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使用深度冷却分离法制氧

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-13  来源:本站  作者:本站编辑  浏览次数:316
核心提示:空气中除了20.9%的氧气外,更多的成分是氮气,占比78%,其余的惰性气体以及杂质等成分仅占1%左右。氧化还原反应是炼铁、炼钢的基

空气中除了20.9%的氧气外,更多的成分是氮气,占比78%,其余的惰性气体以及杂质等成分仅占1%左右。氧化还原反应是炼铁、炼钢的基本原理,氧的良好助燃性质使氧气成为冶炼业不可或缺的重要资源。

工业用氧气是依靠空气深度冷却后的气体分离法制备的。其原理是:通过空气压缩机产生压缩空气,在膨胀机内绝热膨胀对外做功而消耗内能,使气体产生急剧温降,循环反复实现空气的深度冷却液化。由于液氮的沸点是-196℃,而液氧的沸点是-183℃,在精馏塔中氮气会从液态空气中逐渐蒸发出来,而剩下的液态空气中主要就是氧的成分了,液态空气如此发生多次蒸发和冷凝的过程叫做氮氧的精馏分离。气体的深冷分离所产氧气纯度可达99.6%,而氮气则可达到99.999%以上。分馏后产生的液氧经过换热气化后以氧气的形态或压缩装瓶或管道输送供应用方。

空气深冷分离法经过多年的技术进步,原始的高压流程、中压流程逐渐被全低压流程取代,体积庞大的活塞式压缩机和膨胀机组被透平机取代,先进的钎焊技术使效率更高的铝制板式换热器取代了落后的铜管换热器。整机耗材更节省、占地面积更小,噪声污染更低,单位能耗的产量更高、氧气纯度更容易保障,还增加了氩、氪、氦等稀有气体的提取装置。至今依然是大规模氧气制造最经济的生产方式。

 
 
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