專利名稱：磁化空氣分離氧氣的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁化空氣分離氧氣的方法及設備，特別適合于空氣分離制取低純度氧氣或富氧空氣。
背景技術：
目前，空氣分離制取氧氣的方法主要有深度冷凍法、變壓吸附法和薄膜法，中深度冷凍法最為成熟，工業應用最廣泛，用該方法制氧工藝復雜，設備龐大，投資量大。壓吸附法和薄膜法由于存在制氧能耗大、分離元件(分子篩和薄膜)價格昂貴、使用壽命短等問題而離工業應用還相差一定距離。
發明內容
本發明的目的在于提供一種磁化空氣分離氧氣的方法及設備，是一種制氧能耗低、設備簡單、造價低廉、使用壽命長的空氣分離方法和裝置。
本發明是這樣實現的由永久磁體、氧氣通道以及電加熱體等基本部分組成，氧氣通道用非導磁材料制作，在其一端兩側上對稱布置永久磁體，永久磁體在氧氣通道內產生不均勻磁場，永久磁體的剩余磁場強度大于1特拉斯；電加熱體布置在氧氣通道的中段，可以置于氧氣通道內，也可以置于其外，電加熱體使用220伏交流電源，當空氣流經緊靠永久磁體的氧氣通道端面時，空氣中的氧氣被不均勻磁場磁化，體積磁化率升高，并被磁極吸引進入氧氣通道，這些氧氣由電加熱體加熱，體積磁化率降低，后面冷的氧氣受磁場的吸引力比熱的氧氣要大的多，從而產生一個推動力使氧氣連續不斷地向前移動，形成熱磁對流，于是氧氣從空氣中分離出來，制得低純度氧氣或富氧空氣。
本發明的優點是永久磁體產生磁場不另外消耗能量，氣體的分離過程不存在相態變化，氣體輸送與排送阻力小，因而制氧能耗顯著降低；同時，永磁材料價格便宜，選擇性寬；制氧主要部件沒有機械運動，不存在機械磨損，使用壽命長。因此，本發明可以提供設備造價低、制氧能耗低、使用壽命長的空分設備，可以制取廉價的工業、民用、醫用氧氣或富氧空氣。
圖1是本發明原理示意具體實施例方式本發明包括基本部分永久磁體1，2、氧氣通道3、電加熱體4和輔助部分軟磁體8、空氣過濾罩10、送風扇11、空氣輸送通道12以及外殼9，氧氣通道3由非導磁材料制作，永久磁體1、2對稱位于氧氣通道3一端兩側，在氧氣通道3內產生不均勻磁場。永久磁體1，2的形狀為錐形，較小的一端緊靠氧氣通道3，較大的一端固定在軟磁體8上，永久磁體的剩余磁場強度大于1特拉斯，軟磁體8固定在外殼9上，主要用于屏蔽磁場，形成磁路；氧氣通道3一端固定在外殼9上，另一端通過密封圈13密封聯接在空氣輸送通道12的中部，并與空氣輸送通道相連通；電加熱體4可以置于氧氣通道3內，也可以置于氧氣通道3外，以最有效地加熱氧氣，產生熱磁對流為它，電加熱體使用220伏交流電源；空氣過濾罩10置于空氣輸送通道12入口端，超過濾、凈化空氣的作用；輸送空氣的送風扇11布置在空氣輸送通道12的入口處；空氣輸送通道12兩端直接與外殼9聯接。空氣通過空氣過濾罩10經送風扇11送入空氣輸送通道12，經過氧氣通道3端面時，其中氧氣在永久磁體1，2所產生的不均勻磁場作用下磁化，體積磁化率升高，被磁極吸引進入氧氣通道3，經電加熱體4加熱后轉變成體積磁化率低的氧氣7，由于氧氣6受磁場的吸引力比氧氣7要大得多，因而產生一個推動力使氧氣連續不斷地向前移動，形成熱磁對流，于是，氧氣連續不斷地從空氣中分離出來，從而制取低純氧氣或富氧空氣；分離氧氣后的富氮空氣由空氣輸送通道出口排出裝置之外。
