【初中化学】初中化学知识点:氧气的工业制法

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【初中化学】初中化学知识点:氧气的工业制法

工业制氧:

实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等特点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。空气中约含21%的氧气,这是制取氧气的廉价、易得的原料。工业制氧 工业制氧的方法: 1

空气冷藏分离法

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996%的纯度)和纯氮(可以达到999%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,采用特制的分子筛把空气中的氧离分后出。首先,用压缩机逼使潮湿的空气通过分子筛步入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即为被分子筛所溶解,氧气步入吸附器内,当吸附器内氧气达至一定量(压力达至一定程度)时,即可关上出氧阀门释出氧气。经过一段时间,分子筛溶解的氮逐渐激增,溶解能力弱化,生产量的氧气纯度上升,须要用真空泵取出溶解在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制备氧的方法亦称溶解法.利用溶解法制氧的小型制氧机已经研发出,易于家庭采用。


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