工业采取什么方法制氧(工业上通常采用什么方法来制取氧气)
- 作者: 张晞尔
- 来源: 投稿
- 2024-04-11
1、工业采取什么方法制氧
工业制氧技术
简介
氧气作为工业生产和人类生存必需品,其获取至关重要。工业上常用的制氧方法主要有以下两种:
1. 空气分离
原理:
空气分离法利用空气中氧气、氮气和氩气等气体的沸点差异进行分离。空气被冷却至液化温度,再通过分馏塔逐级分离,分离出氧气、氮气和氩气。
工艺流程:
空气压缩和净化
空气冷却和液化
分馏塔分离
产品收集
优点:
分离效率高,可获得高纯度氧气
原料充足,无需额外添加剂
环境友好,不产生有害物质
2. 化学吸附
原理:
化学吸附法利用某些物质(吸附剂)对氧气的选择性吸附特性,将空气中的氧气吸附在吸附剂表面。当达到吸附饱和时,再通过热解或减压脱附出纯氧。常用的吸附剂有沸石、活性炭和分子筛。
工艺流程:
空气压缩和净化
空气与吸附剂接触,氧气被吸附
热解或减压脱附氧气
产品收集
优点:
可在常温常压下进行操作
吸附剂可循环使用,降低生产成本
可根据需求生产不同纯度的氧气
空气分离法和化学吸附法是工业上制氧的两种主要方法,各有其优势和适用范围。具体选择取决于氧气纯度要求、生产规模和工艺条件等因素。随着科技的进步,未来还将涌现出更加高效和环保的制氧技术。
2、工业上通常采用什么方法来制取氧气
工业上制取氧气的常用方法
在工业上,氧气是一种重要的气体,广泛应用于冶金、化工、电子等各个领域。以下介绍几种常见的工业制取氧气的方法:
1. 空气分离法
原理: 利用空气中氧气和氮气沸点不同的性质,通过低温液化、分馏等工艺将空气中的氧气和氮气分离。
流程: 空气经过压缩、冷却、液化后,通过精馏塔分馏出氧气和氮气。
2. 电解水法
原理: 通过电解水,将水分子分解为氢气和氧气。
流程: 纯净水加入到电解槽中,在直流电的作用下,水分子分解成氢气和氧气,分别从电解槽的正极和负极收集。
3. 分子筛吸附法
原理: 利用分子筛对氧气的选择性吸附作用,将空气中的氧气从其他气体中分离出来。
流程: 空气经过分子筛吸附塔,氧气被吸附到分子筛表面,其他气体透过后排出。
4. 膜分离法
原理: 利用高分子膜对气体的不同渗透速率,将空气中的氧气和氮气分离。
流程: 空气通过高分子膜分离器,氧气分子比氮气分子更容易透过膜,从而达到氧气和氮气的分离。
5. 化学法
原理: 利用某些化学反应生成氧气,如过氧化氢分解或氯酸钾分解。
流程: 过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水,或者氯酸钾在加热条件下分解生成氧气、氯化钾和二氧化氯。
以上方法各有其优缺点,工业上具体采用哪种方法,需根据实际情况和经济性进行综合考虑。
3、工业上一般用什么方法制取氧气
工业上制取氧气的常用方法
氧气在工业生产中有着广泛的应用,因此开发了多种方法来制取氧气。以下是工业上常用的几种方法:
一、空气分离法
1. 低温分馏法:
这是目前工业上制取氧气最常用的方法。空气在低温下(-186℃)被液化,液态空气中的氧气与氮气沸点不同,通过分馏过程可以将它们分离。氧气沸点较低,先汽化逸出,被收集起来。
2. 膜分离法:
膜分离法利用不同气体在膜上的渗透速率不同的原理。氧气在某些膜上的渗透速率比氮气高,通过这种膜可将空气中的氧气分离出来。
二、水电解法
水电解法是将水通电分解成氧气和氢气。电解槽中使用稀的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液作为电解质。电解过程中,阴极析出氢气,阳极析出氧气。
三、电解液化空气法
电解液化空气法将液态空气进行电解,同样可以得到氧气和氢气。与水电解法不同的是,此法使用液态空气作为电解液,无需额外添加电解质。
四、化学生产法
一些氧化反应的副产物中含有氧气。例如:
1. 氯碱工业:电解氯化钠溶液制取氯气时,副产物中含有氧气。
2. 二氧化钛生产:硫酸法生产二氧化钛时,副产物中含有氧气。
五、其他方法
除了上述方法外,还有其他一些工业上制取氧气的非常规方法,如:
1. 分子筛吸附法:利用分子筛对氧气的吸附性强于氮气的特性,将其吸附在分子筛上,再通过加热或压差变化将氧气脱附出来。
2. 光合作用法:利用植物进行光合作用释放的氧气,但这种方法产量较低。