[其他]制取氧氣的方法和裝置

無效

• 申請號: 86104506
• 申請日: 1986-07-01
• 公開（公告）號: CN86104506A
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 辛述元
• 申請（專利權）人: 辛述元
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 河北省專利事務所
• 代理人: 張秀珍

本發明涉及一種以二氧化錳（MnO₂）為催化劑，高錳酸鉀（KMnO₄）為加速劑，硅酸鈉（Na₂SiO₃）為減速劑，利用過硼酸鈉（NaBO₃·4H₂O）在水中的分解反應，產生活性高的、純凈的氧氣的方法和裝置。

目前國內外危重傷病員急救，防毒面具，潛水作業等所用氧氣主要有兩種來源，一種是空氣壓縮制氧，一種是以過氧化氫（H₂O₂），超氧化鉀（KO₂）等為原料化學制氧。由于灌充空氣氧的鋼瓶價格高，內壓大，故一般僅適用于醫院與工業生產部門等，使用氧氣枕灌充空氣氧對許多人來說又是很不方便或很難辦到的，而且還得購置價格較貴的氧氣枕。用過氧化氫制氧往往需要特殊的裝置及特制的催化劑，此外，過氧化氫的穩定性很差，遇熱、光、雜質、粗糙表面及受到振搖后均易分解;過氧化氫還有腐蝕性，能腐蝕皮膚、衣物等，而且過氧化氫又是一種液體，在運輸、貯存，使用方面均有不便。用超氧化鉀制氧，因其屬一類爆炸物品，在運輸、貯存，使用時須采取密閉防爆裝置，這種制氧方法安全性低，裝置價昂，故不易普及。

本發明的目的是創造一種主要用于傷病員的，操作方便，構造簡單，價格低廉，使用安全，便于貯存攜帶的制取氧氣的方法和裝置。

本發明所提供的制氧方法系利用過硼酸鈉在水溶液中發生的下述催化分解反應：

上述反應用二氧化錳為催化劑、高錳酸鉀為加速劑、硅酸鈉為減速劑。催化劑二氧化錳還可以用氧化鉛、氧化鈷、碘化鉀、硝酸銀、鐵鹽、銅鹽及鉑等代替。

過硼酸鈉（NaBO₃·4H₂O含量≥96%）150克價約0.5元，可產生氧氣約10.5升。經試驗，裝在雙層塑料袋中的過硼酸鈉在簡易倉庫中放置5年后，其含量未發生明顯變化。考慮到小包裝與制氧所用催化劑。裝置的價格，產生同體積的氧氣，以過硼酸鈉制取比用化學制氧中最便宜的過氧化氫制取的費用要低。

本發明所涉及的制氧裝置如圖所示，包括：

盛反應混合溶液的容積為600毫升的容器〔1〕，容器〔1〕外面有一條300毫升的容積標線〔10〕;盛水的起觀測。洗氣作用的容積為80毫升的容器2置于容器〔1〕的卡口蓋〔3〕上，容器〔2〕外面亦有一條70毫升的容積標線〔11〕;容器〔1〕的卡口蓋〔3〕上有連通管〔5〕，容器〔2〕的卡口蓋〔4〕上有連通管〔6〕與可伸至容器〔2〕近底部的連通管〔7〕;連通管〔5〕與〔7〕通過導管〔8〕連接，連通管〔6〕接上引出導管〔9〕，產生的氧氣即由此引出引管〔9〕導出。容器〔1〕上部側面還有兩個帶孔的耳廓〔12〕可供安裝提手或掛繩。

使用本發明所述的方法及裝置制取氧氣時，先將水分別倒入容器〔1〕和〔2〕中達標線，將過硼酸鈉倒入容器〔1〕后，再將催化劑二氧化錳-高錳酸鉀或單獨的二氧化錳倒入容器〔1〕搖動均勻將卡口蓋〔3〕、〔4〕蓋緊，接上導管〔8〕、〔9〕，反應產生的氧氣即可通過容器〔2〕由引出導管〔9〕輸出。如欲調節氧氣的發生速度，可再將硅酸鈉或高錳酸鉀加入容器〔1〕中。

本發明的具體實施例如下：

實施例1：

① 細粒狀或粉狀過硼酸鈉（NaBO₃·4H2O%≥96）150克。

②????粉狀二氧化錳（MnO2%≥90）與細粒狀高錳酸鉀（KMnO4%≥98）3∶1混合物2克。

③????水300毫升。

水溫25℃時，氧氣穩定發生速度約為250毫升/分（最初數分鐘速度較快），總供氧量約10.5升，可連續供氧約40分鐘。

如水溫較高（但不高于最高室溫），氧氣發生速度過快時;或欲降低氧氣發生速度時，可再加入0.5-1克粉狀硅酸鈉（Na₂SiO₃）;如水溫較低，氧氣發生速度過慢時;或欲提高氧氣發生速度時，可逐次加入細粒狀高錳酸鉀，每次用量0.5克。

如欲增減氧氣發生時間，可酌情增減過硼酸鈉用量。

實施例2：

①????過硼酸鈉：150克。

②????二氧化錳：5-6克。

③????水：300毫升。