常用氣體的分離方法和原理

 

 

工業氧氣的生產方法主要有空氣液化分離精餾法( 簡稱空分法)、水電解法和變壓吸附法等。 空分法生產氧氣的工藝流程大體是：吸收空氣→二氧化碳吸收塔→壓縮機→冷卻器→幹燥器→冷凍機→液化分離器→油分離器→氣體儲槽→氧氣壓縮機→氣體充裝。其基本原理是將空氣液化後，利用空氣中各組份沸點的不同在液化分離器進行分離精餾，製取氧氣。大型製氧機組的研究開發投用，使得製氧能耗不斷降低，並易於同時生產多種空分国产传媒在线(如氮氣、 氬氣及其它惰性氣體等)。為了便於儲存和運輸， 經液化分離器分離後的液氧，用泵輸入低溫液體儲槽，再經槽車運至各深冷液化永久氣體充裝站。液氮、液氬也采用此法儲存、運輸。

 

工業氮氣的主要生產方法有空分法、變壓吸附法、膜分離法和燃燒法等。

 

空分法製取的氮氣純度高，能耗低。變壓吸附法製氮技術是采用5A碳分子篩對空氣中的組份進行選擇性吸附，將氧、氮分離製取氮氣，氮氣国产传媒在线壓力高、能耗低，国产传媒在线純度能達到國家標準要求：工業氮≥98.5%，純氮≥99.95%。

 

　　氬氣是大氣中含量最多的惰性氣體，其製取方法主要有空分法。在製氧工藝中，將沸點為-185.9℃左右的餾分從液化分離器中分出即得液氬。

 

　　氨的製取方法主要采用直接合成法。合成氨工藝流程是：在水煤氣發生爐中往紅熱的焦炭上吹入空氣和水蒸氣，先得到氮氣、氫氣混合氣體，然後用洗滌熱交換、凝縮二氧化碳和吸收二氧化碳等生產工序製備原料氣體。精製的混合氣體經過過濾器、冷卻器、氨分離器以及加熱器送至合成反應器經分離器分離出液氨。

 

 

工業上用的氯氣主要製取方法是電解飽和食鹽水。純度較高的氯氣由電解熔融氯化物製備活潑金屬時取得。利用空氣或氧氣可催化有機合成工業的副国产传媒在线氯化氫，使之氧化而轉化為氯氣。

 

 

乙炔的製取方法主要有電石水解法、甲烷或烴類的高溫燃燒裂解法和等離子體裂解法。電石水解法工藝流程短，国产传媒在线純度高，但能耗較大。大多數溶解乙炔生產采用此法。根據乙炔的溶解特性，將乙炔氣壓縮充入溶劑中，並被儲存在充滿多孔填料的鋼瓶內。丙酮作為一種極好的溶劑，在鋼瓶內被填料吸附用於溶解和釋放乙炔，它的作用是增大鋼瓶的有效容積和降低乙炔氣的爆炸性能。整體矽酸鈣多孔填料的作用是均勻地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的傳播。推廣使用溶解乙炔氣瓶，既方便使用和提高工效，又改善環境，節約電石消耗，但應保證鋼瓶內多孔填料不受損傷或汙染，丙酮溶劑的充裝量應滿足乙炔氣充裝所需要，這樣才能保證安全可靠。溶解乙炔生產充裝工藝流程是：粗乙炔氣發生後經過化學淨化，去除硫、磷等雜質，再經壓縮和幹燥，充裝進入溶解乙炔氣瓶內。

 

八、氫氣

 

工業氫氣的生產方法主要有：礦物燃燒轉化製氫、水電解製氫、通過半水煤氣法製得氫。水電解製氫方法技術可靠、操作簡單、維護方便、不產生汙染、製氫純度高，唯其電能消耗大，成本較高，生產發展受一定製約，主要供應氫氣純度要求高且用量不太大的用戶使用。但隨著新技術的應用，促進了水電解技術的改進，使水電解製氫技術的成本不斷降低，電耗不斷下降，有望成為“清潔能源”的最主要生產方法。目前，正在研究開發的製氫方法有：電化學分解水製取氫氣，光催化作用製取氫氣等。