CN1107642C - 连续制取二氧化碳的设备 - Google Patents
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Abstract
快速方便连续制取CO2方法及其设备属公安消防技术领域。以硫酸和碳酸氢铵为原料通过化学反应制取CO2气体，该方法可连续不间断产气，产气量为360-2500m3/h，产气压力为0.6MPa，产气浓度100%，产气速度、流量、压力可随意调节，除用于CO2灭火外，还可用在粮仓保鲜，农用塑料大棚植物CO2气肥促生，产气和用气前后无污染，产气后的残留物为肥田粉液。该产气设备不用电，操作简单，使用安全可靠，服务年限为10年以上。
Description
快速方便连续制取CO2方法及设备属公安消防领域，是一种快速方便制取CO2并同时用于灭火的设备。
通过国内外全面检索，现使用的CO2灭火是通过CO2高压储气瓶作为CO2气源灭火，其缺点是储气量有限，高压危险，使用不方便；煤矿井下煤炭自燃火灾灭火，一种是使用燃油废气灭火。另一种是高压分离制氮机制氮灭火，其共同的缺点是，灭火用的惰性气体中含有氧气成份，不安全，另外惰气温度高，安全性能差，使用不方便、费工料、能耗高、污染重。
本发明的目的是针对上述存在的问题，根据不同地点，不同条件下的火灭及灭火要求，设计出快速方便连续制取CO2方法及其灭火设备，可适用于工矿企业灭火及公安消防部门使用。
本发明的技术方案是以硫酸和碳酸氢铵为原料通过化学反应产生CO2气体，其化学反应式如下：
从反应物中收集CO2并用其灭火。
实现上述技术有三种方法：
第一种方法为：控制硫酸，将硫酸加入碳酸氢铵容器，制取CO2气体。
第二种方法为：控制碳酸氢铵，将碳酸氢铵加入硫酸容器，制取CO2气体。
第三种方法为：控制硫酸，控制碳酸氢铵将上述两种原料，同时加入混合器中，制取CO2气体。
本发明还涉及一种连续制取CO2的设备，其特征在于：硫酸容器(1)、碳酸氢铵容器(2)用一根压力平衡管(8)上下连接导通，设置控制阀(7)连通硫酸容器(1)和碳酸氢铵容器(2)，硫酸装料口(3)设置在硫酸容器(1)上，碳酸氢铵装料口(4)设置在碳酸氢铵容器(2)上，碳酸氢铵容器(2)上端设置CO2气体输出阀(6)，并列设置安全阀(10)、压力表(11)，碳酸氢铵容器(2)底端下设置残留物排料口(5)。
上述三种方法的共同特征是：
1、碳酸氢铵和硫酸，两种物质的反应非常迅速，是瞬间进行。固体的碳酸氢铵也能迅速同硫酸反应，为了有利于化学反应速度，配料时将碳酸氢铵用一部分水配成糊状。
2、上述反应是一个不可逆反应过程，反应的原料能全部反应完全。
3、为了使硫酸全部反应完全，配料时将碳酸氢铵用量比理论用量多3％，使反应物中不存在硫酸。
4、碳酸氢铵溶于水是个吸热过程，硫酸铵溶于水也是吸热过程，CO2产生后大量放出也是吸热过程，只有硫酸溶于水是放热过程，本反应最终的平衡是一个略微吸热过程。
快速方便连续制取CO2方法及其设备与现有技术相比具有以下优点：
1、产气速度快，两台并联，一台使用，另一台排污装料，隆替使用即可不间断连续产气，小型设备每小时产气360m3 大型设备每小时产气2500m3，产气压力达0.6Mpa，产气压力和产气流量可随意调节
2、CO2产气浓度100％。
3、出气口温度低于环境温度。
4、不用电，操作简单，适用于各种环境，产气前后和灭火前后无污染，反应后的残留物为少量的碳酸氢铵及大量的硫酸铵和水，可直接作为农田肥料使用。
5、可方便、快速、连续产气，使用安全、可靠，消除了现有制取使用CO2技术中的不足。
6、除用于CO2灭火外，还可用在粮仓保鲜，农用塑料大棚植物CO2促生及施肥等方面。
现结合附图进一步描述快速方使连续制取CO2及其设备。
图1为第一种制取CO2方法及设备图；
图2为第二种制取CO2方法及设备图；
图3为第三种制取CO2方法及设备图；其中1、硫酸容器；2、碳酸氢铵容器；3、硫酸装料口；4、碳酸氢铵装料口；
5、残留物排料口；6、二氧化碳输出阀；7、控制阀；8、压力平衡管；
9、混合器；10、安全阀；11、压力表；
现以每小时产CO2气体360m3的设备为例说明，使用时先关闭设备上的残留物排料口(5)、CO2输出阀(6)及控制阀(7)。将223kg碳酸氢铵与水配成糊状后全部加入碳酸氢铵容器(2)，然后关闭碳酸氢铵装料口(4)。将134kg，98％浓度的硫酸装入硫酸容器(1)，然后关闭硫酸装料口(3)将联接硫酸容器(1)碳酸氢铵容器(2)的控制阀(7)开启，此时，两种物料相遇，立刻有CO2气体生成，并在密闭设备内产生一定压力，当压力超过0.6Mpa时安全阀(10)会自动开启，此时可将CO2输出阀(6)打开，将CO2通过管路送到火区，或需要CO2的粮仓，或种植园需要CO2的地方。本设备可在10分钟内将上述硫酸和碳酸氢铵全部反应完，同时从CO2输出阀(6)输出60m3常温、常压的CO2气体。两台设备相并联，一台运行，另一台打开残留物排料口(5)排出反应生成物，继续装料隆替使用。当需用CO2工作完后，用清水冲洗后存放备用。
Claims (1)
1、一种连续制取CO2的设备，其特征在于：硫酸容器(1)、碳酸氢铵容器(2)用一根压力平衡管(8)上下连接导通，设置控制阀(7)连通硫酸容器(1)和碳酸氢铵容器(2)，硫酸装料口(3)设置在硫酸容器(1)上，碳酸氢铵装料口(4)设置在碳酸氢铵容器(2)上，碳酸氢铵容器(2)上端设置CO2气体输出阀(6)，并列设置安全阀(10)、压力表(11)，碳酸氢铵容器(2)底端下设置残留物排料口(5)。
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