工业制氧的各种方法(课堂PPT)
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制取氧气-完整版ppt课件
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课题3 制取氧气
学习目标:
1、了解实验室制取氧气的反应原理、 实验装置、收集方法以及操作步骤。 2、通过实验探究,认识催化剂和催 化作用。
自学指导(一):
请同学们看课本37页主要看以下内容: 1、实验室制取氧气的方法主要有哪些? 2、结合实验2-5和图2-14了解高锰酸钾制 取氧气的原理、装置和方法。
1、用过氧化氢制取氧气时为什么加二氧 化锰?
2、请同学们看实验“探究”中的内容并 完成2中的分析与讨论。
3、什么是催化剂?催化剂在化学反应中 所起ห้องสมุดไป่ตู้作用叫什么?
5分钟后我们一起来完成实验
1、高锰酸钾制取氧气时管口放一团棉花的目的是什么?
2、制防取止氧气高时锰试管酸口钾向下粉倾末斜目进的入是什导么管?
3、如果想收集到纯净的氧气,何时开始收集气体?
防止产生的水蒸气流入试管底部引起试管炸裂
待气泡均匀冒出时,再收集气体
自学指导(二):
请同学们看课本38-39页内容,思考:
学习目标:
1、了解实验室制取氧气的反应原理、 实验装置、收集方法以及操作步骤。 2、通过实验探究,认识催化剂和催 化作用。
自学指导(一):
请同学们看课本37页主要看以下内容: 1、实验室制取氧气的方法主要有哪些? 2、结合实验2-5和图2-14了解高锰酸钾制 取氧气的原理、装置和方法。
1、用过氧化氢制取氧气时为什么加二氧 化锰?
2、请同学们看实验“探究”中的内容并 完成2中的分析与讨论。
3、什么是催化剂?催化剂在化学反应中 所起ห้องสมุดไป่ตู้作用叫什么?
5分钟后我们一起来完成实验
1、高锰酸钾制取氧气时管口放一团棉花的目的是什么?
2、制防取止氧气高时锰试管酸口钾向下粉倾末斜目进的入是什导么管?
3、如果想收集到纯净的氧气,何时开始收集气体?
防止产生的水蒸气流入试管底部引起试管炸裂
待气泡均匀冒出时,再收集气体
自学指导(二):
请同学们看课本38-39页内容,思考:
制取氧气ppt课件用PPT学习教案
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H2O2——H2O+O2↑
质是___二__氧_化_;锰 (2)写出制取O2的原理:___
_M_n_O_2_____;要收
集一瓶纯净的O2 ,应选择装置_____(填D字母);(3)某同学在观察
到锥形瓶内有大量气泡时,开始用B装置收集O2,过一段时间后用
带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底均未见木条复燃。其原因可能
向下排空气 法收集装置
第32页/共46页
学会整合 二、实验室制取氧气的装置:
固液不 加热型
用过氧化 氢制取 氧气
固固要 加热型
第33页/共46页
检查气密性的方法
先将导管一 端伸入水中,然 后用手紧握试管 ,观察导管口有 没有气泡冒出或 冷却后导管内能 否形成一段水柱 。
第34页/共46页
如何检验收集到的是氧气?
学会整合用过氧化氢制取氧气加热型第29页共46页排水法收集装置排水法收集装置适用范围适用范围不易或难溶解于水的气体不易或难溶解于水的气体优点优点缺点缺点11收集的气体较潮湿收集的气体较潮湿22不如排空气法方便不如排空气法方便气体收集装置气体收集装置气体收集装置气体收集装置11易于收集到较纯净的气体易于收集到较纯净的气体22便于观察气体是否已经收集满便于观察气体是否已经收集满第30页共46页向上排空气法向上排空气法收集装置收集装置适用范围适用范围密度比空气大的气体密度比空气大的气体优点优点11收集的气体较干燥收集的气体较干燥22操作较为方便操作较为方便缺点缺点11较难判断气体是否已经收集满较难判断气体是否已经收集满22收集到的气体可能不纯净收集到的气体可能不纯净气体收集装置气体收集装置气体收集装置气体收集装置第31页共46页向下排空气向下排空气法收集装置法收集装置适用范围适用范围密度比空气小的气体密度比空气小的气体优点优点11收集的气体较干燥收集的气体较干燥22操作较为方便操作较为方便缺点缺点11较难判断气体是否已经收集满较难判断气体是否已经收集满22收集到的气体可能不纯净收集到的气体可能不纯净气体收集装置气体收集装置气体收集装置气体收集装置第32页共46页二实验室制取氧气的装置
氧气的工业制法(精)PPT课件
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.
