工業(yè)制氧的方法，你知道為什么主要運用物理分離的方法嗎？
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發(fā)布時間：2022-03-04 16:53:05
工業(yè)制氧一般有四種方法，液態(tài)空氣物理分離法、分子篩制氧法（又稱吸附法）、膜分離法和電解制氧法。很廣泛使用的方法是分離液態(tài)空氣。
液體氧氣分離法分為兩步：
1、利用熱膨脹和冷收縮及分子間隙，在低溫壓力條件下，使空氣液化；
2、然后控制溫度，使氮氣與空氣分離。因為液氮在零下196度沸騰，而液氧在零下183度沸騰。但由于壓力使分子之間的空間變小，它們的沸點相應(yīng)升高。但是液氮的沸點總是比液氧低，所以通過控制它們沸點之間的溫度，氮氣可以蒸發(fā)，液氧就剩下了。
當(dāng)然，分離液態(tài)空氣還涉及其他具體步驟，例如預(yù)冷卻空氣并清除其中的一些雜質(zhì)。氧氣純度可達(dá)99.6%，氮氣純度高達(dá)99.9%。如果安裝更多的地雷，可以提取稀有的惰性氣體。而這種方法成本低，收率大，技術(shù)要求不高，因此是工業(yè)制氧的主選方法。
分子篩制氧法是一種高技術(shù)含量的制氧方法。它是利用氮分子大于氧分子的性質(zhì)，利用高科技的分子篩，如細(xì)沙，將氧分子從空氣中篩出，從而實現(xiàn)氧的分離。分子篩安裝在吸附劑的入口處，用壓縮機(jī)將干燥空氣送入真空吸附劑中，由于氮分子較大，被分子篩吸附，氧分子較小，通過分子篩進(jìn)入吸附劑。
這種方法要求更高，對技術(shù)的要求更高，是一種現(xiàn)代制氧方法，它打的缺點是氧氣量少，每次制備都需要重復(fù)制備，而且一旦分子篩上面吸附過多的氮分子，就會影響制氧的速度和純度，所以只適用于小氧氣，可用作家用或醫(yī)用氧氣設(shè)備。
膜分離是膜分離技術(shù)的應(yīng)用，也是現(xiàn)代制氧技術(shù)的應(yīng)用方法。它是在一定壓力下，讓空氣通過具有氧氣收集功能的膜，通過多層膜的分離，以提高氧氣純度的一種制氧方法。其缺點與分子篩制氧法基本相同。
電解制氧是接近實驗室制氧的方法。以上三種方法都是利用空氣和氧氣的物理性質(zhì)制造氧氣。這種方法利用水的化學(xué)性質(zhì)制造氧氣。它利用水和電將其分解成氧和氫，產(chǎn)生氫和氧。然而，這種方法是極其耗電和不經(jīng)濟(jì)的，并且只有當(dāng)有多余的動能時，才有可能考慮將動能轉(zhuǎn)換成電能，這可以用來制造相對少量的水和氧。
至于高錳酸鉀和氯酸鉀的實驗用途，根本不可能在工業(yè)上使用，而且它們只用于實驗室研究極少量氧氣的生產(chǎn)。
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