兰州工业气体-如何制造氧气?

2020-12-14  来自: 甘肃天誉气体有限责任公司 浏览次数:341

兰州工业气体-如何制造氧气?

随着我们人类科技的发展,我们不仅可以应用氧气,还可大量生产各种不同纯度的氧气,那么是如何制造的呢?

工业制造氧气的方法有:分离液态空气法、膜分离技术、分子筛制氧法、电解制氧法。

分离液态空气法

在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。

空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。

首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。

如果增加一些附加装置,还可以提取出氩等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。

使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数千、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出首台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到广泛的应用。

膜分离技术

膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一些压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。

分子筛制氧法

利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到定量时,即可打开出氧阀门放出氧气。

经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。

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电解制氧法

把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。用电解法制取一立方米氧要耗电1215千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.550.60千瓦小时)相比,是很不经济的。

所以,电解法不适用于大量制氧。另外同时产生的氢气如果没有妥善的方法收集,在空气中聚集起来,如与氧气混合,容易发生极其剧烈的爆炸。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。

 

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