课堂练习答案
1.C 2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7.BC
• 8.铁架台(带铁夹) 试管带单孔橡皮塞 (火柴) 水槽 集气瓶 玻璃片
• 9.氯酸钾和二氧化锰 锰酸钾和二氧化锰 催化剂 生成物
酒精灯 二氧化锰
.
.
原理小结:
用过氧化氢和高锰酸钾及氯酸钾 制取氧气有什么相同的地方?
化合反应
化学反应类型 分解反应
分解反应 由一种反应物生成两种或两种以 上其他物质的反应叫分解反应。
.
三、氧气的实验室制法
二氧化锰
过氧化氢 或加热 水 + 氧气
H2O2
H2O O2
高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4
(C)改变化学反应速率 (D)减慢化学反应速 率
3.实验室用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取
氧气,其共同点是
()
(A)都是给固态物质加热
(B)都使用二氧化锰催化剂 (C)都发生了分解反应.
4.写出下列反应的文字表达式和化学方程式: (1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 (2)加热高锰酸钾制氧气 (3)用双氧水和二氧化锰制氧气
.
2.催化剂
催化剂:能改变其它物质的化学反应速率, 而 本身的质量和化学性质在化学反应 前 后都没有改变的物质 。
催化作用:催化剂在化学反应中起的作用
.
注意事项:
(1) 反应前后,催化剂的质量和化学 性质不变; (2) 催化剂通过改变反应的途径而改变反 应的速率(可加快也可减慢); (3) 催化剂不能决定化学反应能否发生, 不能改变产物的质量。
思考并讨论下列问题:
你打算用什么药品来制取氧气? 你认为需要哪些仪器才能制取氧气? 一套制气装置,你认为应该包含哪些装置? 怎样来组装你所需要的仪器,组装时需要注意什么? 你认为制取气体前,需不需要检查装置的气密性?如果需要, 该怎么去检查呢? 气体常见的收集方法有哪些? 你认为用什么方法去收集所制得的氧气? 你认为什么时候收集氧气最合适?(排水法收集时) 怎样才知道集气瓶中已经装满了氧气?
课堂练习答案
1.C 2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7.BC
• 8.铁架台(带铁夹) 试管带单孔橡皮塞 (火柴) 水槽 集气瓶 玻璃片
• 9.氯酸钾和二氧化锰 锰酸钾和二氧化锰 催化剂 生成物
酒精灯 二氧化锰
.
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原理小结:
用过氧化氢和高锰酸钾及氯酸钾 制取氧气有什么相同的地方?
化合反应
化学反应类型 分解反应
分解反应 由一种反应物生成两种或两种以 上其他物质的反应叫分解反应。
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三、氧气的实验室制法
二氧化锰
过氧化氢 或加热 水 + 氧气
H2O2
H2O O2
高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4
(C)改变化学反应速率 (D)减慢化学反应速 率
3.实验室用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法制取
氧气,其共同点是
()
(A)都是给固态物质加热
(B)都使用二氧化锰催化剂 (C)都发生了分解反应.
4.写出下列反应的文字表达式和化学方程式: (1)加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气 (2)加热高锰酸钾制氧气 (3)用双氧水和二氧化锰制氧气
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2.催化剂
催化剂:能改变其它物质的化学反应速率, 而 本身的质量和化学性质在化学反应 前 后都没有改变的物质 。
催化作用:催化剂在化学反应中起的作用
.
