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工業上如何大量製取氧氣實驗

發布時間:2024-11-11 18:03:31

1. 工業上製取大量氧氣的方法是

低溫分離液態空氣
將空氣冷卻到零下200攝氏度左右,然後升高溫度到零下190度,這時,氮氣的熔點較低,會先變為氣體,剩下的是氧氣液體,純度可達99%

2. 工業上製取大量氧氣的方法是______

由於空氣中大約含有21%的氧氣,所以這是工業製取氧氣的既廉價又易得的最好原料;工業上制氧氣採用的是分離液態空氣法:在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態空氣,然後蒸發;由於液態氮的沸點比液態氧的沸點低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要是液態氧.
故答案為:分離液態空氣法.

3. 工業如何取制氧氣

工業上大規模生產氧氣廣泛採用液態空氣分餾法。
首先使空氣通過過濾器除去塵埃等固體雜質,進入壓縮機壓縮,再經過分子篩凈化器除去水蒸氣和二氧化碳等雜質氣體。在這里分子篩可使氮氣、氧氣等較小分子通過,起到篩選分子的作用。然後進行冷卻、降壓,當溫度降至—170℃左右時,空氣開始部分液化進入精餾塔,根據空氣中各氣體的不同沸點進行分餾。液態氧的沸點比液態氮的沸點高,兩者相比液氮更易氣化。經多步分餾可以得到99%以上的純氧,同時得到氮氣和提取稀有氣體的原料。
這種方法工藝復雜。如果需用純度不高的氧氣,可用分子篩吸附法分離空氣,製得氧氣。特定的分子篩對氮的吸附能力比氧大,當空氣通過分子篩床後,流出的氣體含氧量較高,經多次吸附可得含氧70~80%的氣體。這種方法是常溫操作,循環周期短,易於實現自動化。
另外,如需高純度氧氣,可採用電解水法生產,此法成本高,只適於小型生產。
從空氣中分離出的氧氣,一般是加壓貯存在天藍色的鋼瓶中,以供工業、醫療或其它方面使用。
工業上大量製取氧氣的原料是空氣,原理是利用液態氮和液態氧的沸點不同,採用分離液態空氣的方法製得氧氣.為了儲存,運輸和使用,通常把氧氣壓到1.5*10^7pa,並儲存在天藍色鋼瓶中

4. 工業製取氧氣的化學方程式

工業制氧是指製造大量氧氣,大致可分為以下幾種方法。

1、空氣冷凍分離法

空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同,從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質)、然後進行壓縮、冷卻,使之成為液態空氣。然後,利用氧和氮的沸點的不同,在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝,將氧氣和氮氣分離開來,得到純氧(可以達到99.6%的純度)和純氮(可以達到99.9%的純度)。如果增加一些附加裝置,還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產出的氧氣,經過壓縮機的壓縮,最後將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產氧氣,雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術,但是產量高,每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣,所以從1903年研製出第一台深冷空分制氧機以來,這種制氧方法一直得到最廣泛的應用。

2、分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大於氧分子的特性,使用特製的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機迫使乾燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內,當吸附器內氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。經過一段時間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然後重復上述過程。這種製取氧的方法亦稱吸附法。最近,利用吸附法制氧的小型制氧機已經開發出來,便於家庭使用。

3、電解制氧法
把水放入電解槽中,加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度,然後通入直流電,水就分解為氧氣和氫氣。每製取一立方米氧,同時獲得兩立方米氫。用電解法製取一立方米氧要耗電12—15千瓦小時,與上述兩種方法的耗電量(0.55—0.60千瓦小時)相比,是很不經濟的。所以,電解法不適用於大量制氧。另外同時產生的氫氣如果沒有妥善的方法收集,在空氣中聚集起來,如與氧氣混合,容易發生極其劇烈的爆炸。所以,電解法也不適用家庭制氧的方法。

(二)化學制氧
工業和醫用氧氣均購自製氧廠。工廠制氧的原料是空氣,故價格非常便宜。但是,氧氣的貯存(高壓氧氣用鋼瓶、液氧要用特殊貯罐)、運輸、使用不太方便。因此遠離氧氣廠的偏遠山區運輸困難,另外有些特殊環境如病人家中、高空飛行、水下航行的潛艇、潛水作業、礦井搶救等攜帶巨大笨重的鋼瓶極為不便,小型鋼瓶貯氧量小,使用時間短,因此就出現化學制氧法,在化合物中以無機過氧化物含氧量最多且易釋放,目前化學制氧多採用過氧化物來制氧。

對無機過氧化合物的科學研究開始於18世紀。1798年德國自然科學家洪堡(Alexandervon Humboldt)採用在高溫中把氧化鋇氧化的方法,製取了過氧化鋇。1810年法國化學家蓋一呂薩克(Joseph—Louis Gay—Lussac)和泰納爾(Louis—Jacques Thenard)合作製取了過氧化鈉和過氧化鉀。1818年泰納爾又用酸處理過氧化鋇,再經蒸餾發現了過氧化氫。200年來,化學家們不斷地研究,發現大量無機過氧化合物。這些過氧化物,在遇熱或遇水或遇其他化學試劑的時候,很容易析出氧氣。常用的過氧化物有以下幾種:

1、液體過氧化物(液體產氧劑)—雙氧水
雙氧水的化學名稱是過氧化氫(H2O2),為無色透明液體,有微弱的特殊臭氧味,是很不穩定的物質,在遇熱、遇鹼、混入雜質等許多情況下都會加速分解。溫度每升高5℃,它的分解速度就要增加1.5倍。即便是稀釋後濃度為35%的雙氧水,在pH值增加(例如貯存在含鹼玻璃瓶里)超過6個小時就要發生急劇分解。雙氧水中混入少量雜質(如鐵、銅、黃銅、青銅、鉛、銀、鉻、錳等金屬粉末或它們的鹽類),即便在室溫下,同樣要引起急劇的分解,產生氧氣。
雙氧水是過氧化物中最基本的物質,也是各國科學家最早認識的化學產氧劑。雙氧水具有產氧量較大(30%的稀釋液中,有效氧含量為14.1%)和成本較低的好處。但是,雙氧水是強腐蝕劑,稍稍不慎便會造成人身傷害,而且在許多情況下還可引起爆炸或燃燒,無論在使用或貯存、運輸中都屬於危險品。比如:在常壓下,雙氧水的蒸汽濃度達到40%以上時,溫度過高即有爆炸危險。雙氧水與有機物混合,能生成敏感和強烈的高效炸葯。雙氧水與醇類、甘油等有機物混合,就形成極危險的爆炸性混合物。雙氧水是強烈氧化劑,對有機物、特別對紡織物和紙張有腐蝕性,與大多數可燃物接觸都能自行燃燒。

其中第一個就是「分離液態空氣法」

參考資料:http://..com/question/33887327.html

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