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对三种常见空气分离制氧方法的认识-博雅德州

2020-09-10 00:00:00

空分制氧是通过一定的技术措施将空气(混合物)中的氧和氮分离出来的一种方法。因此,制备氧气分为物理法和化学法两大类,即物理制氧法和化学制氧法。物理制氧的原料是大气,主要采用低温法、变压吸附法、膜分离法及其组合

低温方法是对空气进行压缩、冷却和液化。氧气和氮气的沸点不同(常压下氧气的沸点为90 k),氮气的沸点为77 k),气体和液体在蒸馏塔盘上接触,进行质量和热交换。高沸点的氧组分从蒸汽中不断地冷凝成液体,低沸点的氮组分不断地转化成蒸汽,使上升蒸汽中的氮含量不断增加,而下流液体中的氧含量越来越高,使氧和氮分离。这是空气蒸馏;

变压吸附法(vpsa)的基本原理是利用分子筛对空气中的氧、氮组分进行选择性吸附,从而分离空气中的氧和氮,获得氧气。当空气被压缩通过吸附塔分子筛吸附层时,氮分子优先被吸附,氧分子留在气相中,通过吸附床形成产物氧。当吸附层中的氮气吸附达到相对饱和时,吸附在吸附分子表面的氮分子通过减压或抽真空的方式解吸并送出边界区排空,使吸附剂得以解吸,恢复原有的吸附能力,从而达到为下一个吸附和制氧循环做准备。连续制氧可通过两个以上吸附塔的连续循环实现;

随着合成高分子膜的发展,膜法分离物质的高新技术得到了迅速发展,其应用范围越来越广。膜技术在食品加工和发酵液提取中的应用已受到世界各国的重视。反选择聚合物复合膜主要应用于有机蒸气膜回收系统中。在一定的渗透驱动力作用下,根据不同气体分子在膜中的溶解度和扩散性质的不同,可冷凝有机蒸气(如氯乙烯、乙烯、重烃等)比不凝气体(如氢气)优先被吸附和渗透,氮气、甲烷等),以达到分离的目的。在工业应用中,常用的膜分离方法有电渗析法、微滤法、超滤法、反渗透法和纳滤法。

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