第七章 分离气体的其他方法
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气体的分离方法
以下是 7 条关于气体的分离方法:
1. 嘿,你知道吗?膜分离就像是给气体开了个专属通道!比如说从空气中分离氧气和氮气,就像把小伙伴们分成不同的小组一样准确高效呀。
2. 哇塞,低温分离那可是相当神奇的!就好比把各种不同的糖果在寒冷环境下按照各自的特性分离开来。
像从天然气中分离甲烷,不就是这样嘛!
3. 吸附分离也很厉害呀!这就好像用一块超级有魔力的海绵把你想要的气体吸出来。
比如说从混合气中把某种特定气体给吸附出来,是不是超赞?
4. 厉害了我的分液!这就如同在一堆混乱的玩具中精准地挑出你最爱的那一个。
比如在工业废气中分离出有用的气体成分,太神奇了有木有!
5. 蒸馏分离呀,不就是一场气体的奇妙旅行嘛!就像让不同的客人在旅途中找到属于自己的房间一样。
像是从一些复杂的混合气体中分离出纯度较高的那种气体,哇哦!
6. 化学吸收分离可有趣啦,就好像在一场化学反应的大派对里,把需要的气体留下来。
比如从烟气中吸收特定的有害气体,这多牛呀!
7. 嘿!还有一种叫分子筛分离的方法呢!简直就是给气体过筛子呀,把不同大小的气体筛分开来。
像从混合气体中把小分子气体分离出来,这真的太有意思啦!
我觉得这些气体的分离方法都各有各的奇妙之处,真的是科学的力量太伟大啦!。
分离氮气和氧气的方法
分离氮气和氧气的方法是通过空分法进行的。
这种方法使用氧气和氮气的沸点差异,将它们从空气中分离出来。
具体过程如下:
1. 压缩空气:将空气经过压缩,使氧气和氮气的密度增加。
2. 冷却空气:将压缩后的空气通过冷却器冷却,使氧气和氮气的沸点差异更加明显。
3. 分离氧气和氮气:将已经冷却的空气通过吸附剂进行分离。
吸附剂通常是一种多孔的物质,如分子筛。
当空气通过吸附剂时,氮气会被吸附在吸附剂上,而氧气会通过吸附剂流出。
这样就可以将氮气和氧气分离开来。
4. 再生吸附剂:吸附剂吸附了氮气之后,需要经过再生,将吸附在吸附剂上的氮气释放出来。
这个过程通常是通过提高温度来实现的,被释放的氮气可以重新用于其他目的。
以上就是分离氮气和氧气的主要过程和方法。
这种方法在工业生产中得到了广泛的应用,可以用来生产氧气、氮气和其他化学品。
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绪 论一、空气分离的几种方法1、 低温法(经典,传统的空气分离方法)压缩 膨胀低温法的核心2、 吸附法:利用固体吸附剂(分子筛、活性炭、硅胶、铝胶)对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。
特点:投资省、上马快、生产能力低、纯度低(93%左右)、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。
3、 膜分离法:利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。
2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍,但这种分离方法生产能力更低,纯度低(氧气纯度约25%~35%)二、学习的基本内容1、 低温技术的热力学基础——工程热力学:主要有热力学第一、第二定律;传热学:以蒸发、沸腾、冷凝机理为主;流体力学:伯努利方程、连续性方程;2、 获得低温的方法绝热节流相变制冷等熵膨胀3、 溶液的热力学基础拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律(1、2 ,空分的核心、精馏的核心)4、 低温工质的一些性质:(空气 、O 、N 、Ar )5、 液化循环(一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等)6、 气体分离(结合设备)三、空分的应用领域1、 钢铁:还原法炼铁或熔融法炼铁(喷煤富氧鼓风技术);2、 