
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109336057A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 馬軍;張彥軍;田濤;張曉峰;宋振興;石梅生;陳鋒
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院衛勤保障技術研究所
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 郭凡;魯兵

本發明公開了一種化學氧燭制氧器及其制作方法與制氧方法，包括壓制成型的含氯酸鈉的氧鹽柱體及包裹在氧鹽柱體外部的外殼，所述氧鹽柱體外表面和外殼之間設用來隔熱和除氯的隔熱過濾層；所述外殼的一端設有引發器，另一端設有氣體出口。該化學氧燭制氧器充分隔絕氧燭燃燒時產生的熱量的溢出，保證了氧燭持續充分的燃燒，更高效地過濾了有害的氯氣，提高氧的純度，同時還提高了氧燭的制備效率。

技術領域

本發明涉及固體氧源發生器技術領域，特別是涉及一種化學氧燭制氧器及其制作方法，與使用該化學氧燭制氧器的制氧方法。

背景技術

常見的固體氧源發生器為化學氧燭制氧器，工作原理為：氯酸鹽在高溫下分解會產生氧氣。然而，在氯酸鈉高溫分解過程中，會產生少量的氯氣、一氧化碳、二氧化碳等有害氣體。這些有害氣體中以氯氣的危害最大，制得的氧氣中混有微量的氯氣就可導致其不能用作醫用氧。

傳統的固體氧源發生器為了消除氯氣，需在發生器的藥柱里加入抑氯劑，即在制備藥柱的過程中，將氯酸鹽與抑氯劑混合壓制成藥柱；抑氯劑可選用過氧化鋰、過氧化鈉、過氧化鉀、過氧化鋇、過氧化鋇等金屬過氧化物，來抑制或消除氯氣。但是抑氯劑的使用會大大降低催化劑的活性，使得氯酸鹽的分解須在更高的溫度下才能進行，而溫度升高會產生更多的氯氣，需要額外加裝加熱裝置對藥柱進行加熱，導致裝置復雜，惡性循環。

此外，在壓制藥柱時，氯酸鈉多采用濕法，即在氯酸鈉中加入少量水后進行壓制，由于抑氯劑都是活性較高的過氧化物，在與氯酸鈉混合時，會與氯酸鈉中加入的水接觸，繼而發生劇烈的化學反應，直至水被抑氯劑反應完全，剩余的抑氯劑才能發揮除氯的作用。一方面，這種發生器在藥柱的制作過程就會消耗大量的抑氯劑，使發生器的使用壽命大大縮短；另一方面，抑氯劑與水的反應比較劇烈，在壓制過程中十分危險，存在安全隱患。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，第一方面，提供一種可以有效抑制和消除氯氣、一氧化碳、二氧化碳等有害氣體的化學氧燭制氧器，包括壓制成型的含氯酸鈉的氧鹽柱體及包裹在氧鹽柱體外部的外殼，所述氧鹽柱體外表面和外殼之間設用來隔熱和除氯的隔熱過濾層；所述外殼的一端設有引發器，另一端設有氣體出口；優選引發器設在外殼頂部，氣體出口設在外殼底部。

所述隔熱過濾層包括N層二氧化硅氣凝膠氈層和N層玻璃纖維布層；N為正整數，優選為2-6。

所述二氧化硅氣凝膠氈層和玻璃纖維布層交替間隔設置。

部分或所有所述二氧化硅氣凝膠氈層中填充有抑氯劑；至少在最靠近氧鹽柱體的二氧化硅氣凝膠氈層中填充抑氯劑。

所述抑氯劑選自過氧化鋰、過氧化鈉、過氧化鉀、過氧化鋇、過氧化鋇等金屬過氧化物中的一種或幾種；和/或，金屬過氧化物的填充量優選為氧鹽柱體質量的1wt％～6wt％。

所述金屬過氧化物的粒徑優選為2μm～20μm。

第二方面，本發明提供一種上述化學氧燭制氧器的制作方法，包括向二氧化硅氣凝膠氈層填充抑氯劑、包裹隔熱過濾層、安裝其它部件等；

優選的，所述處理及填充抑氯劑具體為：

將球磨處理后的抑氯劑直接與二氧化硅氣凝膠氈混合，以將抑氯劑填充至二氧化硅氣凝膠氈的孔隙中；或

將球磨處理后的抑氯劑分散于溶劑中形成抑氯劑懸浮液，然后用二氧化硅氣凝膠氈作為濾膜，過濾抑氯劑懸浮液，以將抑氯劑填充至二氧化硅氣凝膠氈的孔隙中，烘干二氧化硅氣凝膠氈中的溶劑；溶劑優選乙醇、丙酮等易揮發溶劑；

所述球磨處理優選將抑氯劑處理至其粒徑為2μm～20μm之間。

所述包裹隔熱過濾層具體為：

在氧鹽柱體外表面依次交替包裹二氧化硅氣凝膠氈和玻璃纖維布，若干層交替間隔設置的二氧化硅氣凝膠氈層和玻璃纖維布層形成隔熱過濾層；