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氧氣發生器的應用
- 2020-11-02-

  目前研究較多的化學製氧技術主要包括堿金屬超氧化物製氧技術、氯酸鹽製氧技術、過碳酸鹽製氧技術。超氧化物製氧技術目前在便攜式口罩及飛船等密閉環境中有部分應用,但該藥劑吸水後變質,反應效率下降,藥劑本身氧化性強,不僅對設備有腐蝕性,還會對人體呼吸道造成損傷,因此適用範圍也受到限製。目前,美國和南非等國在應用中大量使用以氯酸鹽為主要成分的氧氣發生器,是現有的潛艇及核潛艇緊急氧氣供應設備,同時適用於其他密閉環境的短期氧氣供應,特別是在礦井中得到廣泛應用。

  技術原理

  以氯酸鹽為主要原料的製氧技術是根據氯酸鹽高溫分鍾釋放氧氣,最常用的氯酸鹽是氯酸鈉(NaCl03)。氯酸鈉分解溫度通常高於熔點溫度,分解過程大致如下:

  2NaClO3—2NaCI+3O2

  為了使整個氧氣釋放過程自動完成,通常需要在氧化劑塊中添加一定量的金屬粉末(如鎂粉、鐵粉等)作為燃料,產生瞬間高溫,使反應得以進行。高溫會引起副作用,產生微量氯,因此要添加銅氧化物、鈷氧化物、錳氧化物等一定量的催化劑(如銅氧化物、鈷氧化物、錳氧化物等),在允許反應完全進行的條件下,適當降低反應溫度,盡可能抑製副作用。同時,要加入一定量的氯抑製劑和氯過濾材料,使副作用引起的微量氯完全清除。

  產品特性

  利用氯酸鹽高溫分解原理製作的固體氧氣發生器(氧氣燭光)主要由啟動裝置、氧氣藥塊和氧氣過濾材料組成。啟動裝置產生的熱量分解氧氣蠟燭塊,釋放氧氣,氧氣通過氧氣蠟燭內部的過濾材料淨化後,直接從出口排出,使人體能夠呼吸。氧氣蠟燭的氧氣藥塊以一定比例混合氧氣源(氯酸鈉)、金屬粉、催化劑、氯抑製劑、粘合劑等,按入氧氣蠟燭藥塊。

  氧氣蠟燭的主要特點是:

  1)體積小,便於攜帶。

  2)氧氣儲存量大,與體積相同的液氧相似。

  3)氧氣生產率快,啟動時可以釋放所有氧氣,氧氣生產率和氧氣生產率不受外部周圍溫度、濕度、壓力等環境條件的影響。

  4)使用過程中沒有與人的呼吸係統相匹配的問題。

  5)操作簡單,啟動時不需要加電,不產生火焰,使用後殘留物不汙染環境,不需要後期處理,使用前後裝置體積不變。

  6)穩定性高,不需要特殊的保存條件,可以長期保存等。由於這些特點,氧氣蠟燭是緊急氧氣供應領域的首選氧氣供應裝置,特別是礦井、潛艇、空間站、宇宙飛船和密閉坑道緊急氧氣供應。氧接觸不會與水發生化學反應,所以水與氧接觸時不會產生危險。氧氣蠟燭本身是氧氣生產設備,其反應原理是高溫熱解,因此在使用過程中,在向環境釋放一定熱量的同時,環境溫度可能會稍微提高。另外,有機物與正在釋放氧氣的氧氣觸覺接觸時,可能會引起火災。因此,在生產、運輸、儲存和使用過程中,氧觸也不能與碳氫化合物或其他有機物接觸,使用前應清潔氧觸表麵的油汙,防止危險。

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