煤气化:城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电;3、 化工:大化肥、大化工企业,电工、玻璃行业作保护气;4、 造纸:漂白剂;5、 国防工业:氢氧发动机、火箭燃料;6、 机械工业;四、空分的发展趋势○ 现代工业——大型、超大型规模;○ 大化工——煤带油:以煤为原料生产甲醇;○ 污水处理:富氧曝气;○ 二次采油;第一章 空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织我国从1953年,在哈氧第一台制氧机,目前出现的全低压制氧机,这期间经历了几代变革:第一代:高低压循环,氨预冷,氮气透平膨胀,吸收法除杂质;第二代:石头蓄冷除杂质,空气透平膨胀低压循环;第三代:可逆式换热器;第四代:分子筛纯化;第五代:,规整填料,增压透平膨胀机的低压循环;第六代:内压缩流程,规整填料,全精馏无氢制氩;○全低压工艺流程:只生产气体产品,基本上不产液体产品;○内压缩流程:化工类:5~8MPa :临界状态以上,超临界;钢铁类:3.0 MPa ,临界状态以下;二、各部分的功用 净化系统 压缩 冷却 纯化 分馏 (制冷系统,换热系统,精馏系统)液体:贮存及汽化系统;气体:压送系统;○净化系统:除尘过滤,去除灰尘和机械杂质;○压缩气体:对气体作功,提高能量、具备制冷能力;(热力学第二定律)○预冷:对气体预冷,降低能耗,提高经济性有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济,增加了制冷循环,减轻 了换热器的工作负担,使产品的冷量得到充分的利用;○纯化:防爆、提纯;吸附能力及吸附顺序为:2222CO H C O H >>;○精馏:空气分离换热系统:实现能量传递,提高经济性,低温操作条件;制冷系统:①维持冷量平衡 ②液化空气膨胀机 h W ∆+方法节流阀 h ∆膨胀机制冷量效率高:膨胀功W ;冷损:跑冷损失 Q1复热不足冷损 Q2生产液体产品带走的冷量Q3321Q Q Q Q ++≥第一节 净化系统一、除尘方法:1、 惯性力除尘:气流进行剧烈的方向改变,借助尘粒本身的惯性作用分离;2、 过滤除尘:空分中最常用的方法;3、 离心力除尘:旋转机械上产生离心力;4、 洗涤除尘:5、 电除尘:二、空分设备对除尘的要求对0.1m μ以下的粒子不作太多要求,因过滤网眼太小,阻力大;对0.1m μ以上的粒子要100%的除去;三、过滤除尘的两种过滤方式1、内部过滤:松散的滤料装在框架上,尘粒在过滤层内部被捕集;2、表面过滤:用滤布或滤纸等较薄的滤料,将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层,进行尘粒的捕集;自洁式过滤器:1m μ以上99.9%以上;阻力大于1.5KPa 。
分离空气中的氧气和氮气方法1. 空气中的成分:我们在呼吸的东西大家有没有想过,我们每天呼吸的空气里究竟有什么呢?说实话,大多数人可能不会去想这些,毕竟呼吸是一件多么自然的事。
空气主要由氮气和氧气组成,氮气占了78%,氧气只有21%,其余的1%里有些微量气体,比如二氧化碳、氦气和氖气。
简单来说,我们的空气就像是一碗大杂烩,里面各种各样的成分混在一起。
不过,有时候,我们可能需要分开这些气体,做一些特定的实验或者生产。
接下来,我们就要聊聊如何把空气中的氧气和氮气分开。
2. 方法一:低温分馏首先,我们来聊聊一种比较高科技的方法——低温分馏。
这就像把冰激凌放进冰箱里冻硬一样,把空气冷却到极低的温度,搞到200多度。
这样一来,空气中的气体就会变成液体。
氮气的沸点比氧气低,所以我们可以先把氮气从液体中分离出来,然后再把氧气从剩下的液体中提取出来。
这种方法需要特别复杂的设备,比如冷却装置和分馏塔,不过它的分离效果特别好,几乎可以得到纯净的氧气和氮气。
想象一下,那些科学家们在实验室里忙得不可开交,脸上都是冷气和专注,真是太酷了!2.1 低温分馏的优缺点不过,这种方法也有点小缺点,主要是它的成本高。
冷却到那么低的温度需要消耗大量的能源,设备也不便宜,这样一来,分离的过程就会变得不那么划算了。
而且,这种方法需要特别的技术支持和维护,普通人可能没有那么多的条件去搞这一套。
