工业如何制取氧气

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工业如何制取氧气

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工业制氧是指制360问答造大量氧气,大致可分为以下几种方法 。
1、空钟律千课画甲大反无绝玉气冷冻分离法
空气中的主要成分是氧气和氮气 。利用氧气和氮气的沸点供物不同,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、灯叫雷尽二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压括考假项静娘黑拉度积尽缩、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,将部假岩甚远望重钟回组氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可送护复太候乙利搞服能威以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度) 。如果增加一些附审念裂厂没运加装置,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反测革装互鲁机理群编技术,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曾商是永才氧每诉呼消来,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)
利用降难使快球死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,即席神讨述建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,重护吸附能力减弱,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 。最近附,利用吸附法制氧的小型日死交讲点记伟答察额某制氧机已经开发出来,便于家庭使从系职帝年越军激余怎用 。
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 。
(二)化学制氧
工业和医用氧气均购自制氧厂 。工厂制氧的原料是空气,故价格非常便宜 。但是,氧气的贮存(高压氧气用钢瓶、液氧要用特殊贮罐)、运输、使用不太方便 。因此远离氧气厂的偏远山区运输困难,另外有些特殊环境如病人家中、高空飞行、水下航行的潜艇、潜水作业、矿井抢救等携带巨大笨重的钢瓶极为不便,小型钢瓶贮氧量小,使用时间短,因此就出现化学制氧法,在化合物中以无机过氧化物含氧量最多且易释放,目前化学制氧多采用过氧化物来制氧 。
对无机过氧化合物的科学研究开始于18世纪 。1798年德国自然科学家洪堡(AlexandervonHumboldt)采用在高温中把氧化钡氧化的方法,制取了过氧化钡 。1810年法国化学家盖一吕萨克(Joseph—LouisGay—Lussac)和泰纳尔(Louis—JacquesThenard)合作制取了过氧化钠和过氧化钾 。1818年泰纳尔又用酸处理过氧化钡,再经蒸馏发现了过氧化氢 。200年来,化学家们不断地研究,发现大量无机过氧化合物 。这些过氧化物,在遇热或遇水或遇其他化学试剂的时候,很容易析出氧气 。常用的过氧化物有以下几种:

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