注意事项:
(1) 反应前后,催化剂的质量和化学 性质不变; (2) 催化剂通过改变反应的途径而改变反 应的速率(可加快也可减慢); (3) 催化剂不能决定化学反应能否发生, 不能改变产物的质量。
思考并讨论下列问题:
你打算用什么药品来制取氧气? 你认为需要哪些仪器才能制取氧气? 一套制气装置,你认为应该包含哪些装置? 怎样来组装你所需要的仪器,组装时需要注意什么? 你认为制取气体前,需不需要检查装置的气密性?如果需要, 该怎么去检查呢? 气体常见的收集方法有哪些? 你认为用什么方法去收集所制得的氧气? 你认为什么时候收集氧气最合适?(排水法收集时) 怎样才知道集气瓶中已经装满了氧气?
制取氧气ppt课件
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你能观察到什么现象?得出什么样的 结论?
分解过氧化氢制取氧气
你能观察到什么现象?得出什么样的结论?
文字表达式:
二氧化锰
过氧化氢
水+氧气
实验 编号 1
2
3
结论
现象
分析
木条不复燃
常温下过氧化氢分解的很 慢,放出的氧气少,不足 以使木条复燃
加入二氧化锰后产生大量 气泡,木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢 溶液的分解,产生的氧气 多,使木条复燃
分解反应
加热
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
分解反应:由一种反应物生成两种或两
二氧化锰
过氧化氢
水+氧气
种以上其他物质的反应。
你还记得什么是化合反应吗?
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应
课堂练习
类型一、考查实验室制取氧气 如图所示是实验室常用的气体制取装置,在用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验中,可选用的 发生装置是和收集装置最合适的是()
发生装置
实验室制取氧气
不纯净,有空气
收集装置Biblioteka 导管口开始有气泡放出时,不宜立即收 集。当气泡连续并比较均匀地放出时, 再把导管口伸入盛满水的集气瓶。待集 气瓶里的水排完以后,在水面下用玻璃 片盖住瓶口。小心地把集气瓶移出水槽 ,正放在实验台上。用同样的方法再收 集一瓶氧气(瓶中留少量水)
氧气密度大于空气
类型三、考查催化剂和催化作用
4.下列关于催化剂的说法正确的是() A.用过氧化氢制氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加 B.必须能加快其他反应速率的物质才是催化剂 C.二氧化锰只能用作催化剂 D.加入催化剂,过氧化氢发生分解的温度降低并且放出氧气的速率加快
分解过氧化氢制取氧气
你能观察到什么现象?得出什么样的结论?
文字表达式:
二氧化锰
过氧化氢
水+氧气
实验 编号 1
2
3
结论
现象
分析
木条不复燃
常温下过氧化氢分解的很 慢,放出的氧气少,不足 以使木条复燃
加入二氧化锰后产生大量 气泡,木条复燃
二氧化锰加速了过氧化氢 溶液的分解,产生的氧气 多,使木条复燃
分解反应
加热
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
分解反应:由一种反应物生成两种或两
二氧化锰
过氧化氢
水+氧气
种以上其他物质的反应。
你还记得什么是化合反应吗?
