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制氧设备工业制取氧气的方法

时间:2021-04-26 14:40 点击次数:
 
制氧设备工业中的制氧工艺
工业制氧:
实验室常用过氧化氢或高锰酸钾分解制氧的方法,具有反应快、操作简单、易被工业制氧机收集等特点。但由于成本高,不能大量生产,只能在实验室使用。工业生产需要考虑什么品牌的制氧机原料容易买到,价格是否便宜,成本是否低廉,是否量产以及对环境的影响。空气中含有约21%的氧气,这是一种廉价且容易获得的氧气来源。
生产氧气的工业方法:
1、空气冷冻分离法
空气的主要成分是氧和氮。利用氧气和氮气的不同沸点,从空气中制备氧气称为空气分离。首先对空气进行预冷、净化(除去空气中的少量水、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质),然后压缩冷却,使制氧机变成液态空气。然后,利用氧和氮沸点的差异,将液态空气在蒸馏塔中蒸发冷凝几次,分离出氧和氮,得到纯度为99.6%的纯氧和纯度为99.9%的纯氮。通过添加一些附加装置,可以提取稀有的惰性气体,如氩、氖、氦、氪和氙,这些气体在空气中的含量非常小。空分装置产生的氧气经压缩机压缩后装入高压缸储存,或通过管道直接输送至工厂或车间。用这种方法生产氧气,虽然需要大的成套设备和严格的安全技术操作,产量高,但是,可以输出几干,每小时几千立方米的氧气,而且原料的消耗只是不用买空气,没有运气,没有仓库储存,于是在1903年研制了低温空分制氧机,这种制氧方法得到了广泛的应用。
2、分子筛氧法(吸附法)
利用氮分子比氧分子大的特点,利用特殊的分子筛分离空气中的氧。首先用压缩机将干燥的空气通过分子筛强制进入吸附器的真空,空气中的氮分子被分子筛吸附,氧气进入吸附器,当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,就可以打开氧气阀放氧。经过一段时间后,分子筛对氮气的吸附量逐渐增大,吸附能力减弱,输出的氧气纯度降低,需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出,然后重复上述过程。这种制氧方法也称为吸附法。研制了一种小型吸附制氧制氧机,该制氧机使用方便。

 
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