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工業制取氧氣的方法 工業制取氧氣的方法和原理

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工業制取氧氣的方法 工業制取氧氣的方法和原理

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大家好,小跳來為大家解答以上的問題 。工業制取氧氣的方法和原理，工業制取氧氣的方法這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧！
1、工業制氧是指制造大量氧氣，大致可分為以下幾種方法 。
2、 空氣冷凍分離法 空氣中的主要成分是氧氣和氮氣 。
3、利用氧氣和氮氣的沸點不同，從空氣中制備氧氣稱空氣分離法 。
4、首先把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質)、然后進行壓縮、冷卻 ， 使之成為液態空氣 。
5、然后，利用氧和氮的沸點的不同，在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝 ， 將氧氣和氮氣分離開來，得到純氧(可以達到99．6％的純度)和純氮(可以達到99．9％的純度) 。
6、如果增加一些附加裝置，還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體 。
7、由空氣分離裝置產出的氧氣，經過壓縮機的壓縮，最后將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存 ， 或通過管道直接輸送到工廠、車間使用 。
8、使用這種方法生產氧氣，雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術，但是產量高 ， 每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣，而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣，所以從1903年研制出第一臺深冷空分制氧機以來，這種制氧方法一直得到最廣泛的應用 。
9、 2、分子篩制氧法（吸附法） 利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來 。
10、首先，用壓縮機迫使干燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中 ， 空氣中的氮分子即被分子篩所吸附，氧氣進入吸附器內，當吸附器內氧氣達到一定量（壓力達到一定程度）時 ， 即可打開出氧閥門放出氧氣 。
11、經過一段時間 ， 分子篩吸附的氮逐漸增多 ， 吸附能力減弱，產出的氧氣純度下降，需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮 ， 然后重復上述過程 。
12、這種制取氧的方法亦稱吸附法 。
13、最近，利用吸附法制氧的小型制氧機已經開發出來，便于家庭使用 。
14、 3、電解制氧法 把水放入電解槽中，加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度，然后通入直流電，水就分解為氧氣和氫氣 。
15、每制取一立方米氧，同時獲得兩立方米氫 。
16、用電解法制取一立方米氧要耗電12—15千瓦小時，與上述兩種方法的耗電量（0．55—0．60千瓦小時）相比，是很不經濟的 。
17、所以，電解法不適用于大量制氧 。
18、另外同時產生的氫氣如果沒有妥善的方法收集，在空氣中聚集起來，如與氧氣混合，容易發生極其劇烈的爆炸 。
19、所以 ， 電解法也不適用家庭制氧的方法 。
20、 （二）化學制氧 工業和醫用氧氣均購自制氧廠 。
21、工廠制氧的原料是空氣，故價格非常便宜 。
22、但是 ， 氧氣的貯存（高壓氧氣用鋼瓶、液氧要用特殊貯罐）、運輸、使用不太方便 。
23、因此遠離氧氣廠的偏遠山區運輸困難，另外有些特殊環境如病人家中、高空飛行、水下航行的潛艇、潛水作業、礦井搶救等攜帶巨大笨重的鋼瓶極為不便 ， 小型鋼瓶貯氧量小，使用時間短，因此就出現化學制氧法 ， 在化合物中以無機過氧化物含氧量最多且易釋放，目前化學制氧多采用過氧化物來制氧 。
24、 對無機過氧化合物的科學研究開始于18世紀 。
25、1798年德國自然科學家洪堡(Alexandervon Humboldt)采用在高溫中把氧化鋇氧化的方法，制取了過氧化鋇 。
26、1810年法國化學家蓋一呂薩克(Joseph—Louis Gay—Lussac)和泰納爾(Louis—Jacques Thenard)合作制取了過氧化鈉和過氧化鉀 。
27、1818年泰納爾又用酸處理過氧化鋇，再經蒸餾發現了過氧化氫 。
28、200年來，化學家們不斷地研究，發現大量無機過氧化合物 。
【工業制取氧氣的方法 工業制取氧氣的方法和原理】29、這些過氧化物，在遇熱或遇水或遇其他化學試劑的時候，很容易析出氧氣 。
30、常用的過氧化物有以下幾種： 液體過氧化物（液體產氧劑）—雙氧水 雙氧水的化學名稱是過氧化氫(H2O2)，為無色透明液體，有微弱的特殊臭氧味 ， 是很不穩定的物質，在遇熱、遇堿、混入雜質等許多情況下都會加速分解 。
31、溫度每升高5℃，它的分解速度就要增加1．5倍 。
32、即便是稀釋后濃度為35％的雙氧水 ， 在pH值增加(例如貯存在含堿玻璃瓶里)超過6個小時就要發生急劇分解 。
33、雙氧水中混入少量雜質（如鐵、銅、黃銅、青銅、鉛、銀、鉻、錳等金屬粉末或它們的鹽類），即便在室溫下，同樣要引起急劇的分解 ， 產生氧氣 。
34、 雙氧水是過氧化物中最基本的物質，也是各國科學家最早認識的化學產氧劑 。
35、雙氧水具有產氧量較大(30％的稀釋液中，有效氧含量為14．1％)和成本較低的好處 。
36、但是 ， 雙氧水是強腐蝕劑，稍稍不慎便會造成人身傷害，而且在許多情況下還可引起爆炸或燃燒 ， 無論在使用或貯存、運輸中都屬于危險品 。
37、比如：在常壓下，雙氧水的蒸汽濃度達到40%以上時，溫度過高即有爆炸危險 。
38、雙氧水與有機物混合，能生成敏感和強烈的高效炸藥 。
39、雙氧水與醇類、甘油等有機物混合，就形成極危險的爆炸性混合物 。
40、雙氧水是強烈氧化劑，對有機物、特別對紡織物和紙張有腐蝕性，與大多數可燃物接觸都能自行燃燒 。
41、 其中第一個就是“分離液態空氣法” 。
本文到此分享完畢，希望對大家有所幫助 。