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工業制氧的方法,你知道為什么主要運用物理分離的方法嗎?

目錄:行業新聞點擊率:發布時間:2022-03-04 16:53:05

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工業制氧一般有四種方法,液態空氣物理分離法、分子篩制氧法(又稱吸附法)、膜分離法和電解制氧法。很廣泛使用的方法是分離液態空氣。

液體氧氣分離法分為兩步:

1、利用熱膨脹和冷收縮及分子間隙,在低溫壓力條件下,使空氣液化;

2、然后控制溫度,使氮氣與空氣分離。因為液氮在零下196度沸騰,而液氧在零下183度沸騰。但由于壓力使分子之間的空間變小,它們的沸點相應升高。但是液氮的沸點總是比液氧低,所以通過控制它們沸點之間的溫度,氮氣可以蒸發,液氧就剩下了。

當然,分離液態空氣還涉及其他具體步驟,例如預冷卻空氣并清除其中的一些雜質。氧氣純度可達99.6%,氮氣純度高達99.9%。如果安裝更多的地雷,可以提取稀有的惰性氣體。而這種方法成本低,收率大,技術要求不高,因此是工業制氧的主選方法。

分子篩制氧法是一種高技術含量的制氧方法。它是利用氮分子大于氧分子的性質,利用高科技的分子篩,如細沙,將氧分子從空氣中篩出,從而實現氧的分離。分子篩安裝在吸附劑的入口處,用壓縮機將干燥空氣送入真空吸附劑中,由于氮分子較大,被分子篩吸附,氧分子較小,通過分子篩進入吸附劑。

這種方法要求更高,對技術的要求更高,是一種現代制氧方法,它打的缺點是氧氣量少,每次制備都需要重復制備,而且一旦分子篩上面吸附過多的氮分子,就會影響制氧的速度和純度,所以只適用于小氧氣,可用作家用或醫用氧氣設備。

膜分離是膜分離技術的應用,也是現代制氧技術的應用方法。它是在一定壓力下,讓空氣通過具有氧氣收集功能的膜,通過多層膜的分離,以提高氧氣純度的一種制氧方法。其缺點與分子篩制氧法基本相同。

電解制氧是接近實驗室制氧的方法。以上三種方法都是利用空氣和氧氣的物理性質制造氧氣。這種方法利用水的化學性質制造氧氣。它利用水和電將其分解成氧和氫,產生氫和氧。然而,這種方法是極其耗電和不經濟的,并且只有當有多余的動能時,才有可能考慮將動能轉換成電能,這可以用來制造相對少量的水和氧。

至于高錳酸鉀和氯酸鉀的實驗用途,根本不可能在工業上使用,而且它們只用于實驗室研究極少量氧氣的生產。

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