專利名稱:制取氧氣的方法和裝置的制作方法
本發(fā)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(yīng)，產(chǎn)生活性高的、純凈的氧氣的方法和裝置。
目前國內(nèi)外危重傷病員急救，防毒面具，潛水作業(yè)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(xué)制氧。由于灌充空氣氧的鋼瓶價格高，內(nèi)壓大，故一般僅適用于醫(yī)院與工業(yè)生產(chǎn)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(wěn)定性很差，遇熱、光、雜質(zhì)、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(fā)明的目的是創(chuàng)造一種主要用于傷病員的，操作方便，構(gòu)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(fā)明所提供的制氧方法系利用過硼酸鈉在水溶液中發(fā)生的下述催化分解反應(yīng)
上述反應(yīng)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(chǎn)生氧氣約10.5升。經(jīng)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(fā)生明顯變化?？紤]到小包裝與制氧所用催化劑。裝置的價格，產(chǎn)生同體積的氧氣，以過硼酸鈉制取比用化學(xué)制氧中最便宜的過氧化氫制取的費用要低。
本發(fā)明所涉及的制氧裝置如圖所示，包括盛反應(yīng)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(biāo)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(biāo)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(dǎo)管〔8〕連接，連通管〔6〕接上引出導(dǎo)管〔9〕，產(chǎn)生的氧氣即由此引出引管〔9〕導(dǎo)出。容器〔1〕上部側(cè)面還有兩個帶孔的耳廓〔12〕可供安裝提手或掛繩。
使用本發(fā)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(biāo)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?qū)⒖谏w〔3〕、〔4〕蓋緊，接上導(dǎo)管〔8〕、〔9〕，反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣即可通過容器〔2〕由引出導(dǎo)管〔9〕輸出。如欲調(diào)節(jié)氧氣的發(fā)生速度，可再將硅酸鈉或高錳酸鉀加入容器〔1〕中。
本發(fā)明的具體實施例如下實施例1① 細(xì)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(xì)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(wěn)定發(fā)生速度約為250毫升/分(最初數(shù)分鐘速度較快)，總供氧量約10.5升，可連續(xù)供氧約40分鐘。
如水溫較高(但不高于最高室溫)，氧氣發(fā)生速度過快時;或欲降低氧氣發(fā)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(fā)生速度過慢時;或欲提高氧氣發(fā)生速度時，可逐次加入細(xì)粒狀高錳酸鉀，每次用量0.5克。
如欲增減氧氣發(fā)生時間，可酌情增減過硼酸鈉用量。
實施例2① 過硼酸鈉150克。
② 二氧化錳5-6克。
③ 水300毫升。
水溫25℃時，產(chǎn)生氧氣穩(wěn)定速度約為150毫升/分，可連續(xù)供氧約70分鐘。
氧氣發(fā)生速度及時間的調(diào)節(jié)同例1。
實施例3① 過硼酸鈉150克。
② 二氧化錳2克。
③ 水300毫升。
水溫25℃時，產(chǎn)生氧氣穩(wěn)定速度約為70毫升/分，可連續(xù)供氧約150分鐘。
如欲提高氧氣發(fā)生速度，還可將容器〔1〕置于溫?zé)崴?，直至達到所希望的速度為止。
權(quán)利要求
1.制取氧氣的方法。其特征在于過硼酸鈉在水中發(fā)生催化分解反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣。在反應(yīng)過程中，以二氧化錳為催化劑，并以高錳酸鉀為加速劑，以硅酸鈉為減速劑。
2.如權(quán)利要求
1所述制取氧氣的方法，其特征在于當(dāng)水的溫度較高，反應(yīng)速度過大而氧氣釋放過快時，或欲降低氧氣發(fā)生速度時，可加入硅酸鈉。
3.如權(quán)利要求
1所述制取氧氣的方法，其特征在于當(dāng)水的溫度較低，反應(yīng)速度過小而氧氣釋放過慢時，或欲升高氧氣發(fā)生速度時，可再加入高錳酸鉀。
4.如權(quán)利要求
1所述制取氧氣的方法，其特征在于催化劑二氧化錳可以用氧化鉛，氧化鈷，碘化鉀，硝酸銀，鐵鹽，銅鹽及鉑等代替。
5.適用于權(quán)利要求
1-4所述的裝置。其特征在于具有一個盛反應(yīng)混合液的容器1，容器1的卡口蓋上有一個盛水的起觀測，洗氣作用的容器2，容器1和2外面各有一條容積標(biāo)線10，11。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，其特征在于容器1和2分別采用可密封的卡口蓋3和4。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5和6所述的裝置，其特征在于卡口蓋3上設(shè)有一連通管5，卡口蓋4上設(shè)有連通管6和7，連通管7的下端可伸至容器2的近底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5-7所述的裝置，其特征在于連通管5與7通過導(dǎo)管8相連，連通管6接上引出導(dǎo)管9。
9.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的裝置，容器1的上部 側(cè)面有兩個帶孔的耳廓12，可供安裝提手或掛繩。
10.根據(jù)權(quán)利要求
5-9所述的裝置，其特征在于該裝置用塑料制成，但容器2應(yīng)有一定的透明度。導(dǎo)管8、9采用橡膠管。
專利摘要
這是一種主要為傷病員設(shè)計的簡易應(yīng)急制取氧氣的方法和裝置。
文檔編號C01B13/02GK86104506SQ86104506
公開日1988年1月13日 申請日期1986年7月1日
發(fā)明者辛述元 申請人:辛述元導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan