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。
2023-07-20 广告