TW397705B - Process and device for the separation of gases in a gas mixture - Google Patents

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Wolfgang Volker
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Messer Griesheim Gmbh
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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 —_ B7__^ _ 五、發明説明（1 ) 磁場對磁性偶極之影響是已知的：偶極受磁線較稠密 之區域的吸引。作用在磁偶極之力計算如下： (l)K=p*jt/〇*dH/dr 其中 P =偶極之磁矩 V 〇 =自由空間之穿透性 H =磁場強度 r =磁場範圍。 在此情況中，磁矩的値計算如下： p = V.3 k η 其中k =波茲曼常數 T =絕對溫度 K =磁敏感性（材料之性質） η二粒子之數目密度 亦已知使用磁性以測量濃度。 例如，利用氧之順磁性以測量其在氣體，例如空氣中 之濃度。使用加熱線電阻器或具有彈簧懸置物之啞鈴來測 量在不均勻磁場中因排列和加速所致之流，且其是欲測量 之氣體中氧含量之比例量。這些測量裝置使用永久磁鐵來 操作.（Messen und regeln'in der WSrme-und Chemietechnik 〔Measurement and Control in Heat Technology and Chemical Engineering〕，73』頁，Siemens, 5th Edition, 1962 ,(請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·
、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -4 _ A7 B7 經濟部中央標辛爲員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 磁鐵的線圏具有一磁場（每單位面積），此磁場藉繞 組（windings )之frustoconical排列而向右放大至北極。 在測量裝置中，氧受吸引向較大場線密度。氮被持續 發生之衝擊所夾帶，且產生一流。此在測量學文獻中稱爲 ''磁風〃 （Handbuch der Betriebstechnik〔 Handbook of Process Engineering ] , ch. 3.10.2.2 )。 因爲對此效應是最重要的這項參數，氧之特定磁敏感 性與氮者相差2倍，這些性質使二氣體之分離成爲可能。 若氧（0 2 )之P及k値依式（1 )及（2 )來計算， 且假定1 c m範圍中有1 0 6 A / m的磁場，則見到：在不 均勻磁場中，在不同狀態之自由可移動的氧分子，相對於 氮分子，有相當於1 Ό 4倍重力加速度的加速度。 忽略分子內衝擊，則這對在不同狀態之自由可移動分 子而言使得，0 2和N 2間達成顯著的分離，若氣流通過不 均勻磁場。僅用上述磁場維持，則〇 2部分會偏離以進入磁 場至其可易於自氣流中分出且取出的程度。 此效應及所得之分離結果因◦ 2及N 2間之分子內撞擊 所阻礙，使得0 2分子移動的優先方向極快地分授給N 2部 分，而因此被中和。對於此現象之一有貢獻的因素是下述 事實：在標準壓力下，N2之平均自由徑是0 · 0 6 #ηι。 方向的氣流（磁風）有效果，但N 2及〇 2間之巨觀分離效 果則否。 爲了要使之可能利用〇2分子移動之優先方向（這是藉 磁交互作用）以達成分離，須要額外的方法步驟：在2分 (請先閲讀背面之注意事項界填寫本莧) 裝.
、1T .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4槔格（210X297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（3 ) 子之移動之優先方向因撞擊而與N2分子合倂前，0 2與 N 2間之分離須在平均自由徑之量度內達成。流經磁場之氣 體積體中的包括者，稱爲微擾表面，會達成此效果。這些 微擾表面是基於多種不同的物理原則（選擇性膜，沈積， 冷凝表面等）。微擾表面的效果是在：在〇2分子上之優先 磁力作用亦導致0 2部分在稠密場線方向上之巨觀的優先移 動。 · 圓錐形的磁體配具有一在流動徑中呈現某些形式之微 擾表面的塡充物。在這些表面上發生交互作用，因此之故 ，氧在北極方向上具有較大之平均力的矢量且比氮具有較 稠密之場線。 因爲富含氧之氣流亦比入口氣體有更大之順磁性，在 場線較稠密之區域中分離效果會加強。使用此型式之排列 ，可能達成極高之純度。 富含氮之氣流會被提供有反向或在氧移動之相反方向 上離開系統的機會。有利地，在線圈之捲纏物之下排列有 多孔壁。 因氣體分離僅需克服在微擾表面上之流動阻礙’能量 支出相當適度。 對技術應用而言，富含氧或高純度氧會加壓至所要程 度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5·
I -6-

