工业如何制备氧气?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-02
分离液态空气法 1、空气冷冻分离法 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、碳氢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、氖、氦、氪、氙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,最后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,每小时可以产出数干、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年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。 2、分子筛制氧法(吸附法) 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一定量(压力达到一定程度)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。最近,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。 3、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12—15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55—0.60千瓦小时)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。

低温分离

工业上用什么方法制取氧气~

工业制法
1、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‐96℃,比液态氧的沸点(‐83℃)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、碳氢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)。
2、膜分离技术
膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,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。
3、分子筛制氧法(吸附法)
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一定量(压力达到一定程度)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。
4、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12~15千瓦小时,与上述两种方法的耗电量(0.55~0.60千瓦小时)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。

扩展资料:
一、主要用途
冶炼工艺:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度。
因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
国防工业:液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
二、中毒或泄漏处理
1、急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法:用水保持容器冷却,以防受热爆炸,急剧助长火势。迅速切断气源,用水喷淋保护切断气源的人员,然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。
2、现场处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。
避免与可燃物或易燃物接触。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
三、操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作。密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。
防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与活性金属粉末接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易(可)燃物、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。
四、个体防护
工程控制:密闭操作。提供良好的自然通风条件。
身体防护:穿一般作业工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其他防护:避免高浓度吸入。
参考资料:百度百科-氧气

工业上制取氧气的方法从原理上分现在有三类工艺:
一是深冷法,就是能过将空气液化后氧氮的沸点不同通过精馏将氧氮及稀有气体分离。适用于大、中型制氧规模。能得到高纯氧、氮及分离出稀有气体产品。
二是变压吸附法,原理是使空气通过有选择性吸附的分子筛,氮被吸附,氧则通过。一般产品纯度不超过93%.适和于中小规模制氧。能耗成本低。
三是膜分离法:就是使空气能过有选择性渗透的膜,使氧体能过。工艺方法简单。使用方便,但一般是生产富氧空气。纯度不超过50%.
医用氧则在前两种基础上,强调对充装和输送工艺方面对洁静度方面有较高要求。


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(18378113837): 分离液态空气法 1、空气冷冻分离法 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、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后...

#宓江妹# 工业上用是什么方法制作氧气的? -
(18378113837): 目前工业上有这两种 (1)低温空气分离制氧:特点是氧气纯度高,同时可生产氮气、氩等气体和液体.能耗大,成本贵. (2)变压吸附制氧:特点是纯度低(纯度大于92%),但价便宜.

#宓江妹# 制取氧气;氧气的工业制法是什麽? - 作业帮
(18378113837):[答案] 氧气的工业制法是分离液态空气 氧气约占空气的百分之20,含量很高,所以采用分离液态空气的方法,成本低效率高

#宓江妹# 工业上用什么方法制取氧气 -
(18378113837): 工业上用的大量氧气,主要是使空气液化,再分离液态空气而制得的. 空气是有氧气、氮气和其他气体所组成的,如何才能把氧气从空气中分离出来呢?我们知道,任何液态物质都有一定的沸点.科学家们正是利用了物质的这一性质,在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发.由于液态氮的沸点是—196℃(77K),比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了.为了便于储存、运输和使用,通常是把氧气加压到1.5*107帕,并储藏在蓝色刚瓶中.

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(18378113837): 工业上主要是利用空气为原料,先使空气液化,再分离液态空气来大量 制取氧气...

#宓江妹# 工业上常用什么的方法制取氧气? -
(18378113837): 工业上要考虑成本,而空气中21%都是氧气,因此可以通过降温或加压使空气中的氧气液化,即分离液态空气

#宓江妹# 工业如何制取氧气
(18378113837): 工业上制取氧气是利用各种成分的沸点不同,把空气中的氧气从液态空气中分离出来.工业上利用氧气和氮气的沸点的不同,使液态空气的各成分分离,是物理变化. 为了你的满意,我一直在努力,希望你能采纳!

#宓江妹# 工业上制取氧气的流程是什么? -
(18378113837): 空气(液化)→液态空气(分离液氮和液氧)→把液氧储存在蓝色钢瓶中...

#宓江妹# 工业上是怎么样制取氧气的?
(18378113837): 压缩空气使空气液化,然后升温,液态氮的沸点低首先蒸发,剩下的主要就是氧气了.因为用于工业,所以纯度不要求太高,直接蒸发液态空气分离出N2就可以了.

#宓江妹# 工业制取氧气的方法是利用液态氧和液态氮的______不同,分离______的方法制得. - 作业帮
(18378113837):[答案] 答:利用任何液态物质都有一定的沸点这一物理性质,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发分离液态空气.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...