氧气的工业制法
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工业制氧气化学方程式
工业制氧气的方法主要有分离液态空气法和电解水法,但通常采用的是分离液态空气法,因为这种方法相对更为经济和实用。
不过,我需要澄清一点,分离液态空气法是一个物理过程,而不是化学反应,因此它并没有化学方程式。
分离液态空气法的基本原理是利用氮气和氧气的沸点不同,将空气液化后,通过蒸发分离出氮气和氧气。
首先,空气在加压和冷却的条件下变成液体,然后利用氮气和氧气的沸点差异进行分离。
氮气的沸点比氧气低,因此首先蒸发出来,剩下的液体主要是氧气,再经过进一步分离和提纯,就可以得到纯度较高的氧气。
虽然分离液态空气法没有化学方程式,但我可以给出电解水法制氧气的化学方程式。
电解水是在直流电的作用下,将水分解成氢气和氧气,化学方程式为:
2H2O → 2H2 + O2
但请注意,电解水法制氧气在工业上并不常用,因为它的能耗相对较高。
工业上更倾向于使用分离液态空气法来大规模生产氧气。
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、空气冷冻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99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%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,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。
首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。
经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。
这种制取氧的方法亦称吸附法.利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。
【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99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%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。
工业氧气制备方法
《工业氧气制备方法》
氧气是人类生存不可或缺的重要气体之一,其在工业生产中也扮演着至关重要的角色。
氧气广
泛应用于钢铁生产、化工、医药、食品加工等行业中。
而工业氧气的制备方法也有多种,下面
就介绍几种常见的工业氧气制备方法。
1. 燃烧法:燃烧氧气纯净、稀释的空气或氧气与氮气混合气,生成燃烧炉内所需的高燃烧温度。
这种方式制取的氧气纯度高,但能耗较大。
2. 分馏法:利用空气中氧气和氮气的沸点差异,通过在低温下将空气液化、再分馏的方式,分
离出高纯度的氧气。
这种方法制备的氧气纯度较高,但设备投资费用高。
3. 膨胀法:利用空气的物理性质,通过在低温下将空气压缩,再放松压力的过程,将氧气和氮
气分离。
这种方法成本低廉,但氧气纯度较低。
4. 膜分离法:利用特殊的膜材料和选择性通透性,将空气中的氧气和氮气分离。
这种方法制备
的氧气纯度高,但投资费用较高。
总的来说,工业氧气制备方法有多种,各有优缺点。
在实际应用中,根据需要选择合适的方法
进行制备,以提高生产效率和质量。
同时,优化工业氧气制备方法也是工业领域的一个重要研
究方向,带来更好的经济效益和环保效益。
工业上制取氧气的方法
在工业上,制取氧气的方法主要有两种,分馏法和分子筛吸附法。
首先,我们来介绍一下分馏法。
分馏法是指利用空气分馏的方法来制取氧气。
空气中主要由氮气、氧气和少量的稀有气体组成。
利用分馏法,可以将空气中的氮气和氧气分离开来。
首先,将空气经过压缩后冷却至液态,然后通过加热使得氮气和氧气分离。
由于氮气的沸点比氧气低,所以在分馏的过程中,氮气会先变成气态,而氧气则会留在液态中。
通过这样的方法,就可以得到纯净的氧气。
其次,我们再来介绍一下分子筛吸附法。
分子筛吸附法是利用分子筛材料对气
体分子的吸附作用来制取氧气的方法。
分子筛是一种多孔材料,它可以选择性地吸附气体分子。
在这种方法中,空气首先经过预处理,去除其中的水汽和二氧化碳等杂质。
然后,将经过预处理的空气通过分子筛材料,氮气和氩气等惰性气体会被吸附在分子筛上,而氧气则会通过分子筛,从而实现氮气和氧气的分离。
最后,再通过一系列的处理,就可以得到纯净的氧气。
这两种方法各有其优缺点。
分馏法可以得到高纯度的氧气,但能耗较高;而分
子筛吸附法能耗较低,但纯度相对较低。
在实际应用中,根据不同的需求,可以选择合适的方法来制取氧气。
总的来说,工业上制取氧气的方法主要有分馏法和分子筛吸附法。
分馏法通过
空气分馏的方法来制取氧气,能够得到高纯度的氧气;而分子筛吸附法利用分子筛材料对气体分子的吸附作用来实现氮气和氧气的分离,能耗相对较低。
根据不同的需求,可以选择合适的方法来制取氧气。
⼯业制氧⽓的⽅法
⼯业制氧⽓有四种⽅法,分别是分离液态空⽓法、膜分离技术、分⼦筛制氧法(吸附法)和电解制氧法。
其中分离液态空⽓法是在低温条件下加压,使空⽓转变为液态,然后蒸发。
⼯业制氧⽓⽅法
分离液态空⽓法
在低温条件下加压,使空⽓转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,⽐液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮⽓⾸先从液态空⽓中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
膜分离技术
膜分离技术得到迅速发展。
利⽤这种技术,在⼀定压⼒下,让空⽓通过具有富集氧⽓功能的薄膜,可得到含氧量较⾼的富氧空⽓。
