RU2013116 (13) C1

(51) 5 B01J7/00

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Русской ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 25.10.2007 — закончил действие

———————————————————————————

(21) Заявка: 4931206/26
(22) Дата подачи заявки: 1991.04.25
(45) Размещено: 1994.05.30
(71) Заявитель(и): Игнатьев В.А.; Колосков Э.П.; Станишевский П.П.
(72) Создатель(ы): Игнатьев В.А.; Колосков Э.П.; Станишевский П.П.
(73) Патентообладатель(и): Игнатьев Вячеслав Анатольевич

(54) ГАЗОГЕНЕРАТОР КИСЛОРОДА

Суть изобретения: газогенератор кислорода содержит вертикально расположенный герметичный корпус с выходным штуцером. В высшей части корпуса закреплена герметичная емкость с водянистым реагентом и ограничителем потока реагента, размещенным в нижней части емкости. В нижней части корпуса закреплен каталитический пакет с мультислойными перфорированными носителями катализатора. Выходной штуцер размещен в высшей части корпуса. Меж каталитическим пакетом и емкость закреплена сепарирующая железная сетка, а полость для прохода кислорода, образованная корпусом и боковой поверхностью емкости, заполнена железной сетью, к примеру медной. Каталитический пакет содержит железный катализатор, закрепленный меж перфорированными носителями катализатора. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области разработки газогенераторов кислорода, а именно портативных газогенераторов личного использования.

Есть газогенераторы кислорода с жесткими источниками кислорода, выделяющими кислород в итоге самоподдерживающегося горения. Они созданы для внедрения в экстремальных критериях, к примеру при аварийных ситуациях на самолетах, в подводных лодках и т. д. , и не подходят для обеспечения кислородом нездоровых людей.

В мед практике в качестве единственного источника кислорода употребляется баллон высочайшего давления. Но при использовании баллоном появляется ряд сложностей, потому что воззвание с ним просит мер предосторожности и особых познаний. Не считая того, кислород, выходя из баллона, охлаждается и дополнительно осушается, что значительно понижает его качество. Нездоровому для увлажнения подаваемого кислорода на загубник накладывают влажную ткань. Вследствие этого появляется потребность в неопасном, комфортном источнике кислорода, который выделял бы кислород, применимый для мед целей, с влажностью 80-100% и температурой, близкой к комнатной.

Понятно, что кислород может быть получен при каталитическом разложении Н2О2 по реакции Н2О2 — Н2О + О2.

Метод является очень действенным, потому что обеспечивает получение кислорода в любом количестве, а сама реакция протекает стремительно и просто. Но на практике трудно организовать процесс неизменного получения кислорода, потому что вследствие большой различия в объемах выделяемого газа и перекиси водорода на катализаторе создается оборотное давление, которое препятствует непрерывной подаче перекиси водорода к катализатору.

Понятно устройство для генерации кислорода методом каталитического разложения перекиси водорода, содержащее каталитическую камеру, резервуар для водянистого реагента, устройство оборотной связи, соединяющее выход каталитической камеры с резервуаром, систему трубопроводов и клапанов [1] . Устройство позволяет решить делему подачи перекиси водорода и генерирования требуемого количества кислорода, но конструкция сложна и громоздка.

Понятно устройство для разложения перекиси водорода [2] . Газогенератор кислорода представляет собой вертикально расположенный корпус с выходным штуцером. В высшей части корпуса размещена емкость для хранения водянистого реагента — перекиси водорода. Перекись подается на катализатор через ограничитель потока. В нижней части корпуса (каталитической камеры) закреплен каталитический пакет, содержащий ряд носителей, расположенных один над другим. В носителях предусмотрены отверстия. Штуцер, через который выходит кислород либо пар, соединяет камеру с теплообменником. Камера снабжена клапаном лишнего давления. Устройство является более близким к заявляемому по технической сущности и принято создателями за макет. Газогенератор кислорода сложен по конструкции, а кислород, вырабатываемый в итоге каталитической реакции, не подходящ для мед целей, потому что его температура очень высока, а чистота недостаточна.

Цель изобретения — упрощение конструкции газогенератора кислорода, улучшение свойства вырабатываемого кислорода за счет увеличения его чистоты и понижения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что газогенератор кислорода состоит из вертикально размещенного герметичного корпуса, в высшей части которого имеется выходной штуцер и герметичная емкость с водянистым реагентом (перекисью водорода). Герметичная емкость в собственной нижней части содержит ограничитель потока. В нижней части корпуса закреплен каталитический пакет с мультислойными перфорированными носителями катализатора. Меж каталитическим пакетом и емкостью закреплена сепарирующая железная сетка, а полость для прохода кислорода, образованная корпусом и боковой поверхностью, заполнена железной сетью, выполненной, к примеру, из меди. Каталитический пакет содержит железный катализатор, закрепленный меж перфорированными носителями катализатора.

