工业氧气的制取方法
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‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)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、、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)。如果增加一些附加装置,还可以提取出***、、氦、、氙等在空气中含量的稀有惰性气体。
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。
电解制氧法
把水放入电解槽中,加入或以提高水的电解度,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。所以,电解法也不适用家庭制氧的方法。
氧气和工业氧气的主要区别在于对氧气中水分的控制。咱们日子中常常有这样的经历,经表面光洁,没有生锈的铁放在露天很长时间也不会生锈,但是一场大雨过后就会锈迹斑斑。这是因为氧气在有水存鄙人的时候才会使大量的铁分子氧化。而且铁氧化后不只会有铁锈还有氢气等其他对******的气体被排出。铁被氧化后形成铁锈,铁锈很疏松,很简单形成小颗粒混入氧气中。被吸入,然后引起等呼吸道的损伤。所以氧气生产上很大程度的降低氧气中的水分含量是极其重要的。