權利要求
1.一種磁化空氣分離氧氣的方法及設備，包括基本部分永久磁體(1，2)、氧氣通道(3)、電加熱體(4)和輔助部分軟磁體(8)、空氣過濾罩(10)、送風扇(11)、空氣輸送通道(12)以及外殼(9)；其特征在于永久磁體(1，2)在氧氣通道(3)中產生不均勻磁場；當空氣流經緊靠永久磁體(1，2)氧氣通道(3)端面時，空氣中的氧氣被不均勻磁場磁化，體積磁化率升高，并被磁極吸引進入氧氣通道(3)，這些氧氣由電加熱體(4)加熱，體積磁化率降低，后面冷的氧氣受磁場的吸引力比熱的氧氣要大的多，從而產生一個推動力使氧氣連續不斷地向前移動，形成熱磁對流，于是氧氣從空氣中分離出來，制得低純度氧氣或富氧空氣；
2.如權利要求1所述的磁化空氣分離氧氣的設備，其特征是永久磁體(1，2)對稱位于用非導磁材料制作的氧氣通道(3)一端兩側，在氧氣通道(3)內產生不均勻磁場；永久磁體(，2)的形狀為錐形，較小的一端緊靠氧氣通道(3)，較大的一端固定在軟磁體(8)上，永久磁體的剩余磁場強度大于1特拉斯；軟磁體(8)固定在外殼(9)上，主要用于屏蔽磁場，形成磁路；氧氣通道(3)一端固定在外殼(9)上，另一端通過密封圈(13)密封聯接在空氣輸送通道(12)的中部，并與空氣輸送通道(12)相連通；電加熱體(4)可以置于氧氣通道(3)內。也可以置于氧氣通道(3)外，以最有效地加熱氧氣，產生熱磁對流為宜，電加熱體使用220伏交流電源；空氣過濾罩(10)置于空氣輸送通道(12)入口端，起過濾、凈化空氣的作用；輸送空氣的送風扇(11)布置在空氣輸送通道(12)的人口處；空氣輸送通道(12)兩端直接與外殼(9)聯接；
3.如權利要求1所述的磁化空氣分離氧氣的方法，其特征是空氣通過空氣過濾罩(10)經送風扇(11)送入空氣輸送通道(12)，其中氧氣(6)在永久磁體(1、2)所產生的不均勻磁場作用下磁化，體積磁化率升高，并被磁極吸引進入氧氣通道(3)，經電加熱體(4)加熱后轉變成體積磁化率低的氧氣(7)，由于氧氣(6)受磁場的吸引力比氧氣(7)要大得多，因而產生一個推動力使氧氣連續不斷地向前移動。形成熱磁對流，于是，氧氣從空氣中分離出來，從而制取氧氣或富氧空氣；分離氧氣后的富氮空氣由空氣輸送通道(12)的出口排出裝置之外。
全文摘要
本發明涉及一種磁化空氣分離氧氣的方法及設備，主要由構成不均勻磁場的永久磁體、氧氣通道以及加熱氧氣的電加熱體等基本部分組成。當空氣處于不均勻磁場附近時，其中的氧氣被磁場磁化，體積磁化率升高，并被磁極吸引進入氧氣通道。這些氧氣由電加熱體加熱而體積磁化率降低，后面冷的氧氣受磁場的吸引力比熱的氧氣要大得多，從而產生一個推動力使氧氣連續不斷地向前移動，形成熱磁對流，于是氧氣從空氣中分離出來。本發明可以提供設備造價低、制氧能耗低、使用壽命長的空分設備，可以制取廉價的工業民用、醫用氧氣或富氧空氣。
文檔編號B01D53/00GK1616138SQ20031010999
公開日2005年5月18日 申請日期2003年11月10日 優先權日2003年11月10日
發明者王陽 申請人:長春氧利康制氧器有限公司