RU2057706C1 - Method for producing oxygen - Google Patents
Method for producing oxygen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057706C1 RU2057706C1 RU92015118A RU92015118A RU2057706C1 RU 2057706 C1 RU2057706 C1 RU 2057706C1 RU 92015118 A RU92015118 A RU 92015118A RU 92015118 A RU92015118 A RU 92015118A RU 2057706 C1 RU2057706 C1 RU 2057706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- solution
- sodium carbonate
- hydrogen peroxide
- solutions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам генерации газов, в частности к химической генерации кислорода в системах, требующих компактного автономного источника кислорода, например, в медицине, в рыбной промышленности для обогащения воды кислородом при перевозке рыбы, в сельском хозяйстве для проращивания в емкостях семян и т.д. The invention relates to methods for generating gases, in particular to the chemical generation of oxygen in systems requiring a compact autonomous oxygen source, for example, in medicine, in the fishing industry for enriching water with oxygen when transporting fish, in agriculture for germination in seed tanks, etc. .
Известны способы получения кислорода за счет разложения растворов, содержащих пероксид водорода, под действием формованного в единый блок диоксида марганца [1] Выделение кислорода начинается сразу при погружении катализатора в раствор. Known methods for producing oxygen by decomposing solutions containing hydrogen peroxide under the action of manganese dioxide molded into a single block [1] The evolution of oxygen begins immediately when the catalyst is immersed in the solution.
Способ позволяет регулировать газовый поток, при удалении катализатора из раствора генерация газа прекращается. Главный недостаток способа состоит в том, что за счет блокирования поверхности катализатора пузырьками газа интенсивность газового потока быстро падает. Восстановление активных центров на поверхности каталитического блока обеспечивается специальными приспособлениями (вибратором, щеткой или нагревателем). Приведение в действие приспособлений, активирующих катализатор, требует подвода энергии, что сужает области использования способа. The method allows you to adjust the gas flow, when removing the catalyst from the solution, gas generation stops. The main disadvantage of this method is that due to the blocking of the catalyst surface by gas bubbles, the intensity of the gas stream decreases rapidly. The restoration of active centers on the surface of the catalytic unit is provided by special devices (vibrator, brush or heater). The actuation of devices activating the catalyst requires a supply of energy, which narrows the scope of the method.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения кислорода при разложении водных растворов пероксида водорода в присутствии диоксида марганца, сформованного в единый блок, с малорастворимой добавкой перхлората калия [2] Стабильность газового потока обеспечивается за счет обновления поверхности катализатора и постепенного добавления в раствор диоксида марганца при медленном растворении добавки, подведение дополнительной энергии для активации катализатора не требуется. Кислород начинает выделяться при погружении каталитического блока в раствор пероксида водорода. Способ допускает регулирование газового потока. Главный недостаток способа непроизводительные потери кислорода за счет относительно медленного выхода генерации на режим и значительного времени ее замедления. The closest in technical essence to the invention is a method for producing oxygen by decomposing aqueous solutions of hydrogen peroxide in the presence of manganese dioxide, molded into a single unit, with sparingly added potassium perchlorate [2] Stability of the gas flow is ensured by updating the surface of the catalyst and gradually adding dioxide to the solution manganese with a slow dissolution of the additive, the addition of additional energy to activate the catalyst is not required. Oxygen begins to be released when the catalytic unit is immersed in a solution of hydrogen peroxide. The method allows the regulation of the gas stream. The main disadvantage of this method is the unproductive loss of oxygen due to the relatively slow exit of generation to the regime and the significant time of its deceleration.
Изобретение решает задачу снижения непроизводительных потерь кислорода за счет сокращения времени выхода процесса на режим и времени замедления процесса. The invention solves the problem of reducing unproductive oxygen losses by reducing the time the process takes to the mode and the time of slowing down the process.
