CN104843706A - 二氧化碳发生器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种二氧化碳发生器，包括瓶口具有螺纹的反应容器和可拆卸的容器盖，所述的容器盖由阀门、密封连接件、锁紧螺纹套构成；所述的密封连接件呈凸形状，该密封连接件的上端与所述的阀门固定连接，该密封连接件的下端的直径与所述反应容器的瓶口外直径相适配；所述的锁紧螺纹套套设在所述的密封连接件的下端外。本发明不受地域、环境、时间限制，只要投入反应原料，就可产生具有一定压力的二氧化碳气体。

Description

二氧化碳发生器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及气体发生器，特别是一种二氧化碳气体发生器及其使用方法。
技术背景
传统二氧化碳的使用通常采用高压钢瓶、高压铝瓶充装后使用，但生活社区，偏远地区存在充装交通不便的因素。针对长期、少量、持续性需求二氧化碳的用户，比如中小型水族箱内水草光合作用需求的少量，定期的CO2补充，比如自制碳酸饮料需求的少量可食用具有一定压力的CO2气体，本发明装置完全满足此种需求。
传统钢瓶或铝瓶可充装式CO2装置受气源地限制，对于生活社区或远离气源地的偏远地区，充装不便。而对于抛弃式CO2瓶，长期使用的高昂成本都限制了CO2需求的普及。
发明内容：
本发明的目的是提供一种二氧化碳气体发生器，该发生器能够随时不受地域限制产生少量、可食用、具有一定压力的CO2气体的装置。
本发明的技术解决方案如下：
一种二氧化碳发生器，其特点在于，包括瓶口具有螺纹的反应容器和可拆卸的容器盖，所述的容器盖由阀门、密封连接件、锁紧螺纹套构成；
所述的密封连接件呈凸形状，该密封连接件的上端与所述的阀门固定连接，该密封连接件的下端的直径与所述反应容器的瓶口外直径相适配；所述的锁紧螺纹套套设在所述的密封连接件的下端外。
所述的密封连接件的顶部和底部分别设有上密封圈和下密封圈，使密封连接件分别与阀门、反应容器的接触端面密封连接。
所述的阀门外接有压力显示装置和气量微调装置。
所述的反应容器具有承压及耐酸碱腐蚀能力。
利用上述二氧化碳发生器产生二氧化碳的方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：
步骤1、容器盖的组装，具体是：
首先将密封连接件的上端自下而上套入锁紧螺纹套中，然后在密封连接件的上端面放置上密封圈后与阀门下部螺纹锁紧配合，端面密封连接；
步骤2、向反应容器内投入一定量的柠檬酸；
步骤3、向反应容器内投入与柠檬酸等质量的小苏打；
步骤4、反应容器倾斜，使水从反应容器口沿反应容器内壁流入反应容器内，投入的水量应完全可以溶解步骤2、3所投入的柠檬酸和小苏打；
步骤5、将容器盖与反应容器的瓶口通过锁紧螺纹套连接，使密封连接件下端面与反应容器口端面通过下密封圈端面密封连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
不受地域，环境，时间限制，只要投入反应原料：柠檬酸和小苏打、水，就可随时随地产生具有一定压力的二氧化碳气体。而柠檬酸和小苏打这两种反应原料也是市面上很容易买到的食品添加剂。至于反应后的生成物柠檬酸钠也是极易溶于水的，不会产生沉淀物。伴随着二氧化碳的使用，反应容器内的气体压力也会逐渐减少至标准大气压。拧动锁紧螺纹套，就可以打开容器盖。通过反应容器口可直接倒掉反应后的剩余溶液。简单清洗反应容器内壁或不清洗反应容器内壁，也可再次充装反应原料制备所需二氧化碳气体。以3L反应容器，投入反应材料以200g柠檬酸+200g小苏打+300ml水为例，该装置可以提供初始压力1.5MP，200g质量的二氧化碳气体。以家庭水族箱内水草光合作用补充二氧化碳为例，以1-2秒1个气泡的二氧化碳供给量，每天8-10小时的供给，可以满足30-40天的需求。
附图说明
图1为本发明二氧化碳发生器的结构示意图。
图中：1.阀门 2.密封连接件 3.锁紧螺纹套 4.反应容器5.密封圈
具体实施方式
以下进一步对本发明进行详细的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
图1为本发明二氧化碳发生器的结构示意图，如图所示，反应容器的容器口为外螺纹结构，阀门和反应容器通过阀门连接件和锁紧螺纹套端面密封连接。具体结构是一种二氧化碳发生器，包括瓶口具有螺纹的反应容器4和可拆卸的容器盖，所述的容器盖由阀门1、密封连接件2、锁紧螺纹套3构成；所述的密封连接件2呈凸形状，该密封连接件2的上端与所述的阀门1固定连接，该密封连接件2的下端的直径与所述反应容器4的瓶口外直径相适配；所述的锁紧螺纹套3套设在所述的密封连接件2的下端外。
采用化学反应方式，投入一定比例的食品级反应原料，溶剂就能产生具有一定压力的可食用的CO2气体。反应容器内部能够承受一定的压力，经受一定的酸、碱腐蚀。反应容器即作为反应气体发生的容器，也作为储存CO2气体的容器。
以一个3L的承压能力达到2.5Mp的反应容器，其材质为304不锈钢材质，具有一定的耐酸碱性能。反应容器瓶口为15mm口径的外螺纹口，该口一作为投入反应原料的投料口，二也作为与阀门连接的密封连接口。
反应材料以200g柠檬酸+200g小苏打+300ml水为例。根据其化学反应方程式，可以得知反应完全将产生100g左右的C02气体。
步骤1、容器盖的组装，具体是：
首先将密封连接件的上端自下而上套入锁紧螺纹套中，然后在密封连接件的上端面放置上密封圈后与阀门下部螺纹锁紧配合，端面密封连接；
步骤2：通过反应容器口，投入200g食品级的纯度95％以上的颗粒状一水柠檬酸。
步骤3：通过反应容器口，投入200g食品级的纯度95％以上的粉末状小苏打。
步骤4：反应容器倾斜45度角后，使300mL水从反应容器口沿反应容器内壁流入反应容器内。利用小苏打的溶解率大大低于柠檬酸的特性，容器内的小苏打可以起到短暂隔绝柠檬酸与水的作用，暂缓化学反应剧烈发生。瓶体内可以听到丝丝的气体声音，证明反应已经开始进行。
步骤5、将容器盖与反应容器的瓶口通过锁紧螺纹套连接，使密封连接件下端面与反应容器口端面通过下密封圈端面密封连接。
为了加快反应的进行，我们拿起瓶体，水平晃动，使两种反应材料充分混合，加快内部化学反应的快速发生。可以看到在晃动10S后，阀门外接的压力表显示值迅速上升至0.5MP左右，伴随化学吸热反应的进行，瓶体下部外表面开始凝结冷凝水。放置8小时候后，压力表显示值再上升，压力值稳定在1.5MP。
如此通过该反应装置及其制备方法，可以获得100g左右初始压力1.5MP的CO2气体。

