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氧气怎么生产出来

氧气怎么生产出来

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工业方法:

1.分离空气冷冻的方法

空气的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的不同沸点从空气中生产氧气,称为空气分离法。首先,对空气进行预冷和净化(去除空气中的少量水、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物和其他气体以及灰尘等杂质),然后压缩和冷却,成为液态空气。利用氧气和氮气沸点的差异,在蒸馏塔中反复蒸发和冷凝液态空气,分离氧气和氮气,获得纯氧(纯度高达99.6%)和纯氮(纯度高至99.9%)。当添加额外的设备时,稀有的惰性气体,如氩气、氖气、氦气、氪气和氙气,也可以在空气中以最低含量提取。

空气分离装置产生的氧气经压缩机压缩,最终压缩后的氧气装入高压钢瓶储存或通过管道直接输送至工厂和车间。尽管使用这种方法生产氧气需要大型成套设备和严格的安全操作技术,但它具有每小时可生产数万立方米氧气的高性能。此外,所使用的原材料仅为空气,不需要购买、运输或储存在仓库中。自1903年开发出第一台低温空气分离制氧机以来,这种制氧方法得到了广泛应用。

2.分子筛氧气生产工艺(吸附法)

由于氮分子比氧分子大,因此使用特殊的分子筛将氧气从空气中分离出来。首先,使用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入真空吸附器,空气中的氮分子通过分子筛被吸附,氧气进入吸附器。当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定水平)时,可以打开氧气出口阀来释放氧气。经过一定时间后,吸附在分子筛上的氮气逐渐增加,吸附能力下降,产生的氧气纯度下降。需要使用真空泵将吸附在分子网上的氮气抽出,然后重复上述过程。这种产生氧气的方法也被称为吸附。最近,已经开发出利用吸附来产生氧气的小型氧气发生器。

3.生产电解氧的方法

将水放入电解质容器中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解程度,然后施加直流电将水分解为氧气和氢气。每生产一立方米氧气,就同时获得两立方米氢气。使用电解法生产一立方米氧气需要12-15千瓦时的电力,与上述两种方法的功耗相比,这是非常不经济的。因此,电解工艺不适合大规模生产氧气。如果同时产生的氢气没有被正确收集,它会积聚在空气中,例如与氧气混合,这往往会导致极其剧烈的爆炸。因此,电解法不适用于国内氧气生产方法。

(2) 化学氧气生产

工业氧气和医用氧气都是从自产的氧气厂获得的。工厂生产氧气的原材料是空气,所以价格很便宜。然而,氧气的储存、运输和使用并不是很方便。因此,在远离氧气厂的偏远山区运输是困难的。此外,它还处于一些特殊的环境中,如疗养院、高空飞行、水下潜艇、潜水作业、水雷救援等。,携带又大又笨重的钢瓶非常不舒服。小型钢瓶的储氧能力低,运行时间短,导致出现了无机过氧化物含氧量最高、易释放的化学制氧方法。目前,过氧化物主要用于化学氧气生产

 

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