尽管如此,对于大规模的工业生产来说,这仍然是一个非常有效的分离方法。
3. 方法二:膜分离再来说说膜分离,这是个比较新鲜的东西,就像给空气装上一个筛子一样。
膜分离利用了特殊的膜材料,这些膜对氧气和氮气的透过率不同。
把空气通过这些膜,氧气就会比氮气先穿过膜,而氮气则留在膜的另一边。
这种方法比低温分馏要简单得多,而且操作起来也方便。
不过,它也有个小问题,就是膜的耐用性和分离效率,长期使用可能会受到影响。
就像我们在厨房用的那种过滤网,用久了也会需要更换一样。
3.1 膜分离的优缺点膜分离的好处是设备比较简单,能耗也低,适合中小规模的应用。
分离气体的方法
气体的分离是化学工业中非常重要的一环,不同的气体分离方
法可以根据气体的性质和需要进行选择。
常见的气体分离方法包括
物理方法和化学方法。
首先,物理方法是指利用气体的物理性质进行分离的方法,其
中最常见的就是利用气体的沸点差异进行分馏。
对于混合气体,可
以通过控制温度,使其中一个气体先沸腾,然后再冷凝成液体,从
而实现分离。
此外,还可以利用气体的溶解度差异进行吸附分离,
例如利用活性炭吸附气体,再通过改变温度或压力来释放目标气体。
另外,还可以利用气体的密度差异进行分离,例如通过气体的离心
分离或膜分离技术来实现。
其次,化学方法是指利用气体的化学性质进行分离的方法,其
中最常见的就是利用气体的化学反应进行分离。
例如,可以利用氧
化还原反应来分离氧气和氮气,通过将混合气体通入适当的氧化剂中,使其中一个气体发生氧化反应,而另一个气体不发生反应,从
而实现分离。
另外,还可以利用气体的吸附性质进行分离,例如利
用化学吸附剂吸附特定的气体,再通过改变条件来释放目标气体。
除了以上提到的方法,还有一些新型的气体分离技术正在不断
发展,例如膜分离技术、超临界流体萃取技术等,这些方法在分离
效率和能耗方面都有所突破,成为了气体分离领域的热点研究方向。
总的来说,气体的分离方法多种多样,可以根据具体的气体性
质和需要进行选择。
而随着科学技术的不断发展,相信会有更多更
高效的气体分离方法出现,为化工生产提供更多的选择和可能。
气体分离与纯化技术方法随着工业化的进一步发展,气体分离与纯化技术成为了现代制造和生产过程中不可或缺的一部分。
它们广泛应用于石油化工、能源、环保等众多领域,并在提高工业产品的纯度、降低生产成本以及节能减排方面发挥着重要作用。
一、常见的气体分离方法1. 吸附分离技术吸附分离技术基于不同气体在固体吸附剂上的吸附特性进行分离。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛等。
吸附分离技术适用于气体混合物中组分之间吸附性能差异较大的情况,如氧气与氮气的分离。
2. 膜分离技术膜分离技术利用薄膜的选择性传质原理,将气体混合物通过具有特定孔径和渗透性的膜进行分离。
常用的膜分离方法有渗透膜法、气体扩散法和化学反应膜法等。
膜分离技术具有操作简便、节能环保等优点,在气体分离领域得到广泛应用。
3. 精馏分离技术精馏分离技术是通过气体混合物的沸点差异进行分离。
当两种或多种气体的沸点差异较大时,可通过不同的沸点从混合物中分离出目标气体。
精馏分离技术在液化天然气(LNG)的生产和高纯度气体的制备中起着至关重要的作用。
二、气体纯化的方法1. 吸附纯化技术吸附纯化技术通过吸附剂对气体中的杂质进行吸附,实现气体的纯化。
常见的吸附剂有活性炭、硅胶等。
吸附纯化技术广泛应用于煤气净化、空气净化、废气处理等领域。
2. 冷凝纯化技术冷凝纯化技术是利用气体中杂质的不同沸点进行分离。
通过低温冷凝,将气体中的杂质液化并分离出来。
冷凝纯化技术被广泛应用于制取高纯度气体,如液氧、液氮的制备过程中。
3. 催化纯化技术催化纯化技术是通过催化剂对气体中的杂质进行反应转化,实现气体的纯化。
常见的催化剂有铜、铁、铂等。
催化纯化技术被广泛应用于氢气纯化、氨气纯化等领域。
三、气体分离与纯化技术的发展趋势随着科学技术的不断进步,气体分离与纯化技术也在不断发展和创新。
目前,研究人员正致力于开发更高效、更环保的气体分离与纯化技术。
