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空气分离有哪几种方法?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:782

空气中有78.03%的氮、20.93%的氧、0.93%的氢,还有极少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物气体,也有少量的灰尘等固体杂质。空气中的氮和氧都是以分子状态存在的,这些气体分子不停地作无规则的运动,都是均匀地相互搀混在一起,要将它们分离是比较困难的。目前主要有3种分离方法制造氮气。

 

(1)液化法先将空气通过压缩、膨胀降温,直至液化,再利用氧和氮的汽化温度不同(在大气压下氧的沸点为-183℃,氮的沸点为-l96℃),沸点低的氮相对于氧更容易汽化的特点,使氮处于气态,而氧处于液态,就可以实现氮与氧的分离,即可制造出纯度较高的氮气和氧气。

 

(2)吸附法让空气通过填有某种多孔物质——分子筛的吸附塔,利用分子筛对不同物质的分子具有选择吸附的特点,比如碳分子筛对氧有较强的吸附性能,吸附氧,让氮通过,就可以获得纯度较高的氮气。也有的分子筛能吸附氮,让氧通过,就可以获得纯度较高的氧气。

 

   (3)膜分离法 它是利用一些有机聚合物的渗透选择性,当空气通过薄膜(厚0.1µm)或中空纤维膜时,氧气的穿透过膜的速度为氮的4~5倍,从而实现氧氮的分离。

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