Claims (5)

1.一种二氧化碳发生器，其特征在于，包括瓶口具有螺纹的反应容器(4)和可拆卸的容器盖，所述的容器盖由阀门(1)、密封连接件(2)、锁紧螺纹套(3)构成；
所述的密封连接件(2)呈凸形状，该密封连接件(2)的上端与所述的阀门(1)固定连接，该密封连接件(2)的下端的直径与所述反应容器(4)的瓶口外直径相适配；所述的锁紧螺纹套(3)套设在所述的密封连接件(2)的下端外。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳发生器，其特征在于，所述的密封连接件(2)的顶部和底部分别设有上密封圈(5)和下密封圈(6)，使密封连接件(2)分别与阀门(1)、反应容器(4)的接触端面密封连接。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳发生器，其特征在于，所述的阀门外接有压力显示装置和气量微调装置。
4.根据权利要求1-3任一所述的二氧化碳发生器，其特征在于，所述的反应容器具有承压及耐酸碱腐蚀能力。
5.一种利用权利要求1-3任一所述的二氧化碳发生器产生二氧化碳的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1、容器盖的组装，具体是：
首先将密封连接件(2)的上端自下而上套入锁紧螺套(3)中，然后在密封连接件的上端面放置上密封圈(5)后与阀门下部螺纹锁紧配合，端面密封连接；
步骤2、向反应容器内投入一定量的柠檬酸；
步骤3、向反应容器内投入与柠檬酸等质量的小苏打；
步骤4、反应容器倾斜，使水从反应容器口沿反应容器内壁流入反应容器内，投入的水量应完全溶解步骤2、3所投入的柠檬酸和小苏打；
步骤5、将容器盖与反应容器(4)的瓶口通过锁紧螺套(3)连接，使密封连接件(2)下端面与反应容器口端面通过下密封圈(6)端面密封连接。
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