1. 新型膜材料的研发目前已经有了一些新型膜材料,如金属有机膜、多孔有机聚合物膜等。
从空气中分离出氧气与氮气方法
空气中的氧气与氮气是两种主要组成成分,它们的分离可以通过以下
几种方法实现:
1.常压蒸馏法
常压蒸馏法是将液态空气逐渐升温,利用气体的沸点差异将氮气与氧
气分离。
空气蒸发后生成气体,经过冷凝器冷却后,液体会分为不同组分。
由于氮气的沸点较低,所以在冷凝器顶部收集到的是氮气。
而留在冷凝器
底部的液体则是富含氧气的。
2.连续液化法
连续液化法是将空气首先通过多级冷凝器进行冷却,使其逐渐液化。
随着冷却的进行,空气中的氮气首先液化,通过收集器收集起来;而液体
中富含的氧气则不断地延续至冷凝器的最后一个级,并通过收集器收集。
3.分子筛吸附法
分子筛吸附法是通过分子筛这种特殊的材料来分离氧气与氮气。
分子
筛具有特定的孔径大小,可以选择性地吸附分子大小不同的气体。
当空气
通过分子筛时,氧气分子的尺寸稍小于氮气分子,因此会更容易地被分子
筛吸附走,而氮气则通过分子筛逃脱。
4.分子扇法
分子扇法是将空气经过分子扇,利用空气分子在电场中的运动规律来
分离氧气与氮气。
在电场中,氮气和氧气分子的运动速度不同,因此可以
按照速度进行分离。
以上方法是目前常用的分离氧气与氮气的方法,每种方法都有自己的优缺点,具体应根据不同情况进行选择。
气体分离常用的四种基本方法
气体分离是一种常见的过程,用于从混合气体中分离出纯净的气体组分。
下面将介绍四种常用的气体分离方法,并对其进行拓展。
1. 蒸馏法:蒸馏法是一种将混合气体分离为其组分的方法。
它基于不同气体的沸点差异,通过加热混合气体使其沸腾,然后通过冷凝收集不同沸点的组分。
蒸馏法广泛应用于石油工业中,用于分离石油中的不同烃类。
2. 吸附法:吸附法利用吸附剂对不同气体的吸附性差异实现分离。
吸附剂通常是多孔材料,如活性炭。
混合气体通过吸附床时,各种气体成分会因其与吸附剂的相互作用而吸附在表面上,从而实现了组分的分离。
吸附法广泛应用于空气净化和气体纯化过程中。
3. 膜分离法:膜分离法是一种利用合适的膜材料对不同气体的渗透性差异进行分离的方法。
膜通常是由聚合物或陶瓷材料制成的薄膜,通过选择适当的膜材料和控制操作压力,可以实现对特定气体的选择性分离。
膜分离法广泛应用于气体分离、气体纯化和气体浓缩等领域。
4. 压缩和冷凝法:压缩和冷凝法是一种将混合气体分离为其组分的
方法。
它利用不同气体的压缩性和冷凝性差异,通过调节操作压力和温度,将混合气体中的不同组分逐步压缩和冷凝分离。
这种方法常用于液化天然气的生产过程。
除了上述四种常用的气体分离方法,还有一些其他的技术也广泛应用于气体分离领域,如吸收法、离子交换法和膜渗透法等。
这些方法在不同的应用领域中都有其独特的优势和适用性。
随着科学技术的不断进步,气体分离方法也在不断发展和创新,为各种工业和环境应用提供了更高效和可持续的解决方案。
分离液体和气体的方法
分离液体和气体的方法主要有以下几种:
1. 重力沉降:利用气体和液体密度的差异,在重力的作用下,气体从液体中分离出来。
这种方法通常用于分离密度差异较大的气体和液体。
2. 过滤:通过过滤介质,将气体和液体分离。
对于含有固体颗粒的气体和液体,可以通过过滤介质将固体颗粒从液体中分离出来。
3. 蒸馏:利用不同液体沸点的差异,将液体加热至沸腾,然后将气体和液体分离。
沸点较低的液体首先被蒸馏出来,沸点较高的液体随后被蒸馏出来。
4. 萃取:利用一种不溶于水的溶剂,将气体中的溶质从气体中萃取出来,然后将溶剂和溶质分离。
5. 吸附:利用吸附剂将气体中的组分吸附在表面,然后将吸附剂与气体分离。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
6. 冷凝:通过降低温度将气体冷凝成液体,然后将液体与气体分离。
对于高蒸气压的气体,这种方法特别有效。
7. 电泳:利用电场的作用,将气体和液体分离。
例如在电场的作用下,带电的溶质粒子在电场的作用下向电极移动,从而实现气体和液体的分离。
以上是常见的分离液体和气体的方法,具体选择哪种方法要根据实际情况而定。