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应
课堂练习
类型一、考查实验室制取氧气 如图所示是实验室常用的气体制取装置,在用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验中,可选用的 发生装置是和收集装置最合适的是()
发生装置
实验室制取氧气
不纯净,有空气
收集装置Biblioteka 导管口开始有气泡放出时,不宜立即收 集。当气泡连续并比较均匀地放出时, 再把导管口伸入盛满水的集气瓶。待集 气瓶里的水排完以后,在水面下用玻璃 片盖住瓶口。小心地把集气瓶移出水槽 ,正放在实验台上。用同样的方法再收 集一瓶氧气(瓶中留少量水)
氧气密度大于空气
类型三、考查催化剂和催化作用
4.下列关于催化剂的说法正确的是() A.用过氧化氢制氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加 B.必须能加快其他反应速率的物质才是催化剂 C.二氧化锰只能用作催化剂 D.加入催化剂,过氧化氢发生分解的温度降低并且放出氧气的速率加快
氧气的制取PPT课件
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随堂检测
1.工业上制取大量氧气的方法是 (C)
(A)加热氯酸钾 (B)加热高锰酸钾 (C)分离液态空气 (D)加热二氧化锰
2.催化剂在化学反应中所起的作用是(C)
(A)加快化学反应速率 (B)使生成物质量增加 (C)改变化学反应速率 (D)减慢化学反应速率
3.实验室制取氧气时,装药品的大试管
口应 (C)
步骤三:反应停止后,重新加入过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管。观察发生的 现象。 现 象:带火星的木条复燃了 结 论:二氧化锰(MnO2)仍然在起作用使过氧化氢溶液分解产生氧气。
催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身质量和化学性质在化 学反应前后都没有发生变化的物质。
化剂的特点
◆一 变:化学反应速率变 ◆二不变:质量不变、化学性质不变 ◆催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,既可以是加快化学反应速率(正 催化剂),也可能是减慢化学反应速率(负催化剂) 催化剂不能增加或减少产物的质量
◆有的化学反应需要催化剂,有的化学反应不需要。 反应可以选用不同的催化剂
文字表达式:过氧化氢
锰酸钾和氯酸钾共热;④使二氧化锰受热.判断
这四种方法: C
A.全正确
B. 全不正确
C. ①②③正确
D.只有①②正确
6.实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气,
反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是:
A、由大到小 C、不变
B B、由小到大
D、无法判断
7.在高锰酸钾分解制氧气的反应中,二氧化锰是 _生__成_____物。在氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧 气时,氯酸钾是_反__应_____物,二氧化锰是催__化__剂_, 若不 加二氧化锰,则氯酸钾分解反应将_很_慢___, 若将高锰酸钾加入氯酸钾,则反应_很__快___,这是 因为高__锰__酸__钾__分_解__产__生__二__氧_化__锰__,_加_。快氯酸钾的分 8、三解份质量相等的氯酸钾固体。第一份中加入
实验室制氧PPT
![实验室制氧PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/d1a8a357fbd6195f312b3169a45177232f60e4fb.png)
分析
氩气 -185.7
氖气 -245.9
氦气 -268.9
O2气化 -183℃
N2气化 -195℃ -200℃ 液态空气
1、工业制氧 —— 分离液态空气 (1)流程: 先液化,再分离 (2)原理: 各气体的沸点不同 (3)属于什么变化? 物理变化
方法二:将水通直流电得到氢气和氧气
化学反应式:
水 通电 氢气+氧气
KClO3 加热
KCl
O2
反应后试管中的剩余固体是什么?
从剩余固体中回收MnO2
1、剩余固体的成分 KCl 与 MnO2 2、各成分的性质 KCl可溶,MnO2不溶 3、使用的方法
溶解: KCl溶解于水中,MnO2不溶 过滤: MnO2留在滤纸上,
KCl溶液在烧杯中。
蒸发:
2、实验室制氧气
(2)方法二:
哪种方法得到的氧气更纯净?
加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取 氧气的操作过程及要点
查 检查装置气密性 定 固定装置
(发生装置和收集装置)
点 点燃酒精灯
收 收集氧气(导管口有大量气泡冒出再收集)
离 导管离开水槽
熄 熄灭酒精灯
茶庄定点收利息
问题解决
过氧化氢
水 + 氧气
H2O2
H2O O2
催化剂
反应中MnO2的作用:
(3)方法三:用双氧水(过氧化氢H2O2)制氧气
思考:能否用上述装置?
发生装置:固液不加热型
注意:1、比较长颈漏斗和分液漏斗 长颈漏斗下端应伸入液面以下,
防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。
注意:2、导管只需略微伸出橡皮塞, 集气瓶中的导管伸到容器底部。
由一种物质生成 两种或两种以上
制取氧气PPT课件(26)
![制取氧气PPT课件(26)](https://img.taocdn.com/s3/m/f96643f6a8956bec0875e351.png)
O2
二氧化锰 (黑色)
MnO2
催化剂的特点:一2改变,二不变。
即改氯变反酸应钾的K速C率lO,3而本身的质量和化学
性质(没白有色改变)。
12
课题3:制取氧气
四、用高锰酸钾制氧气的研究:
1、实验原理: 高锰酸钾 加热 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
2、实验装置:固体加热装置。
3、收集方法:向上排空气法或排水法 (为什么?)
