[实用新型]一种磁场制氧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用梯度磁场的制氧方法及装置，具体地说，在磁体间磁感强度大的位置开设气体通道，气体通道设有向外开通的侧道，侧道沿磁感强度弱的方向向外有一段距离的延伸，空气进入气体通道流动的过程中，完成氮氧分离，属于制氧技术领域。

背景技术

利用梯度磁场进行氮氧分离，由于氮气和氧气分子的运动速率都很大，要想达到较好的氮氧分离效果，需要极大的磁感应强度与磁场梯度的乘积，这在现实中很难达到，因此难以实现理想的制氧效果。在利用梯度磁场进行氮氧分离方面，人们已做了大量的理论和实验研究，但迄今为止，还没有取得较成功的可行技术应用于社会。

氧是人类赖以生存的最重要物质，制氧技术在社会生产、生活中有着宽泛的需求，提供廉价和广泛适用的制氧技术，对促进人类健康和社会生产发展具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述技术方案的不足，提供一种使氮氧分离效率高并多级纯化氧气的磁场制氧装置。本发明采用以上技术方案，与现有制氧技术相比，具有制氧效率高、耗能少，适用范围广，易于实施的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种磁场制氧装置，其特征在于，包括：

梯度磁场组合体，在磁体间设有气体通道，气体通道设有向外延伸开通的侧道，侧道沿磁感强度弱的方向向外有一段距离的延伸。

一种优化方案，侧道在磁体以外的部分可由硅钢板等导磁材料构成。

进一步地，侧道的外端部可装置沸石等对氮有吸附作用的分子筛。

进一步地，气体通道和侧道内设置若干层平面隔板，将气体通道和侧道轴向分成若干段，其中气体通道内的隔板上具有气孔。

进一步地，在气体通道和侧道内可设置磁导率高的硅钢薄片、不锈钢细丝等导磁材料。

进一步地，梯度磁场组合体包括多块截面形状为等腰台型的磁体，磁体上底的磁极相同。

进一步地，气体通道包括多块磁体下底中央部位轴向设置的第一气体通道，第一气体通道径向延伸至磁体外形成第一侧道，第一侧道的外端部设置有沸石分子筛。

进一步地，第一侧道的外端部呈圆弧形，其外端部设有与第一侧道内壁紧密接触的圆柱状支撑架，第一侧道不与外界直接相通，圆柱状支撑架的中间位置具有转轴，沸石分子筛设置在圆柱状支撑架内。

进一步地，气体通道还包括在磁体的一个侧面设有硅钢片围成的封闭的第二气体通道，第二气体通道沿梯度磁场组合体轴向设置；

第二气体通道径向延伸至磁体外形成第二侧道，第二侧道的外端部呈漏斗状，第二侧道外端部装有固定型沸石分子筛。

进一步地，气体通道还包括由磁体的上底面围绕而成轴向的第三气体通道，磁体的另一个侧面与第二气体通道的外壁之间设有第三侧道，第三侧道与第三气体通道连通；

第三侧道径向向外延伸至磁体外，磁体外部分由硅钢板构成，第三侧道的外端部呈漏斗状,第三侧道的外端部装有固定型沸石分子筛。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：气体通道外侧开通的侧道，向外有一段距离的延伸，以增大磁场梯度和氮氧分离的行程；气体通道和侧道内设置若干层平面隔板，将气体通道和侧道轴向分成若干段，其中气体通道内的隔板为有孔通气隔板，以实施对氧的多级纯化；侧道的外端部可装置沸石等对氮有吸附作用的分子筛，以提高排出氮的效果；梯度磁场组合体中的各气体通道连通，使气体流通的行程延长，以提高多级纯化效果；在气体通道和侧道内设置磁导率高的硅钢薄片、不锈钢细丝等导磁材料，以提高磁感应效果和缓冲气体湍流现象，并起到阻氧排氮的作用；气体通道内的气体，在每两层隔板之间的一段间距中，由于氮的逸出而使氧的浓度增大，氮的浓度减小，氧与氮浓度的变化达到了一个相对平衡状态，这个过程称为一级纯化，气体通道内的气体是连续流动的，由一级纯化再进入到下一级，使氧和氮的浓度变化再达到一个新的相对平衡状态，这样经过多级纯化，使气体通道内的气体氧的浓度不断增大，氮的浓度不断减小，最终得到理想浓度的氧气，具有制氧效率高、耗能少，适用范围广，易于实施的优点。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1为本发明实施例中制氧装置的外形图；

附图2为附图1中A-A向的剖视图；

附图3为附图2中B-B向的剖视图；

附图4为附图2中C-C向的剖视图；

附图5为附图2中D-D向的剖视图；

附图6为第三侧道的剖视图；

图中，