㈠ 工業上是如何大量製取二氧化碳的
工業製取二氧化碳:
1、煅燒法:工業製取二氧化碳是用高溫煅燒碳酸鈣製得二氧化碳。
2、發酵氣回收法:生產乙醇發酵過程中產生的二氧化碳氣體,經水洗、除雜、壓縮,製得二氧化碳氣。
二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應製得,主要應用於冷藏易腐敗的食品(固態)、作致冷劑(液態)、製造碳化軟飲料(氣態)和作均相反應的溶劑(超臨界狀態)等。關於其毒性,研究表明:低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會使動物中毒。
高純二氧化碳主要用於電子工業,醫學研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校正氣及配製其它特種混台氣,在聚乙烯聚合反應中則用作調節劑。
固態二氧化碳廣泛用於冷藏奶製品、肉類、冷凍食品和其它轉運中易腐敗的食品,在許多工業加工中作為冷凍劑,例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機械零件的收縮裝配、真空冷阱等。
氣態二氧化碳用於碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑,在鑄造中用於硬化模和芯子及用於氣動器件。
還應用於殺菌氣的稀釋劑(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑,廣泛應用於醫療器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、文物、書籍的熏蒸)。
液體二氧化碳用作致冷劑,飛機、導彈和電子部件的低溫試驗,提高油井採收率,橡膠磨光以及控制化學反應,也可用作滅火劑。
㈡ 工業上如何製取CO2
1、煅燒法。高溫煅燒石灰石(或白雲石)過程中產生的二氧化碳氣,經水洗、除雜、壓縮,製得氣體二氧化碳:CaCO₃==高溫== CaO + CO₂↑
2、發酵氣回收法。生產乙醇發酵過程中產生的二氧化碳氣體,經水洗、除雜、壓縮,製得二氧化碳氣。
3、副產氣體回收法。氨、氫氣、合成氨生產過程中往往有脫碳(即脫除氣體混合物中二氧化碳)過程,使混合氣體中二氧化碳經加壓吸收、減壓加熱解吸可獲得高純度的二氧化碳氣。
4、吸附膨脹法。一般以副產物二氧化碳為原料氣,用吸附膨脹法從吸附相提取高純二氧化碳,用低溫泵收集產品;也可採用吸附精餾法製取,吸附精餾法採用硅膠、3A分子篩和活性炭作吸附劑,脫除部分雜質,精餾後可製取高純二氧化碳產品。
5、炭窯法。由炭窯窯氣和甲醇裂解所得氣體精製而得二氧化碳。
(2)工業如何生產氣擴展閱讀:
二氧化碳的主要用途:
高純二氧化碳主要用於電子工業,醫學研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校正氣及配製其它特種混台氣,在聚乙烯聚合反應中則用作調節劑。
固態二氧化碳廣泛用於冷藏奶製品、肉類、冷凍食品和其它轉運中易腐敗的食品,在許多工業加工中作為冷凍劑,例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機械零件的收縮裝配、真空冷阱等。
氣態二氧化碳用於碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑,在鑄造中用於硬化模和芯子及用於氣動器件。
還應用於殺菌氣的稀釋劑(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑,廣泛應用於醫療器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、文物、書籍的熏蒸)。
㈢ 工業如何製造煤氣謝謝
水煤氣:用水蒸氣通過高溫的焦炭生成氫氣和一氧化碳的混合氣體,經脫硫乾燥後輸送入管道。多在北方使用,因為北方的重工業基地較多,可以充分利用焦炭資源。
空混氣:南方的某些地區會採用空混氣。空混氣實際是把液化石油氣直接放出後,添加一定比例的空氣以幫助有效的燃燒,防止用戶爐具積碳的一種直供式石油氣。其來源是重質石油裂解,油田開采等。燃燒熱值比水煤氣略低。主要成分是有4個碳原子到6個碳原子的低級烷烴。
沼氣管道氣:採用沼氣做氣源,無法大規模直供。多半用在某些有沼氣副產物的工廠的家屬區使用。主要成分是甲烷,少量的一氧化碳和氫氣。熱值介於水煤氣和空混氣之間。
以上三種燃氣爐具不能混用,購買前要注意用的是專一性還是通用性爐具,避免燃燒不完全發生危險。同時,以上三種燃氣都要添加乙硫醇(一種帶惡臭的東西),便於泄漏的時候報警。
附文:一種煤氣發生爐
現代人們使用的煤氣,通常是利用煤的不完全燃燒得到的。煤氣發生爐的種類很多。有一種魯奇爐是座高大的直立鋼筒,內壁砌著耐火磚。爐頂是煤的進口,爐身下部有鼓進空氣和蒸汽的管道,爐渣從底部排出。點火後,下層的煤燃燒發出大量的熱,使上面的煤層熱到熾紅的程度。燃燒產生的二氧化碳隨熱氣上升,當它通過上部又厚又熾熱的煤層時,就起反應生成了一氧化碳。通進去的蒸汽還會與熾熱的煤發生另一種反應,生成一氧化碳和氫氣。上述變化可概括成3個反應式:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