KMnO4
K2MnO4
MnO2
O2
棉花的作用:防止高锰酸钾粉末进入导管。
7
二、分解反应:(比较下列三个反应中
反应物和生成物的种类有什么类似?)
反应物 1种
H2O2 MnO2 H2O + O2
KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2
KClO3
MnO2
△
KCl
+
O
2
生成物2 种或2种 以上
KClO3
MnO2
△
KCl
+
O
2
生成物2 种或2种 以上
分解反应:由一种物质生成两种或两种以 上其它物质的反应,叫分解反应。
分解反应可表示为: AB=A+B
化合反应可表示为: A+B=AB
20
我们并不需要用太华丽的语言来包裹自己,因为我们要做最真实的自己。 问候不一定要慎重其事,但一定要真诚感人。 把子弟的幸福奠定在德行与良好的教养上面,那才是唯一可靠的和保险的办法。——洛克 松软的沙滩上最容易留下脚樱钽也最容易被潮水抹去。 宁可失败在你喜欢的事情上,也不要成功在你所憎恶的事情上。 也许一个人,要走过很多的路,经历过生命中无数突如其来的繁华和苍凉后,才会变的成熟。 我为你今天的表现感到骄傲。 你想过普通的生活,就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活,就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平,想要最好,就一定会给你最痛。 美好的生命应该充满期待、惊喜和感激。 生竟然是一场有规律的阴差阳错。所有的一切都变成一种成长的痕迹,抚之怅然,但是却无处追寻。 心若有阳光,你便会看见这个世界有那么多美好值得期待和向往。 牵你的手,静静的教你一支舞。 错误犯过一次,尽可能的不要再犯第二次。 计较的太多就成了一种羁绊,迷失的太久便成了一种痛苦。过多的在乎会减少人生的乐趣,看淡了一切也就多了生命的释然。 人之所以痛苦,在于追求错误的东西。 世上所有美好的感情加在一起,也抵不上一桩高尚的行动。
工业制氧的各种方法PPT文档共33页
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41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,Байду номын сангаас需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
工业制氧的各种方法
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该:活泼而守纪律,天 真而不 幼稚, 勇敢而 鲁莽, 倔强而 有原则 ,热情 而不冲 动,乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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• 分子筛切换时间太短(两分钟),系统容易出故障,不
适合连续运转。
.
12
1.3.3膜分离法
利用有机聚合膜的选择渗透性,从气体混合 物中将氧、氮分离,获得富氧气体。
.
13
膜分离法原理
• 氧、氮、氩透过膜的速率不同,氧>氩>氮,
氧气透过膜的速度约为氮气的4~5倍;
• 分离膜很薄,而且具有很多的微孔 ; • 分离膜对不同的气体组分具有选择透过性 ;
• 绝对零度只能接近,无法达到。 • 工程常用绝对温标。
.
24
2.1.4各温标之间的换算关系
• 同一温度的摄氏温标数值为t,华氏温标数
值为F,热力学温标的数值为T,各温标之 间的换算关系为: t=T-273.16 t=(F-32)/1.8 T=t+273.16 F=1.8t+32
• 摄氏温标与绝对温标的刻度值大小相同,
制氧能力为72000M3/h,国外最大的制氧机 在巴西,制氧能力为110000M3/h。
• 氧气和氮气纯度高:氧气的纯度可达99.6%
以上,氮气纯度可达99.999%;
• 电耗低; • 适宜大规模生产; • 可以同时生产氩气等稀有气体。
.
9
1.3.2吸附法
让空气通过分子筛吸附塔,利用分子筛对空 气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分 离获得氧气。
.
7
1.3空气分离法
1.3.1低温法
将空气压缩、冷却,使空气饱和液化, 利用氧、氮组分的沸点差,用精馏的 方法将氧氮分离,从而获得高纯度的 氧和氮。低温法是实现空气分离是深 冷与精馏的组合,是目前应用最为广 泛的空气分离方法,在国内外的制氧 行业中占统治地位。
.
