工业制氧的几种方法
工业制氧的原理
工业制氧的原理
工业制氧的原理是通过空气分离技术，将空气中的氧气与其他气体分离，得到高纯度的氧气。
工业制氧通常采用的方法是冷凝法，具体步骤如下：
1. 空气压缩：首先将大气中的空气通过压缩机进行压缩，使其压力升高。
2. 空气冷凝：接下来将压缩后的空气通过冷却机降温至接近常温，使水蒸气在冷凝器中凝结成液体水。
3. 气体分离：经过冷凝处理后的空气含有液态水，经过分离器去除其中的液态水，得到干燥的空气。
4. 空气分离：将干燥的空气通过吸附剂或分离膜进行分离处理，吸附剂可以吸附氮气和其他杂质气体，使氧气得以分离出来。
分离膜则是通过透氧性能较好的材料，使氧气能够透过膜而其他气体不能透过，从而实现分离。
5. 氧气纯化：分离出的氧气还需经过纯化处理，以去除余留的杂质气体。
6. 氧气储存：最后，将纯化后的氧气储存到氧气储罐中，供工业生产或其他用途使用。
这种空气分离技术基于氧气和其他气体在物理和化学性质上的差异，通过适当的冷却和吸附分离方法，将氧气从空气中分离出来，使得工业生产中可以获得高纯度的氧气，满足各种需要。
工业制氧的各种方法
工业制氧的各种方法工业制氧是指通过一系列工业过程和设备，将气体中的氧气分离出来，制造高纯度的氧气供应给工业用途。
以下是工业制氧的几种常用方法：1.分子筛吸附法：分子筛吸附法是常用的工业制氧方法之一、它利用分子筛吸附材料对空气中氧气和氮气的吸附性的差异，通过加压、减压的交替操作，使氧气通过分子筛材料，分离出氧气和氮气。
2.膜分离法：膜分离法是工业制氧的一种先进方法。
它利用氧气和氮气在特定膜上的传递速率不同，通过膜的选择性分离作用，将氧气和氮气分离。
膜分离法具有设备简单、操作方便、能耗低等优点。
3.低温分馏法：低温分馏法是工业制氧的常用方法之一、它利用氮气和氧气的沸点差异，通过低温冷凝使氧气液化，并随后对液氧进行精馏，得到高纯度的氧气。
4.离心分离法：离心分离法是一种通过离心机将氧气和氮气分离的方法。
离心分离法适用于氧氮混合气体压力较低，纯度要求不是很高的工业场合。
5.多级吸附分离法：多级吸附分离法是一种将空气中的氧气和氮气分离的方法。
它采用一系列吸附塔，每个塔内部装有吸附剂，通过吸附剂对氧气和氮气的吸附特性不同，达到分离目的。
6.调压吸附法：调压吸附法是一种利用吸附剂对氧气和氮气吸附特性差异进行分离的方法。
在一定压力下，氧气和氮气按不同的速率通过吸附剂，从而实现分离。
7.电解法：电解法是通过电解水得到氢气和氧气的方法，其中氧气是制氧的重要产物。
电解法制氧适用于需要高纯度氧气的场合，但能耗较高。
8.分子开闭式法：分子开闭式法是一种通过光或热刺激，使特定分子发生形态改变，从而实现分离的方法。
该方法适用于对分子形态敏感的场合。
总结起来，工业制氧的方法有分子筛吸附法、膜分离法、低温分馏法、离心分离法、多级吸附分离法、调压吸附法、电解法以及分子开闭式法等。
这些方法各有优劣，选择适合的方法可以根据所需氧气纯度、压力、产量和能耗等因素来确定。
工业上制取氧气的方法
工业上制取氧气的方法
工业上制取氧气的方法主要有两种，一种是利用空分设备进行氧气的分离，另
一种是通过化学方法制取氧气。
下面将分别介绍这两种方法。
首先，利用空分设备进行氧气的分离是目前工业上较为常用的方法。
空分设备
利用空气中氧气和氮气的沸点差异进行分离，通过冷凝、压缩等工艺将氧气和氮气分离开来。
这种方法制取的氧气纯度高，可以达到工业上的要求。
同时，空分设备可以连续运行，生产效率高，适用于大规模的氧气生产。
其次，通过化学方法制取氧气也是一种常用的方法。
最常见的化学方法是利用
过氧化氢或氯酸钠等化合物进行分解，从而释放出氧气。
这种方法制取的氧气成本较低，适用于小规模的氧气生产。
但是，由于化学方法制取的氧气纯度较低，需要进行进一步的精制处理才能达到工业上的要求。
除了以上两种方法，还有一些其他的制氧方法，如电解水制氧、光解水制氧等。
这些方法在实际工业生产中也有一定的应用，但相对来说并不常见。
