[实用新型]一种氮氧磁性分离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于气体分离技术领域，特别是涉及一种空气中氮氧分离设备。

背景技术

随着科学技术的发展，氮、氧的用途越来越广泛，人们对氮氧分离的研究也逐步深入。为了把空气中的氮氧分开，目前国内外主要采用一下几种方法：蒸馏法、化学反应法、水电解法、膜分离法和分子筛法等。近几年，有业者又研发了一种利用磁场分离空气中氮氧的方法，其基于氧气和氮气在磁场中呈现不同的磁行为的原理，氧是顺磁性物质，在不均匀的磁场中向磁场最强的地方集中，氮是逆磁性物质，在不均匀的磁场中向磁场最弱的地方集中，而且两者的磁化率数值相差也很大，在常温下相差251倍。所以，在梯度磁场中，当氧分子受到的磁力大于竞争力的时候就可以和氮气分离开来，实现氧气的富集以及氮气的富集。

但是氮氧的分离效果会受到原始空气流的温度和流速的影响：原始空气流的温度太高会引起磁场的衰减，不利于氮氧分离；原始空气流的流速太快，磁场对气体分子的磁化作用时间就会缩短，气体分子甚至来不及被磁化就流出磁场空间，所以分离效果不明显。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种氮氧磁性分离装置，有效控制原始空气流的温度和流速，提高富氧效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种氮氧磁性分离装置，包括分离罐、磁性分离器、空气流进气口、富氧出气口和富氮出气口，所述磁性分离器位于所述分离罐的内部，所述空气流进气口位于所述分离罐的下方，所述富氧出气口和所述富氮出气口皆位于所述分离罐的上方，

所述磁性分离器由两块异极相对的磁铁组成，且两块所述磁铁构成的磁场方向与空气流动方向垂直；

所述空气流进气口与所述分离罐的连接管道上设有制冷装置；

所述分离罐内且位于所述空气流进气口处设有均流板和缓冲挡板，所述均流板位于所述缓冲挡板的下层，所述均流板上均匀分布有若干个通孔，所述通孔的孔径为2-3cm且孔距为1-2cm，所述缓冲挡板由若干个“V”型挡板构成，相邻所述“V”型挡板的间距为0.4-0.7cm，所述“V”型挡板的夹角为30-50°；

还包括富氧出气管，所述富氧出气管的上端与所述富氧出气口连接，所述富氧出气管的下端与所述磁性分离器连接。

进一步地说，所述富氮出气口设有两个且分别位于所述富氧出气口的两侧。

进一步地说，所述制冷装置为干式冷风机。

进一步地说，所述“V”型挡板为不锈钢挡板。

进一步地说，所述均流板为聚氨酯均流板。

进一步地说，所述磁铁为铝镍钴磁铁或铁氧体磁铁。

本实用新型的有益效果至少具有以下几点：

一、本实用新型采用制冷装置对进入分离罐的原始空气流进行降温，避免高温原始空气流衰减磁性分离器产生的磁场，提高氧气和氮气的分离效果；

二、本实用新型分离罐内且位于空气流进气口处设有均流板和缓冲挡板，通过均流板和缓冲挡板的双重作用，可有效减缓原始空气流进入分离罐内的流速，保证进入分离罐内的气体分子充分被磁性分离器磁化并分离，进一步提高氧气和氮气的分离效果。

附图说明

图1是本实用新型的工艺设备结构示意图；

图2是本实用新型均流板的结构示意图；

图3是本实用缓冲挡板的结构示意图；

附图中各部分标记如下：

分离罐1、磁铁2、空气流进气口3、富氧出气口4、富氮出气口5、制冷装置6、均流板7、通孔71、缓冲挡板8、间距d、夹角α和富氧出气管9。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种氮氧磁性分离装置，如图1-3所示，包括分离罐1、磁性分离器、空气流进气口3、富氧出气口4和富氮出气口5，所述磁性分离器位于所述分离罐1的内部，所述空气流进气口3位于所述分离罐1的下方，所述富氧出气口4和所述富氮出气口5皆位于所述分离罐1的上方，

所述磁性分离器由两块异极相对的磁铁2组成，且两块所述磁铁2构成的磁场方向与空气流动方向垂直；

所述空气流进气口3与所述分离罐1的连接管道上设有制冷装置6；