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8__ 六、申請專利範園 1 . 一種分離氣體混合物中之氣體的方法，其中一氣 體與氣體混合物分離，係藉著在一具有一或多個微擾表面 之不均勻磁場的輔助下利用此氣體和氣體混合物之其餘者 之不同的磁敏感性而達成。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中氣體混合物 經過具有一或多個微擾表面之不均勻磁場，結果，此氣體 與氣體混合物之其餘者有不同的移動方向，且因此與氣體 混合物之其餘者分離。 3 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其中此氣體 是順磁性的且氣體混丨合物之其餘者是抗磁的。 4 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其中氣體混 合物是空氣且順磁性的氣體是氧。 5 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其中微擾表 面是氣體系統中之介面，薄膜和/或沈積物。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中微擾表 面藉著與技術分離方法之一或多種結合而產生。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 .如申請專利範圍第6項之方法，.其中技術分離方 法是整流，壓力擺幅吸附（P S A )，真空壓力擺幅吸附 (V P S A )，薄膜方法及/或擴散方法。 8 . —種分離氣體混合物中之氣體的裝置，其中氣體 送至一分離裝置，結果產生具有一或多個微擾表面之不均 勻磁場’且藉此’此氣體因爲此氣體與氣體混合物之磁敏 感性差異而自氣體混合物因分出。 9 ·如申請專利範圍第8項之裝置，其中磁場藉一或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ：~
    經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 多個永久磁鐵或電磁鐵產生。 1 〇 .如申請專利範圍第9項之裝置，其中磁場藉超 導性磁鐵產生。 1 1 .如申請專利範圍第8至1 0項中之一項之裝置 ’ # Φ至少二磁鐡以會產生磁場線之漏斗狀來排列彼此角 度' 1 2 ·如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中場線與 漏斗狀輪廓形成1〇°至8〇。之包括角度。 1 3 .如申請專利範圍第8至1 0項中之一項的裝置 ’其中此氣體或氣體混合物與壁成一線地送至磁場及/或 @，經磁鐵’該壁對於此氣體或氣體混合物是可滲透的。 本紙張尺度適用.中國國家標準（CNS ) ΑΊ规格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106582191A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 杭州激湍流体科技有限公司 磁分离增氧装置
EP3651877A4 (en) * 2017-07-14 2021-01-13 Khalifa University of Science and Technologie MEMBRANE GAS SEPARATION UNDER MAGNETIC FIELD
DE102021109146B4 (de) 2021-04-13 2023-03-30 Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH Magnetmodul und Vorrichtung zur magnetbasierten Separation eines sauerstoffhaltigen Mischfluids sowie Verfahren zur Herstellung eines sauerstoffangereicherten Nutzgases durch die Vorrichtung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3177633A (en) * 1961-09-29 1965-04-13 Jr Lee L Mcdonald Oxygen enricher for combustion engines
DE1910574A1 (de) * 1969-03-01 1970-09-10 Wilhelm Westermann Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung oder Trennung eines Gasgemisches
US3830621A (en) * 1972-01-31 1974-08-20 Lectro Static Magnetic Corp Process and apparatus for effecting efficient combustion
DE2246891A1 (de) * 1972-09-23 1974-04-04 Fritz Maus Verfahren und aggregat zur anreicherung der verbrennungsluft mit luftsauerstoff
DE3021661A1 (de) * 1980-04-09 1981-12-17 Gottfried 6486 Brachttal Bähr Verfahren und vorrichtung einer mittels dauermagnetsystem konstant verdichtende und durch mehr oder minder stromdurchflossener spule oder spulen steuerbare zusatzverdichtende sauerstoffanreicherung
US4476105A (en) * 1982-01-28 1984-10-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Process for photosynthetically splitting water
DE3440781A1 (de) * 1984-11-08 1986-05-28 Germann, Franz Elektronisch-magnetische-abgasentgiftung
JPS6261655A (ja) * 1985-09-11 1987-03-18 Hitachi Ltd ガス分離方法および装置
DE3624626A1 (de) * 1986-07-18 1988-01-28 Pilgrimm Herbert Verfahren zur abtrennung von stoffen aus einem stoffgemisch unter verwendung von magnetischen fluessigkeiten
DE3630913A1 (de) * 1986-09-11 1988-03-24 Peter Dipl Ing Mandl Sauerstoff - magnetfilter
JP3353620B2 (ja) * 1995-11-13 2002-12-03 トヨタ自動車株式会社 磁界式酸素富化装置
DE19604060A1 (de) * 1996-02-05 1997-08-07 Reika Elektronik Karin Walch Vorrichtung zur Behandlung von flüssigen oder gasförmigen Medien
DE19714355A1 (de) * 1997-03-26 1998-10-01 Rolf Sydow Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen

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