总的来说，工业上制取氧气的方法多种多样，每种方法都有其适用的场合和特点。
在选择制氧方法时，需要根据实际生产需求和经济成本进行综合考虑，选取最适合的制氧方法。
通过以上介绍，相信大家对工业上制取氧气的方法有了更深入的了解。
希望本
文能够为相关领域的工作者提供一些参考和帮助。
制氧机的制氧原理
制氧机是一种通过电力将空气中的氧气分离出来的设备。
其制氧原理主要有以下几种：
1.压缩制氧法：通过压缩空气，使氧气和其他气体分离。
这种方法需要较大的能量消
耗，常用于工业生产。
2.分离制氧法：通过滤材、吸附材料或膜分离技术将空气中的氧气分离出来。
这种方
法消耗能量较小，常用于医疗、航空、军事等领域。
3.冷凝制氧法：通过冷却和压缩空气，使氧气因为比其他气体更低的沸点而凝结成液
体，再将其蒸发回气态。
这种方法需要较大的能量消耗，常用于医疗和航空领域。
4.深冷制氧法: 通过深冷液氧技术将液氧蒸发回气态氧气。
这种方法需要较大的能量
消耗，常用于工业生产和科研领域。
总之,制氧机通过不同的方法将空气中的氧气分离出来, 为工业生产和医疗等领域提供高纯度的氧气。
其中每种方法都有各自的优缺点, 选择制氧机时需要根据实际需求和使用环境进行选择。
制氧 空分
制氧空分
制氧通常指的是工业上通过空气分离（空分）过程来生产氧气的过程。
空气分离是一种物理分离过程，利用空气中各组分的沸点不同的原理来分离氧气、氮气和其他气体。
空分设备的核心是空气分离单元（ASU），其中最常用的技术是液化空气法和分子筛吸附法。
1. 液化空气法：
这种方法首先将空气压缩并冷却至其液化点，通常在-196°C左右。
液态空气在低
温和高压下分离成液氮和液氧。
由于液氮的沸点低于液氧，通过蒸发液态空气，先蒸发的是液氮，留下的是液氧。
这个过程称为蒸馏。
蒸馏后的液氧被收集并蒸发至气态，以供使用。
2. 分子筛吸附法：
这种方法使用一种特殊的分子筛材料，如沸石，来分离氧气和氮气。
分子筛能够选
择性地吸附氮气分子，因为氧气的分子较小，能够通过分子筛的孔隙。
在吸附周期结束后，通过加热分子筛来释放吸附的氮气，然后重新吸附氧气。
制氧过程产生的氧气可以用于多种工业应用，包括钢铁制造、金属加工、玻璃生产、化学品合成、医疗用途以及作为火箭燃料的氧化剂等。
在操作空分设备时，安全是首要考虑的因素，因为氧气是一种高度活泼的气体，能够支持燃烧和加速腐蚀。
因此，空分装置通常需要安装在远离易燃易爆物质的地方，并且需要配备严格的安全措施。
工业制氧化学式方程式
工业制氧化学式方程式工业制氧是指通过化学反应或物理分离方法，从空气中分离出氧气的过程。
氧气是一种常用的工业气体，广泛应用于冶金、化工、医药、环保等领域。
下面将从空气组成、制氧方法、化学式方程式等方面来详细解释工业制氧的过程。
一、空气组成空气主要由氮气和氧气组成，其中氮气占空气体积的约78%，氧气占21%。
此外，空气中还含有少量的二氧化碳、氢气、氩气等气体，以及水蒸气和微量的氧化物、颗粒物等。
二、工业制氧方法工业制氧主要有以下几种方法：1. 分压吸附法：利用分子筛等吸附剂将空气中的氮气吸附下来，从而富集氧气。
2. 冷凝法：通过在低温下将空气中的水蒸气、二氧化碳等气体冷凝出来，从而提高氧气的浓度。
3. 压力摩擦法：利用高速旋转的涡轮机将空气中的氮气和氧气分离，使氮气和氧气分别集中。
4. 分子扩散法：通过气体在半透膜上的扩散速率差异实现氮气和氧气的分离。
5. 离心法：利用气体在离心力作用下的不同沉降速度，将空气中的氮气和氧气分离。
三、制氧化学式方程式在工业制氧过程中，最常用的方法是分压吸附法和冷凝法。
下面以分压吸附法为例，给出制氧化学式方程式的解释。
分压吸附法的原理是利用吸附剂对氮气和氧气的吸附性能不同，将氮气吸附下来，从而得到富集的氧气。
该过程主要包括以下几个步骤：1. 吸附剂脱附：将已经吸附了氮气和其他杂质的吸附剂，通过升温或减压等方式，使其释放出吸附的氮气和杂质，恢复到吸附前的状态。
2. 吸附：将经过脱附的吸附剂与空气接触，使其吸附空气中的氮气和其他杂质，从而富集氧气。