利⽤这种膜进⾏多级分离,可以得到百分之九⼗以上氧⽓的富氧空⽓。
分⼦筛制氧法(吸附法)
利⽤氮分⼦⼤于氧分⼦的特性,使⽤特制的分⼦筛把空⽓中的氧离分出来。
⾸先,⽤压缩机迫使⼲燥的空⽓通过分⼦筛进⼊抽成真空的吸附器中,空⽓中的氮分⼦即被分⼦筛所吸附,氧⽓进⼊吸附器内,当吸附器内氧⽓达到⼀定量(压⼒达到⼀定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧⽓。
经过⼀段时间,分⼦筛吸附的氮逐渐增多,吸附能⼒减弱,产出的氧⽓纯度下降,需要⽤真空泵抽出吸附在分⼦筛上⾯的氮,然后重复上述过程。
这种制取氧的⽅法亦称吸附法,利⽤吸附法制氧的⼩型制氧机已经开发出来,便于家庭使⽤。
电解制氧法
把⽔放⼊电解槽中,加⼊氢氧化钠或氢氧化钾以提⾼⽔的电解度,然后通⼊直流电,⽔就分解为氧⽓和氢⽓。
每制取⼀⽴⽅⽶氧,同时获得两⽴⽅⽶氢。
⽤电解法制取⼀⽴⽅⽶氧要耗电12~15千⽡⼩时,与上述两种⽅法的耗电量(0.55~0.60千⽡⼩时)相⽐,是很不经济的。
工业氧气可以通过多种方法制作,以下是三种主流方法:
1. 深冷法:这种方法适合制备高纯度的氧气。
它以空气为原料,先使空气在低温下液化,然后在精馏塔中利用氧、氮各组分沸点不同,分离为氧气和氮气。
2. 变压吸附法:大部分工业用氧气都是采用这种方法制备的。
其优点是灵活方便、投资少、能耗低。
原理是利用空气中氮气和氧气在高压下通过碳分子筛的渗透率不同,而使得氧气分离富集,从而持续产出氧气。
3. 电解法:在水中加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通过电解的方式产出氧气。
但这种方式的制氧成本很高,不适合大规模工业生产。
工业生产氧气的方法取决于工业生产氧气的具体需求,比如氧气的纯度、产量、成本等因素。
再根据不同的需求选择合适的制氧方法。
氧气的制取【主要内容】氧气的制取一、氧气的工业制法工业制取氧气的方法:分离液态空气制取氧气。
利用空气中氧气、氮气的沸点不同,将液态空气蒸发,由于液氮的沸点比液氧低,所以氮气先蒸发出去,剩余的主要就是液氧了。
此变化是物理变化,不是分解反应。
富氧膜技术获得氧气:在一定压力下,让氧气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的空气。
利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
二、实验室制取氧气实验室制取物质的原则和特点:原料便宜、操作简单、反应速度适中。
常温下,过氧化氢的分解速率很慢,二氧化锰在过氧化氢分解反应中起了加快化学反应速率的作用,实验后测得二氧化锰的质量和化学性质都没有改变,化学上把二氧化锰这种改变化学反应速率的作用叫催化作用,能起催化作用的物质叫该反应的催化剂。
催化剂:在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。
注意:①定义中的“改变”包含的意思是加快或者减慢。
②催化剂又称为触媒。
③催化剂不会改变生成物的量,而只是改变了化学反应的速率而已。
④催化剂在反应前后,质量和化学性质不变,物理性质可能发生改变。
⑤催化剂必须具体到某个化学反应,不能说二氧化锰是催化剂或者二氧化锰能加快化学反应速率,应该说成:二氧化锰是过氧化氢分解制取氧气这个反应的催化剂。
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
(二)加热氯酸钾、高锰酸钾制取氧气。
制取氧气反应原理:①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物文字表达式:氯酸钾氯化钾+氧气符号:KClO3KCl O2氯酸钾是白色固体,二氧化锰是黑色粉末。
二氧化锰是氯酸钾制氧气的催化剂。
②加热高锰酸钾文字表达式:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气符号:KMnO4 K2MnO4MnO2O2高锰酸钾是暗紫色固体,具有杀菌消毒的作用,医院里常用作消毒剂。
概念:分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
分解反应属于化学反应的四个基本反应类型之一。
工业制氧的方法工业制氧是指通过某种方法从空气或其他化合物中提取氧气,用于工业生产和其他相关领域。
在工业生产中,氧气是一种重要的原料气体,广泛应用于钢铁、化工、医药、电子、航空航天等领域。
下面将介绍工业制氧的几种常见方法。
一、分馏法。
分馏法是工业制氧的一种常见方法。
它利用液态空气的分馏原理,将空气冷凝成液态后,根据氧气和氮气的沸点差异,通过分馏将氧气和氮气分离。
这种方法可以获得高纯度的氧气,但能耗较高,适用于对氧气纯度要求较高的场合。
二、膜分离法。
膜分离法是一种新型的工业制氧方法。
它利用特殊的膜材料,通过膜的选择性渗透性将空气中的氧气和氮气分离。
这种方法具有能耗低、操作简便、设备投资少的特点,适用于对氧气纯度要求不高的场合。
三、压力摩尔吸附法。
压力摩尔吸附法是工业制氧的另一种常见方法。
它利用吸附剂对氧气和氮气的吸附选择性,通过控制压力变化实现氧气和氮气的分离。
这种方法具有操作简便、设备投资适中的特点,适用于对氧气纯度要求一般的场合。
四、化学吸收法。
化学吸收法是工业制氧的一种传统方法。
它利用某些化学溶液对氧气和氮气的选择性溶解性,通过控制温度和压力实现氧气和氮气的分离。
这种方法具有操作简便、设备投资较少的特点,适用于对氧气纯度要求不高的场合。
五、电解法。
电解法是一种常见的工业制氧方法。
它利用电解槽中的电解液,在电流作用下将水分解成氢气和氧气。
这种方法具有操作简便、设备投资适中的特点,适用于对氧气纯度要求不高的场合。
综上所述,工业制氧的方法有多种,可以根据不同场合的氧气纯度要求、能耗要求、设备投资等因素选择合适的方法。
随着科技的不断发展,工业制氧的方法也在不断创新和完善,为工业生产提供更加可靠、高效的氧气供应。