Это достигается тем, что разложение раствора пероксида водорода под действием каталитического блока, состоящего из диоксида марганца и малорастворимого вещества, проводится в присутствии карбоната натрия. Изобретение позволяет в несколько раз сократить время выхода процесса на режим и время замедления генерации, тем самым снизить непроизводительные потери кислорода. Максимальное снижение непроизводительных расходов кислорода, по сравнению с прототипом, достигается при использовании кислородвыделяющих растворов с мольным отношением карбоната натрия к пероксиду водорода, близким к мольному отношению компонентов в растворе пероксольвата карбоната натрия Na2CO3 х х1,5H2O2 при содержании H2O2 не более 5%
П р и м е р 1. На чертеже изображен компактный генератор, включающий реакционный сосуд 1 емкостью 300 см3, каталитический блок 2, отверстие 3 для выхода газа и загрузочное отверстие с крышкой 4 и держателем каталитического блока 5. Каталитический блок 2 закрепляют в держателе 5, устроенном так, что рабочей поверхностью является только торцевая часть каталитического блока 2 (поверхность составляет 1,81 см2).This is achieved by the fact that the decomposition of a hydrogen peroxide solution under the action of a catalytic unit consisting of manganese dioxide and a sparingly soluble substance is carried out in the presence of sodium carbonate. The invention allows several times to reduce the time the process goes into mode and the time to slow down the generation, thereby reducing unproductive oxygen losses. The maximum reduction in oxygen overhead, in comparison with the prototype, is achieved by using oxygen-evolving solutions with a molar ratio of sodium carbonate to hydrogen peroxide, close to the molar ratio of components in a solution of sodium carbonate peroxolate Na 2 CO 3 x х1,5H 2 O 2 with a content of H 2 O 2 no more than 5%
Example 1. The drawing shows a compact generator comprising a
Объем выделяющегося через отверстие 3 кислорода измеряют газовой бюреткой. За начало отсчета принято время погружения каталитического блока 2 в раствор. Разложение раствора кислородоносителя проводят при 20оС.The volume of oxygen released through
Время выхода процесса генерации на режим определялось временем достижения скорости генерации кислорода, составляющей не менее 70% от средней; время замедления генерации время генерации кислорода (в конце процесса) с интенсивностью газового потока менее 70% от средней. Непроизводительные потери кислорода определялись объемом кислорода (в относительно общего объема), выделяющимся при интенсивности газового потока менее 70% от средней. Средняя интенсивность (скорость) газового потока определялась по формуле Vобщ/t, где Vобщ общий объем выделенного кислорода, см3, t время полного разложения кислородоносителя в растворе, мин.The time for the generation process to enter the regime was determined by the time it took for the oxygen generation rate to reach at least 70% of the average; generation slowdown time oxygen generation time (at the end of the process) with a gas flow rate of less than 70% of the average. Unproductive oxygen losses were determined by the volume of oxygen (in relative total volume) released at a gas flow intensity of less than 70% of the average. The average intensity (speed) of the gas flow was determined by the formula V total / t, where V total total volume of oxygen released, cm 3 , t the time of complete decomposition of the oxygen carrier in solution, min
В опытах 1-5 (табл. 1) в реакционном сосуде 2 смешивают водные растворы карбоната натрия и пероксида водорода, погружают каталитический блок. Общий вес раствора 132 г. Содержание пероксида водорода в растворе 3% Каталитический блок содержал 2,5% пероксида марганца. In experiments 1-5 (table. 1) in a
Опыт 6 (табл. 1) отличается от опытов 1-5 тем, что в реакционный сосуд 2 помещался раствор пероксосольвата карбоната натрия, приготовленный растворением (t20оС) при активном перемешивании в течение 15 мин гранулированного пероксольвата карбоната натрия (техническое название "Персоль"). В процессе приготовления раствора потери кислорода составляют около 5%
В опыте 7 (табл. 1) в качестве кислородоносителя использовался пероксосольват карбоната натрия марки "технический". Для снижения потерь кислорода при медленном растворении гранул пероксосольвата раствор предварительно не готовился. Гранулы помещались в реакционный сосуд 2, добавлялась вода, погружался каталитический блок. Общий вес раствора 132 г. Каталитический блок содержал 2,5% пероксида марганца.Experiment 6 (Table. 1) differs from the experiments 1-5 that, in the
In experiment 7 (Table 1), the technical grade peroxosolvate of sodium carbonate was used as an oxygen carrier. To reduce oxygen losses during the slow dissolution of peroxosolvate granules, the solution was not previously prepared. Granules were placed in
Как следует из табл. 1, введение карбоната натрия в растворы пероксида водорода позволяет значительно уменьшить время выхода процесса генерации на режим и время замедления реакции. Максимальное снижение (вдвое) непроизводительных расходов кислорода достигается при мольном отношении карбоната натрия к пероксиду водорода в растворе, соответствующем отношению этих компонентов в растворе пероксосольвата карбоната натрия Na2CO3 · 1,5H2O2 и составляет 1: 1,5. Увеличение содержания карбоната натрия в растворе более 6,2% не приводит к улучшению характеристик процесса, более того, при содержании карбоната натрия в исходном растворе более 9% непроизводительные потери кислорода увеличиваются (табл. 1, опыт 5).As follows from the table. 1, the introduction of sodium carbonate in solutions of hydrogen peroxide can significantly reduce the time the output of the generation process to the mode and time of slowing down the reaction. The maximum reduction (by half) of oxygen overhead is achieved with a molar ratio of sodium carbonate to hydrogen peroxide in a solution corresponding to the ratio of these components in a solution of sodium carbonate peroxosolvate Na 2 CO 3 · 1.5H 2 O 2 and is 1: 1.5. An increase in the sodium carbonate content in the solution of more than 6.2% does not lead to an improvement in the process characteristics; moreover, when the content of sodium carbonate in the initial solution is more than 9%, unproductive oxygen losses increase (Table 1, experiment 5).
Как видно из опытов 6 и 7, при использовании в качестве кислородоносителей растворов пероксосольвата карбоната натрия непроизводительные потери кислорода в несколько раз выше, чем при использовании растворов пероксида водорода с добавками карбоната натрия (оп. 1-5, табл. 1). As can be seen from
П р и м е р 2. Условия проведения опытов не отличаются от условий проведения опытов 1-5, описанных в примере 1. Исследовались растворы с концентрацией по пероксиду водорода 3,5 и 10% и отношением компонентов Na2CO3:H2O2 1: 1,5. Каталитический блок содержал 2,5% пероксида марганца.PRI me
Для сравнения во всех случаях в идентичных условиях проводились опыты по разложению растворов пероксида водорода, не содержащих карбонат натрия. For comparison, in all cases under identical conditions, experiments were carried out on the decomposition of hydrogen peroxide solutions not containing sodium carbonate.