3. 氮气脱附：当吸附剂吸附了足够多的氮气后，通过降温或增压等方式，将吸附的氮气从吸附剂上释放出来，得到富集的氧气。
制氧化学式方程式如下：2NaX + O2 -> 2NaXO其中，NaX代表吸附剂，NaXO代表吸附剂上的氧化物。
在该方程式中，NaX代表吸附剂，可以是分子筛、活性炭等材料，具有吸附氮气的能力。
O2代表空气中的氧气，其通过与吸附剂接触，被吸附剂吸附下来。
氧气的制取
• • • • • • • •
3、药品为什么要平铺在试管底部？ 扩大药品的受热面积 4、试管口为什么略向下倾斜？ 书P40防止冷凝水回流到热的试管底部， 炸裂试管 5、铁夹为什么夹在距管口1/3~1/4处？ 防止烧坏铁夹的胶套。 6、试管中的导管为什么稍露出橡皮塞既可？ 便于导出试管中的气体。
• 7、如何给固体药品预热？ • 在试管下方来回移动酒精灯。 • 8、导管口开始有气泡放出时， 为什么不宜收集？何时开始收集？ • 开始的气泡是装置内排出的空气 泡。当气泡连续并均匀地放出时， 再收集气体。
气体不干燥
３、验满方法 排水法：当集气瓶外有气泡放出时，证
明已收集满
向上排空气法：将带火星的木条放在集气
瓶口，若木条复燃，证明已收集满。
４、放置方法：正放在桌子上，并盖
上毛玻璃片
实验室制氧气的操作步骤
（用排水法收集）
• 1 、查(装置气密性) • 2 、装(装药品在试管中,塞紧单孔塞) • 3 、定(固定试管在铁架台上)（同时准备好收集 氧 气的集气瓶） • 4 、点(酒精灯加热药品) • 5 、收(收集气体) • 6 、移(导管出水槽) • 7 、熄(灭酒精灯) • 可简单归纳为：“茶、庄、定、点、收、利、息”
催化作用
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作 用。
文字表达式：过氧化氢
二氧化锰
MnO2
水 + 氧气
符号表达式：H2O2
H2O + O2
【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应 物也不是生成物，只是一种催化剂，应算 作一个反应条件，所以二氧化锰写在箭头 的上方。
【课堂练习】
【例1】下列有关催化剂的说法正确的是 ( C ) A.催化剂就是用来加快化学反应速率的 B. 二氧化锰是催化剂 C.没有二氧化锰的催化，过氧化氢也能分 解放出氧气 D.催化剂在化学反应前后的性质不变
工业制氧气的方法和原理
工业制氧气的方法和原理原理：氧气的工业制法是利用液氮的沸点比液态氧气的沸点低，从而制得工业氧气。
方法：首先采用低温加压的方式，将空气液化。
然后调节温度，利用液态氮的沸点低于液态氧，将液态氮蒸腾出去，剩下的即主要为液态氧。
氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。
常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用。
但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。
氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。
熔点-218.4℃，沸点-183℃。
不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。
在空气中氧气约占21%。
液氧为天蓝色。
固氧为蓝色晶体。
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。
如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。
由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。
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。