Сопоставительный анализ с макетом позволяет прийти к выводу, что заявляемый газогенератор отличается наличием сепарирующей железной сетки, закрепленной меж каталитическим пакетом и емкостью для водянистого реагента, также тем, что полость меж корпусом и емкостью заполнена железной сетью и выходной штуцер размещен в высшей части корпуса. Таким макаром, заявляемое решение соответствует аспекту «новизна».

Анализ узнаваемых технических решений в исследуемой области, т. е. газогенераторов кислорода и других газов, позволяет прийти к выводу об отсутствии в их признаков, схожих с существенными различительными признаками в заявляемом газогенераторе, и признать заявляемое решение подходящим аспекту «значительные отличия».

На чертеже представлена схема устройства газогенератора кислорода.

Газогенератор кислорода состоит из вертикально размещенного герметичного корпуса 1, в высшей части которого имеется выходной штуцер 2 и герметичная емкость 3, содержащая водянистый реагент (перекись водорода). Емкость 3 в нижней части содержит ограничитель потока перекиси водорода 4. Емкость 3 закреплена в корпусе 1 таким макаром, что меж ее внешними поверхностями и внутренней поверхностью корпуса 1 имеются полости для прохода кислорода. Ограничитель потока 4 представляет собой пластинку с калиброванными отверстиями, при этом поперечник отверстий выбирается таким макаром, чтоб обеспечить расход вытекающего реагента 35-40 мл/мин. В нижней части корпуса 1 закреплен каталитический пакет 5, содержащий 3 слоя. Каждый слой состоит из железного катализатора в виде ряда свинцовых шариков 6 поперечником 1,5-2,0 мм, закрепленных меж перфорированными носителями (решетками) 7 катализатора. Меж емкостью 3 и каталитическим пакетом 5 размещена сепарирующая железная сетка 8, прикрепленная к стенам корпуса 1. Полость для прохода кислорода меж боковой поверхностью емкости 3 и корпусом 1 заполнена железной сетью 9, выполненной, к примеру, из меди.

Устройство работает последующим образом. При нарушении плотности емкости 3 (к примеру, прокалывающим приспособлением, которое не нарушает плотность корпуса 1 в целом и приводится в действие вручную) водянистый реагент (перекись водорода) под действием силы тяжести свободно поступает в место над ограничителем 4. Дальше водянистый реагент умеренно по сечению и с неизменной скоростью истечения 35-40 мл/мин через калиброванные отверстия ограничителя 4 поступает в нижнюю часть корпуса 1. При всем этом водянистый реагент протекает через сепарирующую железную сетку 8 и поступает в каталитический пакет 5, где вступает в реакцию с железным катализатором (свинцовыми шариками), свободно протекая через перфорированные носители от верхних слове до нижних. Благодаря данной площади поверхности свинцовых шариков во всех слоях каталитического пакета 5, и данному количеству поступающей перекиси водорода, также определенному объему нижней части корпуса 1 (размер нижней части корпуса избран таким макаром, что перекись водорода в процессе работы газогенератора всегда покрывает все слои каталитического пакета 5). В итоге контакта перекиси водорода с катализатором происходит ее разложение и генерируемый кислород движется вверх против потока воды, которому передает часть тепла реакции. При проходе через сепарирующую железную сетку 8 кислород отделяется от больших капель перекиси водорода, которые могут быть захвачены в процессе подъема газа от слоев каталитического пакета. Дальше кислород проходит через железную (медную) сетку 9, где совсем очищается от неразложившихся частиц (капель) перекиси водорода и выходит через выходной штуцер 2.

Таким макаром, в итоге работы вертикально размещенного газогенератора кислорода из выходного штуцера выходит кислород стопроцентно очищенный от перекиси водорода, с температурой, некординально отличающейся от температуры среды. Кислород такового свойства может употребляться для дыхания человека в мед целях.

При разложении 400 мл 35% перекиси водорода можно получить 10 л кислорода.

Конструкция генератора довольно ординарна и комфортна, а малозначительные размеры газогенератора и простота в воззвании позволяют воспользоваться им как карманным газогенератором кислорода.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ГАЗОГЕНЕРАТОР КИСЛОРОДА, содержащий вертикально расположенный герметичный корпус с выходным штуцером, в высшей части корпуса закреплена герметичная емкость с водянистым реагентом и ограничителем потока реагента, размещенным в нижней части емкости, а в нижней части корпуса закреплен каталитический пакет с мультислойными перфорированными носителями катализатора, отличающийся тем, что, с целью улучщения свойства вырабатываемого кислорода и упрощения конструкции, он оснащен размещенной меж каталитическим пакетом и герметичной емкостью сепарирующей железной сетью, при всем этом герметичная емкость установлена в корпусе с образованием по периферии полостей для прохода кислорода, заполненных железной сетью из меди.

2. Газогенератор по п. 1, отличающийся тем, что каталитический пакет содержит железный катализатор, закрепленный меж перфорированными носителями катализатора.