[发明专利]一种可调节式高梯度磁场富氧方法

摘要

本发明提出了一种可调节式高梯度磁场富氧方法，将两块形状相同但充磁方向相反的磁铁相对放置，从侧面通入待分离气体，通过调节磁铁间距使空间磁场及其梯度乘积发生变化，从而调节气体分离结果；本发明通过梯度磁场分离聚集空气中的O₂含量，可通过调节磁铁间距来调节分离结果。本发明所述的可调节式磁分富氧方法分离效果较好；造价便宜；操作较简便。

主权项

1.一种可调节式高梯度磁场富氧方法，其特征在于，将两块形状相同但充磁方向相反的磁铁相对放置，从侧面通入待分离气体，通过调节磁铁间距使空间磁场及其梯度乘积发生变化，从而调节气体分离结果；实现分离具体为：由于氮氧分子磁化率的极大差异，导致氮氧分子处于不均匀磁场中受力不同而向相反方向分离；一维情况下，分子所受磁力计算公式为：其中，V为磁性粒子的体积；μ₀为真空磁导率，其值近似于1；x为磁化率；H为磁场强度；为磁场梯度；常温常压下，如果选用的磁场强度为0.3T，磁场梯度为3T/m时，经计算，有：氧分子所受重力为5.22×10^‑25N；氧分子所受浮力为4.72×10^‑25N；氧分子所受磁力为2.21×10^‑21N；氮分子所受重力为4.56×10^‑26N；氮分子所受浮力为4.89×10^‑25N；氮分子所受磁力为‑6.14×10^‑24N；氧分子所受重力﹑浮力仅仅为磁力的万分之几，可忽略不计；且氧分子所受磁力大约为氮分子所受磁力的250倍，方向相反；故在磁场条件下，氧分子被磁场所吸引，向磁场增强的方向聚集，趋于磁场附近而达到富集，同时氮分子被排斥，向磁场减弱的方向运动，最后通过压力差和热力差，形成空气流和磁风将氧氮分离，从而实现氧氮的磁化分离；根据上述原理，对磁铁间距的调节，控制磁场及其梯度乘积的变化，即改变磁场空间内气体受力的大小，进而实现分离效果的调控。