主要用途1、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。
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工业制氧是指制造大量氧气，大致可分为以下几种方法。
1、空气冷冻分离法
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)。
如果增加一些附加装置，还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。
由空气分离装置产出的氧气，经过压缩机的压缩，最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存，或通过管道直接输送到工厂、车间使用。
使用这种方法生产氧气，虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术，但是产量高，每小时可以产出数干、万立方米的氧气，而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气，所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
2、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。
最近，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。
3、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。
（二）化学制氧
工业和医用氧气均购自制氧厂。
工厂制氧的原料是空气，故价格非常便宜。
但是，氧气的贮存（高压氧气用钢瓶、液氧要用特殊贮罐）、运输、使用不太方便。
因此远离氧气厂的偏远山区运输困难，另外有些特殊环境如病人家中、高空飞行、水下航行的潜艇、潜水作业、矿井抢救等携带巨大笨重的钢瓶极为不便，小型钢瓶贮氧量小，使用时间短，因此就出现化学制氧法，在化合物中以无机过氧化物含氧量最多且易释放，目前化学制氧多采用过氧化物来制氧。
对无机过氧化合物的科学研究开始于18世纪。
1798年德国自然科学家洪堡(Alexandervon Humboldt)采用在高温中把氧化钡氧化的方法，制取了过氧化钡。
1810年法国化学家盖一吕萨克(Joseph—Louis Gay—Lussac)和泰纳尔(Louis—Jacques Thenard)合作制取了过氧化钠和过氧化钾。
1818年泰纳尔又用酸处理过氧化钡，再经蒸馏发现了过氧化氢。
200年来，化学家们不断地研究，发现大量无机过氧化合物。
这些过氧化物，在遇热或遇水或遇其他化学试剂的时候，很容易析出氧气。
常用的过氧化物有以下几种：
1、液体过氧化物（液体产氧剂）—双氧水
双氧水的化学名称是过氧化氢(H2O2)，为无色透明液体，有微弱的特殊臭氧味，是很不稳定的物质，在遇热、遇碱、混入杂质等许多情况下都会加速分解。
温度每升高5℃，它的分解速度就要增加1．5倍。
即便是稀释后浓度为35％的双氧水，在pH值增加(例如贮存在含碱玻璃瓶里)超过6个小时就要发生急剧分解。
双氧水中混入少量杂质（如铁、铜、黄铜、青铜、铅、银、铬、锰等金属粉末或它们的盐类），即便在室温下，同样要引起急剧的分解，产生氧气。
双氧水是过氧化物中最基本的物质，也是各国科学家最早认识的化学产氧剂。
双氧水具有产氧量较大(30％的稀释液中，有效氧含量为14．1％)和成本较低的好处。
但是，双氧水是强腐蚀剂，稍稍不慎便会造成人身伤害，而且在许多情况下还可引起爆炸或燃烧，无论在使用或贮存、运输中都属于危险品。
比如：在常压下，双氧水的蒸汽浓度达到40%以上时，温度过高即有爆炸危险。
双氧水与有机物混合，能生成敏感和强烈的高效炸药。
双氧水与醇类、甘油等有机物混合，就形成极危险的爆炸性混合物。
双氧水是强烈氧化剂，对有机物、特别对纺织物和纸张有腐蚀性，与大多数可燃物接触都能自行燃烧。