磁化空气分离氧气的方法及设备的制作方法

文档序号:5034376阅读:1133来源:国知局
专利名称:磁化空气分离氧气的方法及设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种磁化空气分离氧气的方法及设备,特别适合于空气分离制取低纯度氧气或富氧空气。
背景技术
目前,空气分离制取氧气的方法主要有深度冷冻法、变压吸附法和薄膜法,中深度冷冻法最为成熟,工业应用最广泛,用该方法制氧工艺复杂,设备庞大,投资量大。压吸附法和薄膜法由于存在制氧能耗大、分离元件(分子筛和薄膜)价格昂贵、使用寿命短等问题而离工业应用还相差一定距离。

发明内容
本发明的目的在于提供一种磁化空气分离氧气的方法及设备,是一种制氧能耗低、设备简单、造价低廉、使用寿命长的空气分离方法和装置。
本发明是这样实现的由永久磁体、氧气通道以及电加热体等基本部分组成,氧气通道用非导磁材料制作,在其一端两侧上对称布置永久磁体,永久磁体在氧气通道内产生不均匀磁场,永久磁体的剩余磁场强度大于1特拉斯;电加热体布置在氧气通道的中段,可以置于氧气通道内,也可以置于其外,电加热体使用220伏交流电源,当空气流经紧靠永久磁体的氧气通道端面时,空气中的氧气被不均匀磁场磁化,体积磁化率升高,并被磁极吸引进入氧气通道,这些氧气由电加热体加热,体积磁化率降低,后面冷的氧气受磁场的吸引力比热的氧气要大的多,从而产生一个推动力使氧气连续不断地向前移动,形成热磁对流,于是氧气从空气中分离出来,制得低纯度氧气或富氧空气。
本发明的优点是永久磁体产生磁场不另外消耗能量,气体的分离过程不存在相态变化,气体输送与排送阻力小,因而制氧能耗显著降低;同时,永磁材料价格便宜,选择性宽;制氧主要部件没有机械运动,不存在机械磨损,使用寿命长。因此,本发明可以提供设备造价低、制氧能耗低、使用寿命长的空分设备,可以制取廉价的工业、民用、医用氧气或富氧空气。


图1是本发明原理示意具体实施例方式本发明包括基本部分永久磁体1,2、氧气通道3、电加热体4和辅助部分软磁体8、空气过滤罩10、送风扇11、空气输送通道12以及外壳9,氧气通道3由非导磁材料制作,永久磁体1、2对称位于氧气通道3一端两侧,在氧气通道3内产生不均匀磁场。永久磁体1,2的形状为锥形,较小的一端紧靠氧气通道3,较大的一端固定在软磁体8上,永久磁体的剩余磁场强度大于1特拉斯,软磁体8固定在外壳9上,主要用于屏蔽磁场,形成磁路;氧气通道3一端固定在外壳9上,另一端通过密封圈13密封联接在空气输送通道12的中部,并与空气输送通道相连通;电加热体4可以置于氧气通道3内,也可以置于氧气通道3外,以最有效地加热氧气,产生热磁对流为它,电加热体使用220伏交流电源;空气过滤罩10置于空气输送通道12入口端,超过滤、净化空气的作用;输送空气的送风扇11布置在空气输送通道12的入口处;空气输送通道12两端直接与外壳9联接。空气通过空气过滤罩10经送风扇11送入空气输送通道12,经过氧气通道3端面时,其中氧气在永久磁体1,2所产生的不均匀磁场作用下磁化,体积磁化率升高,被磁极吸引进入氧气通道3,经电加热体4加热后转变成体积磁化率低的氧气7,由于氧气6受磁场的吸引力比氧气7要大得多,因而产生一个推动力使氧气连续不断地向前移动,形成热磁对流,于是,氧气连续不断地从空气中分离出来,从而制取低纯氧气或富氧空气;分离氧气后的富氮空气由空气输送通道出口排出装置之外。
权利要求
1.一种磁化空气分离氧气的方法及设备,包括基本部分永久磁体(1,2)、氧气通道(3)、电加热体(4)和辅助部分软磁体(8)、空气过滤罩(10)、送风扇(11)、空气输送通道(12)以及外壳(9);其特征在于永久磁体(1,2)在氧气通道(3)中产生不均匀磁场;当空气流经紧靠永久磁体(1,2)氧气通道(3)端面时,空气中的氧气被不均匀磁场磁化,体积磁化率升高,并被磁极吸引进入氧气通道(3),这些氧气由电加热体(4)加热,体积磁化率降低,后面冷的氧气受磁场的吸引力比热的氧气要大的多,从而产生一个推动力使氧气连续不断地向前移动,形成热磁对流,于是氧气从空气中分离出来,制得低纯度氧气或富氧空气;
2.如权利要求1所述的磁化空气分离氧气的设备,其特征是永久磁体(1,2)对称位于用非导磁材料制作的氧气通道(3)一端两侧,在氧气通道(3)内产生不均匀磁场;永久磁体(,2)的形状为锥形,较小的一端紧靠氧气通道(3),较大的一端固定在软磁体(8)上,永久磁体的剩余磁场强度大于1特拉斯;软磁体(8)固定在外壳(9)上,主要用于屏蔽磁场,形成磁路;氧气通道(3)一端固定在外壳(9)上,另一端通过密封圈(13)密封联接在空气输送通道(12)的中部,并与空气输送通道(12)相连通;电加热体(4)可以置于氧气通道(3)内。也可以置于氧气通道(3)外,以最有效地加热氧气,产生热磁对流为宜,电加热体使用220伏交流电源;空气过滤罩(10)置于空气输送通道(12)入口端,起过滤、净化空气的作用;输送空气的送风扇(11)布置在空气输送通道(12)的人口处;空气输送通道(12)两端直接与外壳(9)联接;
3.如权利要求1所述的磁化空气分离氧气的方法,其特征是空气通过空气过滤罩(10)经送风扇(11)送入空气输送通道(12),其中氧气(6)在永久磁体(1、2)所产生的不均匀磁场作用下磁化,体积磁化率升高,并被磁极吸引进入氧气通道(3),经电加热体(4)加热后转变成体积磁化率低的氧气(7),由于氧气(6)受磁场的吸引力比氧气(7)要大得多,因而产生一个推动力使氧气连续不断地向前移动。形成热磁对流,于是,氧气从空气中分离出来,从而制取氧气或富氧空气;分离氧气后的富氮空气由空气输送通道(12)的出口排出装置之外。
全文摘要
本发明涉及一种磁化空气分离氧气的方法及设备,主要由构成不均匀磁场的永久磁体、氧气通道以及加热氧气的电加热体等基本部分组成。当空气处于不均匀磁场附近时,其中的氧气被磁场磁化,体积磁化率升高,并被磁极吸引进入氧气通道。这些氧气由电加热体加热而体积磁化率降低,后面冷的氧气受磁场的吸引力比热的氧气要大得多,从而产生一个推动力使氧气连续不断地向前移动,形成热磁对流,于是氧气从空气中分离出来。本发明可以提供设备造价低、制氧能耗低、使用寿命长的空分设备,可以制取廉价的工业民用、医用氧气或富氧空气。
文档编号B01D53/00GK1616138SQ20031010999
公开日2005年5月18日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者王阳 申请人:长春氧利康制氧器有限公司
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