8
低温法的特点:
• 产量大:目前国内最大的制氧机在宝钢,
其温差值也是相同的,不用换算。
.
25
2.2压力
• 单位面积上所受的垂直作用力称为压力。压
力的名称是“帕斯卡”,单位符号为Pa。每 平方米面积上作用1牛顿的力而产生的压力 为1 Pa。
.
26
2.2.1常用的压力单位
2.2.1.1物理大气压(at):
温度0℃、纬度45°海平面上大气的平均 压力。物理大气压也称标准大气压。
• 不同气体组分在分离膜中的溶解度和扩散系数
不同 ;
• 在膜中形成气体浓度梯度;
.
14
膜分离法的特点
• 产品纯度低,氧纯度只有40~50%; • 可以生产高纯度的氮气; • 装置简单,操作方便; • 运动元件及易损件少,运行较平衡; • 分离膜易堵塞; • 分离膜制造困难,价格高; • 不适合大型化生产。
能源工业:煤气化及煤气化联合发电等。 机械工业:金属切割及焊接;
国防工业;液氧可做火箭和超音速飞机的助 燃剂,液氧浸泡的可燃物可做炸药;
医疗部门:病人的急救及辅助治疗。
.
17
2.2氮气的用途
• 冶金、电子与石油工业:保护气;
• 化学工业:合成氨生产化肥、硝酸、炸药、
塑料等;
• 食品工业:食品的速冻、保鲜与防腐; • 医疗部门:冷冻剂;
15度;
• 不适宜大量生产氧气。
.
5
1.2化学法:
• 将氯酸钾加热分解出氧气,1公斤氯酸钾能
放出270升氧气;
• 氧化钡加热生成过氧化钡,再加热放出氧
气,2BaO+O2=2BaO2 2BaO2=2BaO+O2, 1公斤氧化钡可以制取100升氧气。
.
6
化学法的特点:
• 原料贵重,消耗量大; • 生产能力小; • 不适宜大量生产氧气。
造蓝光 。
.
19
第二章 低温热力学基础
.
20
2.1温度
• 表示物质的冷、热程度; • 温度是物质分子热运动平均动能的度量; • 温度越高,分子热运动的平均动能就越大; • 温度的数值用“温标”来表示; • 温标是衡量物质温度的标尺; • 常用的温标有:摄氏温标(℃)、华氏温标
(℉)、热力学温标(K)三种。
1标准大气压=1.013×105Pa
.
27
.
10
吸附法流程图:
.
11
吸附法的特点:
• 流程简单,常温运行,设备便易,投资少; • 全自动控制,制氧快速,能耗低,生产1M3氧气的能耗
只有0.4KWH;
• 产品单一,不能同时生产氧和氮; • 纯度低,氧纯度只有90%~93%; • 分子筛体积大,不适合大型化生产,一般用在小于
4000M3/H氧气的场合;
.
21
2.1.1摄氏温标
• 标准大气压下,纯水的冰点是摄氏零度,
沸点是100度,将其分为100等分,每一等 分代表摄氏1度,用符号℃标记。
• 仪表指示的温度通常为摄氏温标。
.
22
2.1.2华氏温标
• 标准大气压下,纯水的冰点是华氏32度,
沸点是212度,将其分为180等分,每一等 分代表华氏1度,用符号℉标记。
.
பைடு நூலகம்
15
2.氧、氮、氩的用途
2.1氧气的用途: 钢铁行业:将高纯氧吹入转炉使铁中的碳、
硫、磷、硅等杂质氧化,可以大缩短冶炼 的时间,提高钢的质量; 有色金属行业:用富氧代替空气进行熔炼, 可以降低能耗,减少有害烟气量,提高设 备生产能力;
.
16
化学工业:合成氨生产化肥过程中使用氧气 可以强化工艺过程,提高化肥产量;
制氧技术 zhiyangjishu
.
1
第一章 工业制氧的方法
.
2
1.氧气的生产方法
• 水电解法; • 化学法; • 空气分离法:
低温法、吸附法、膜分离法
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3
1.1水电解法:
将水电解而产生氧气:
2H2O=O2+2H2
.