Результаты приведены в табл. 2. The results are shown in table. 2.
Как следует из табл. 2, при создании в растворе оптимального мольного отношения между карбонатом натрия и пероксидом водорода 1:1,5, в случае 3 и 5%-ных растворов непроизводительные потери кислорода сокращаются вдвое. Введение карбоната натрия в более концентрированные растворы по пероксиду водорода, например 10%-ный (табл. 2), неэффективно: увеличивается время замедления генерации, возрастают непроизводительные потери кислорода. Связано это, по-видимому, с блокированием каталитических центров малорастворимым пероксосольватом карбоната натрия, выпадающим в осадок в значительных количествах в растворах с концентрацией по пероксиду водорода выше 5%
П р и м е р 3. Условия проведения опытов не отличаются от условий, описанных в примере 1 (оп. 1-5). Разложение растворов проводилось в присутствии каталитических блоков разного состава.As follows from the table. 2, when creating an optimal molar ratio between sodium carbonate and hydrogen peroxide in the solution of 1: 1.5, in the case of 3 and 5% solutions, unproductive oxygen losses are halved. The introduction of sodium carbonate into more concentrated hydrogen peroxide solutions, for example, 10% (Table 2), is ineffective: the time of generation slowdown increases, and unproductive oxygen losses increase. This is apparently due to the blocking of catalytic sites by the poorly soluble sodium carbonate peroxosolvate, which precipitates in significant quantities in solutions with a concentration of hydrogen peroxide above 5%
PRI me
В табл. 3 представлены характеристики процесса генерации кислорода при использовании разных составов катализатора. In the table. Figure 3 shows the characteristics of the oxygen generation process using different catalyst compositions.
Для сравнения приведены результаты опытов по разложению растворов H2O2, не содержащих Na2CO3, проводимых в идентичных условиях.For comparison, the results of experiments on the decomposition of solutions of H 2 O 2 not containing Na 2 CO 3 carried out under identical conditions are given.
Как следует из табл. 3, введение карбоната натрия в кислородвыделяющие растворы эффективно снижает непроизводительные потери кислорода при использовании каталитических блоков разного состава. Составом каталитического блока можно менять характеристики газового потока. As follows from the table. 3, the introduction of sodium carbonate in oxygen-evolving solutions effectively reduces the unproductive loss of oxygen when using catalytic blocks of different compositions. The composition of the catalytic unit can change the characteristics of the gas stream.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015118A RU2057706C1 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Method for producing oxygen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92015118A RU2057706C1 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Method for producing oxygen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92015118A RU92015118A (en) | 1995-03-27 |
RU2057706C1 true RU2057706C1 (en) | 1996-04-10 |
Family
ID=20134618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92015118A RU2057706C1 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Method for producing oxygen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057706C1 (en) |
-
1992
- 1992-12-28 RU RU92015118A patent/RU2057706C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Заявка ЕР N 0196619, кл. C 01B 13/02, 1986. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1723029, кл. C 01B 13/02, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PT1542932E (en) | Method for the treatment of waste water with sludge granules | |
AU8585491A (en) | Generation of chlorine dioxide in a non-aqueous medium | |
US4466556A (en) | Dispensing method and apparatus for controllable dispensing of oxygen and liquids in biological systems | |
RU2057706C1 (en) | Method for producing oxygen | |
JPS6347681B2 (en) | ||
WO1990011248A1 (en) | Controlled release of desired product through the controlled reaction of precursor | |
EP0054371B1 (en) | Process for detoxification | |
JPH0221873B2 (en) | ||
SU1723029A1 (en) | Method of oxygen preparation | |
US3189518A (en) | Composition for treating swimming pool water | |
JPH09276881A (en) | Treatment of nitrogen compound-containing water | |
Lin et al. | Ammonia and nitrite removal from sea water by ozonation | |
KR960007191B1 (en) | Oxygen producing catalyst | |
KR20030096338A (en) | Denitrification of aquarium water | |
CN109095591A (en) | Activate persulfate, the method for removing pollutant, application | |
JPS62278104A (en) | Oxygen-generation method and generator therefor | |
JPH04243597A (en) | Ozone water producing apparatus | |
JPH0648705A (en) | Oxygen-generating agent | |
Ku et al. | The Decomposition Kinetics of Monocrotophos in Aqueous Solutions by the Hydrogen Peroxide–Ozone Process | |
RU2040275C1 (en) | Method for producing decontaminating agent | |
US5043078A (en) | Water oxygenating and purifying method | |
JPH05284878A (en) | Oxygen generator | |
JPH0648704A (en) | Oxygen-generating agent | |
US4418051A (en) | Process for preparing thallium (III) | |
JPH02296702A (en) | Generation of oxygen |