制备氧气有怎样的方法

2021-09-29 11:10:20

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　　氧气是工业生产、医疗行业和生物研究行业常用的一种工业气体。氧气的制备方法主要包括三种相对经济高效的制备方法，如空气冷冻分离法、吸附法和电解制氧法。在这里，网络小编将向大家详细介绍氧气的制备方法。

　　1.空气冷冻分离法。空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧和氮的沸点不同，从空气中制取氧气，称为空气分离法。首先，空气被预冷、净化，然后被压缩和冷却，使其成为液态空气。然后，利用氧气和氮气沸点的不同，在精馏塔中对液态空气进行多次蒸发冷凝，分离出氧气和氮气，得到纯氧和氮气。如果增加一些附加设备。也可以提取空气中含量很少的稀有惰性气体，如氩、氖、氦、氪和氙。空气分离装置产生的氧气经过压缩机压缩，将压缩后的氧气放入高压钢瓶储存，或者通过管道直接输送到工厂和车间使用。这种方法制氧虽然需要大型成套设备和严格的安全操作技术，但产量高，每小时可生产几干万立方米的氧气，消耗也高。

　　二、吸附法。利用氮分子比氧分子大的特点，用特殊的分子筛分离空气中的氧。首先用压缩机迫使干燥空气通过分子筛进入真空吸附器，使空气中的氮分子被分子筛吸附，氧气进入吸附器。当吸附器中的氧气达到一定量时，可以打开氧气出口阀释放氧气。一段时间后，分子筛吸附的氮逐渐增加，吸附能力下降。产生的氧气纯度下降，需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出，然后重复上述过程。这种制氧的方法也叫吸附法。开发了一种使用吸附来产生氧气的小型氧气发生器，这种氧气发生器便于家庭使用。

　　3.电解制氧。将水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解程度，然后引入直流电，水就会分解成氧气和氢气。每生产一立方米氧气，就会同时获得两立方米氢气。电解生产一立方米氧气需要12-15千瓦时，与上述两种方法的耗电量相比，非常不经济。因此，电解不适合大规模制氧。此外，如果同时产生的氢气收集不当，会聚集在空气中，如果与氧气混合，很容易发生剧烈的爆炸。所以电解不适合家庭制氧。