4
水电解的特点:
• 可以同时生产氧气和氢气; • 较危险,氢气属于易燃易爆气体; • 每生产1M3的氧气同时可以生产氢气2M3; • 纯度高; • 耗电量大,每生产1M3的氧气耗电量约12~
• 西方国家常用华氏温标。
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23
2.1.3热力学温标
• 热力学温标又称绝对温标或开尔文温标。 • 绝对温标规定:在标准大气压下纯水的三相点为
273.16度,沸点与三相点间分为100格,每格为1 度,用符号K表示。
• -273.16 ℃定为绝对零度。
• 从绝对零度算起,绝对温标与摄氏温标的刻度相
同。
• 高科技行业:利用液氮的低温可使某些材
料获得超导性能。
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18
2.3氩气的用途
• 金属冶炼:用于置换气体防止工艺流程中的氧化 ,
用于搅拌钢水来保持恒定的温度和成份的同一,不 锈钢精炼中去除一氧化碳和减少铬的损失 ;
• 机械工业:铝、镁、铜及合金和不锈钢的焊接保护
气;
• 电子工业:保护气和热传导; • 照明:用于白炽灯和荧光灯泡的充气,在氖灯中制
适合连续运转。
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12
1.3.3膜分离法
利用有机聚合膜的选择渗透性,从气体混合 物中将氧、氮分离,获得富氧气体。
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13
膜分离法原理
• 氧、氮、氩透过膜的速率不同,氧>氩>氮,
氧气透过膜的速度约为氮气的4~5倍;
• 分离膜很薄,而且具有很多的微孔 ; • 分离膜对不同的气体组分具有选择透过性 ;
• 绝对零度只能接近,无法达到。 • 工程常用绝对温标。
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24
2.1.4各温标之间的换算关系
• 同一温度的摄氏温标数值为t,华氏温标数
值为F,热力学温标的数值为T,各温标之 间的换算关系为: t=T-273.16 t=(F-32)/1.8 T=t+273.16 F=1.8t+32
• 摄氏温标与绝对温标的刻度值大小相同,
制氧能力为72000M3/h,国外最大的制氧机 在巴西,制氧能力为110000M3/h。
• 氧气和氮气纯度高:氧气的纯度可达99.6%
以上,氮气纯度可达99.999%;
• 电耗低; • 适宜大规模生产; • 可以同时生产氩气等稀有气体。
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9
1.3.2吸附法
让空气通过分子筛吸附塔,利用分子筛对空 气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分 离获得氧气。
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7
1.3空气分离法
1.3.1低温法
将空气压缩、冷却,使空气饱和液化, 利用氧、氮组分的沸点差,用精馏的 方法将氧氮分离,从而获得高纯度的 氧和氮。低温法是实现空气分离是深 冷与精馏的组合,是目前应用最为广 泛的空气分离方法,在国内外的制氧 行业中占统治地位。
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8
低温法的特点:
• 产量大:目前国内最大的制氧机在宝钢,
其温差值也是相同的,不用换算。
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25
2.2压力
• 单位面积上所受的垂直作用力称为压力。压
力的名称是“帕斯卡”,单位符号为Pa。每 平方米面积上作用1牛顿的力而产生的压力 为1 Pa。
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26
2.2.1常用的压力单位
2.2.1.1物理大气压(at):
温度0℃、纬度45°海平面上大气的平均 压力。物理大气压也称标准大气压。
• 不同气体组分在分离膜中的溶解度和扩散系数
不同 ;
• 在膜中形成气体浓度梯度;
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14
膜分离法的特点
• 产品纯度低,氧纯度只有40~50%; • 可以生产高纯度的氮气; • 装置简单,操作方便; • 运动元件及易损件少,运行较平衡; • 分离膜易堵塞; • 分离膜制造困难,价格高; • 不适合大型化生产。
能源工业:煤气化及煤气化联合发电等。 机械工业:金属切割及焊接;
国防工业;液氧可做火箭和超音速飞机的助 燃剂,液氧浸泡的可燃物可做炸药;
医疗部门:病人的急救及辅助治疗。
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17
2.2氮气的用途
• 冶金、电子与石油工业:保护气;
• 化学工业:合成氨生产化肥、硝酸、炸药、
塑料等;
• 食品工业:食品的速冻、保鲜与防腐; • 医疗部门:冷冻剂;
15度;
• 不适宜大量生产氧气。
