工业制氧原理及流程

空气中含氮气78%，氧气21%。 由于空气是取之不尽的免费原料，因此工业制氧1制氮通常是将空气中的氧气和氮气分离出来。制氧氧气用来炼钢;氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。本专题将详细介绍制氧1制氮的工艺流程，主要工艺设备的工作原理等信息。
制氧1制氮目的] :制氧氧气用来炼钢;氮气用来搅拌钢水，氧气和氮气均是重要的冶金原料。
制氮原理简介] :以空气为原料，利用物理的方法,将其中的氧和氮分离而获得。工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法PSA和膜空分法。
工业制氧大致可分为以下几种方法
(-物理制氧
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(氧气沸点为-183°C,氮气沸点为-196C)，从空气中制备氧气称空气分离法。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、氙等在空气中含里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，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，但是产里高，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-台深冷空分制氧机以来，这种制氧方法一直得到广泛的应用。
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。，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量(压力达到程度)时，即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间，分子筛吸附的氮逐斩增多，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。
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里(0.5-0.60千瓦小时)相比，是很不经济的。所以，电解法不适用于大里制氧。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。