专利名称：快速方便连续制取二氧化碳方法及设备的制作方法
快速方便连续制取CO2方法及其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，不同条件下的火灾及灭火要求，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。
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，是舜间进行。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湖状。
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。
现结合的附图进一步描述快速方便连续制取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、CO2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工作完成后，用清水冲洗后存放备用。
权利要求
1.快速方便连续制取CO2方法及其设备，以硫酸和碳酸氢铵为原料，通过化学反应生成CO2、水及硫酸铵，其反应方程式为从反应物中收集CO2，实现上述化学反应有三种方法首先控制硫酸，将硫酸加入碳酸氢铵容器(2)，制取CO2气体；其次控制碳酸氢铵，将碳酸氢铵加入硫酸容器(1)，制取CO2气体；最后控制硫酸，控制碳酸氢铵，将上述两种原料同时加入混合器(9)中，制取CO2气体；制出的CO2不但可用于公安消防，同时用于农业气肥，食品保鲜等。
2.根据权利要求1中所述制取CO2的三种方法所具有的共同特征是碳酸氢铵和硫酸，两种物质的反应非常迅速，是舜间进行的，固体的碳酸氢铵也能迅速同硫酸反应，为了提高化学反应速度，配料时将碳酸氢铵用部分水配成湖状，硫酸和碳酸氢铵反应是一个不可逆反应过程，反应的硫酸和碳酸氢铵能全部反应完全，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，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。
3.根据权利要求1所述的快速方便连续制取CO2的设备由硫酸容器(1)，碳酸氢铵容器(2)，硫酸装料口(3)，碳酸氢铵装料口(4)，残留物排料口(5)，CO2输出阀(6)，控制阀(7)，压力平衡管(8)，混合器(9)，安全阀(10)，压力表(11)组成，其特征是通过控制阀(7)，将硫酸容器(1)中的硫酸与碳酸氢铵容器(2)中的碳酸氢铵相遇或在混合器(9)中混合起化学反应生成CO2气体，并通过管路将CO2气体送到需要的地方。
4.根据权利要求1所述的快速方便连续制取CO2设备的使用方法，现用每小时产CO2气体360m3的设备来说明，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碳酸氢铵同普通水配成糊状后，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)与碳酸氢铵容器(2)的控制阀(7)开启，此时两种物料相遇，立刻有CO2气体生成并在该密闭设备内产生压力，当压力超过O.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，另一台关闭CO2输出阀(6)，打开残留物排料口(5)排出反应生成物，继续装料隆替使用，当需要CO2工作完成后，用清水清洗设备并存放备用。
5.根据权利要求1所述产生的CO2气体浓度100％，产气压力为O.6Mpa，产气量为360m3和2500m3，产气压力，产气速度可随意调节，用于粮仓和食品保鲜时，将CO2气体充入粮仓或食品保鲜容器中，将粮仓或食品保鲜容器中的空气排出，并由CO2气体充满被保鲜物的空间，阻止被保鲜物与空气接触，从而起到保鲜作。
6.根据权利要求1所述产生的CO2气体可直接送入农用塑料大棚或花卉苗木大棚作为气肥使用，该设备运行安全可靠，使用快速方便，不用动力电源，产生CO2前后和使用CO2前后无污染，反应后的残留物为少量的碳酸氢铵及大量硫酸铵和水，可直接作为农田肥料使用。
全文摘要
快速方便连续制取CO
文档编号C05D7/00GK1259484SQ9812369
公开日2000年7月12日 申请日期1998年11月6日 优先权日1998年11月6日
发明者杜志刚 申请人:杜志刚