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5
1.2化学法:
• 将氯酸钾加热分解出氧气,1公斤氯酸钾能
放出270升氧气;
• 氧化钡加热生成过氧化钡,再加热放出氧
气,2BaO+O2=2BaO2 2BaO2=2BaO+O2, 1公斤氧化钡可以制取100升氧气。
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6
化学法的特点:
• 原料贵重,消耗量大; • 生产能力小; • 不适宜大量生产氧气。
造蓝光 。
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19
第二章 低温热力学基础
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20
2.1温度
• 表示物质的冷、热程度; • 温度是物质分子热运动平均动能的度量; • 温度越高,分子热运动的平均动能就越大; • 温度的数值用“温标”来表示; • 温标是衡量物质温度的标尺; • 常用的温标有:摄氏温标(℃)、华氏温标
(℉)、热力学温标(K)三种。
1标准大气压=1.013×105Pa
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27
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10
吸附法流程图:
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11
吸附法的特点:
• 流程简单,常温运行,设备便易,投资少; • 全自动控制,制氧快速,能耗低,生产1M3氧气的能耗
只有0.4KWH;
• 产品单一,不能同时生产氧和氮; • 纯度低,氧纯度只有90%~93%; • 分子筛体积大,不适合大型化生产,一般用在小于
4000M3/H氧气的场合;
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2.1.1摄氏温标
• 标准大气压下,纯水的冰点是摄氏零度,
沸点是100度,将其分为100等分,每一等 分代表摄氏1度,用符号℃标记。
• 仪表指示的温度通常为摄氏温标。
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22
2.1.2华氏温标
• 标准大气压下,纯水的冰点是华氏32度,
沸点是212度,将其分为180等分,每一等 分代表华氏1度,用符号℉标记。
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பைடு நூலகம்
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2.氧、氮、氩的用途
2.1氧气的用途: 钢铁行业:将高纯氧吹入转炉使铁中的碳、
硫、磷、硅等杂质氧化,可以大缩短冶炼 的时间,提高钢的质量; 有色金属行业:用富氧代替空气进行熔炼, 可以降低能耗,减少有害烟气量,提高设 备生产能力;
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化学工业:合成氨生产化肥过程中使用氧气 可以强化工艺过程,提高化肥产量;
制氧技术 zhiyangjishu
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第一章 工业制氧的方法
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1.氧气的生产方法
• 水电解法; • 化学法; • 空气分离法:
低温法、吸附法、膜分离法
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1.1水电解法:
将水电解而产生氧气:
2H2O=O2+2H2
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水电解的特点:
• 可以同时生产氧气和氢气; • 较危险,氢气属于易燃易爆气体; • 每生产1M3的氧气同时可以生产氢气2M3; • 纯度高; • 耗电量大,每生产1M3的氧气耗电量约12~
• 西方国家常用华氏温标。
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2.1.3热力学温标
• 热力学温标又称绝对温标或开尔文温标。 • 绝对温标规定:在标准大气压下纯水的三相点为
273.16度,沸点与三相点间分为100格,每格为1 度,用符号K表示。
• -273.16 ℃定为绝对零度。
• 从绝对零度算起,绝对温标与摄氏温标的刻度相
同。
• 高科技行业:利用液氮的低温可使某些材
料获得超导性能。
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18
2.3氩气的用途
• 金属冶炼:用于置换气体防止工艺流程中的氧化 ,
用于搅拌钢水来保持恒定的温度和成份的同一,不 锈钢精炼中去除一氧化碳和减少铬的损失 ;
• 机械工业:铝、镁、铜及合金和不锈钢的焊接保护
气;
• 电子工业:保护气和热传导; • 照明:用于白炽灯和荧光灯泡的充气,在氖灯中制