工業制氧

工業制氧

工業制氧是利用空氣分離或水分解的方法大量製取氧氣,原料來源廣泛,是利用了物質的物理性質和化學性質,可以降低成本。

基本信息

工藝介紹

實驗室中常用過氧化氫或高錳酸鉀分解製取氧氣的方法,具有反應快、操作簡便、便於收集等特點,但成本高,無法大量生產,只能用於實驗室中。工業生產則需考慮原料是否易得、價格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生產以及對環境的影響等。

空氣中約含21%的氧氣,這是製取氧氣的廉價、易得的原料。

因為任何液態物質都有一定的沸點,人們正是利用了物質的這一性質,在低溫條件下加壓,使空氣轉變為液態,然後蒸發。由於氮的沸點是-196℃,比液態氧(-183℃)低,因此氮氣首先從液態空氣中蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。為了便於貯存、運輸和使用,通常把氧氣加壓到15000kPa,並貯存在漆成藍色的鋼瓶中。

近年來,膜分離技術得到迅速發展。利用這種技術,在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧量較高的富氧空氣。利用這種膜進行多級分離,可以得到含90%以上氧氣的富氧空氣。

富氧膜的研究在醫療、發酵工業、化學工業、富氧燃燒等方面得到重要套用。

區別

實驗室製取的氧氣是少量的,屬於化學變化;而工業上是利用空氣分離的方法大量製取氧氣,原料來源廣泛,使得成本降低,是利用了物質的基本性質(物理性質)。

工業制氧是將空氣降溫至液化,然後慢慢升溫,利用各種氣體的沸點不同,除去其他氣體,從而製得較純的氧氣。

實驗室製法

實驗室一般有5種製法。(成本較高)

1.加熱高錳酸鉀.

2.氯酸鉀與二氧化錳同時加熱.

3.過氧化氫溶液加入二氧化錳.

4.過氧化鈉通入二氧化碳.

5.過氧化鈉加入水.

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