C+H2O=CO+H2
製得後的煤氣被引進煤氣貯罐。這是一個完全用鋼板焊接而成的龐然大物,遠看上去像一座巨大的圓房子,有20層樓那麼高。這個巨大的煤氣貯罐會隨著煤氣存量的增減而升降,煤氣多了,就把一層層的「房子」鼓得高高的,煤氣少了,「房子」就會矮下去。煤氣貯罐靠著鋼筒的壓力,將煤氣壓送出去。如果輸送路程較遠,人們還會在沿途裝上壓力調節器,以保證壓力,使遠近的用戶都能正常使用。
㈣ 工業如何製作氮氣
1、工作流程是:空氣經壓縮機壓縮,進入冷干機進行冷凍知乾燥,以達到變壓吸附制氮系統對原料空氣的露點要求。再經過過濾器除去原料空氣中的油和水,進入空氣緩沖罐,以減少壓力波動。最後,經調壓閥將壓力調至額定的工作壓力,送至二台吸附器(內裝碳分子篩),空氣在此得到分離,製得道氮氣。原料空氣進入其中一台吸附器,產出氮氣,另一台吸附器,則減壓解吸再生。二台吸附器交替工作,連續供給原料空氣,連續產出氮氣。氮氣送至氮氣緩沖罐,通過流量計計量,儀器分析檢測,合格的氮氣備用,不合格氮氣放空(剛開制氮機時)
2、設備:工業制氮機
㈤ 氬氣,氧氣,二氧化碳,乙炔,氮氣在工業的制備方法
一、氧氣
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→乾燥器→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.大型制氧機組的研究開發投用,使得制氧能耗不斷降低,並易於同時生產多種空分產品(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、液氬也採用此法儲存、運輸.
二、氮氣
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.變壓吸附法制氮技術是採用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,氮氣產品壓力高、能耗低,產品純度能達到國家標准要求:工業氮≥98.5%,純氮≥99.95%.
三、氬氣
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.在制氧工藝中,將沸點為-185.9℃左右的餾分從液化分離器中分出即得液氬.
四、二氧化碳
二氧化碳的製取方法主要有:生產石灰副產二氧化碳,釀酒發酵過程副產二氧化碳,重油、焦炭等燃燒產生二氧化碳,合成氨工業副產品二氧化碳等.目前,合成氨工業的原料大都為燃氣、煉廠氣、焦爐氣和煤,其主要成份都是由不同氫碳比的烴類和元素碳構成,在高溫下與水蒸汽作用生成以氫氣和一氧化碳為主體的合成氣,一氧化碳經變換成為二氧化碳.二氧化碳的提純方法有:吸收法、變壓吸附法、吸附精餾法和膜分離法.
五、氨氣
氨的製取方法主要採用直接合成法.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制備原料氣體.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.
六、氯氣
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制備活潑金屬時取得.利用空氣或氧氣可催化有機合成工業的副產品氯化氫,使之氧化而轉化為氯氣.
七、乙炔氣
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,產品純度高,但能耗較大.大多數溶解乙炔生產採用此法.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.整體硅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污染,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凈化,去除硫、磷等雜質,再經壓縮和乾燥,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:礦物燃燒轉化制氫、水電解制氫、通過半水煤氣法製得氫.水電解制氫方法技術可靠、操作簡單、維護方便、不產生污染、制氫純度高,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,使水電解制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,正在研究開發的制氫方法有:電化學分解水製取氫氣,光催化作用製取氫氣等
㈥ 工業上如何大量製取氧氣,氫氣,二氧化碳,各方法純度,成本如何
一、氧氣是空氣的成分,工業上採用分離液態空氣的方法製取。
空氣分離最常用的方法是深度冷凍法。此方法可製得氧、氮與稀有氣體,所得氣體產品的純度可達98.0%~99.9%。此外,還採用分子篩吸附法分離空氣(見變壓吸附),後者用於製取含氧70%~80%的富氧空氣。近年來,有些國家還開發了固體膜分離空氣的技術。氧氣、氮氣及氬氣、氦氣等稀有氣體用途很廣,所以空氣分離裝置廣泛用於冶金、化工、石油、機械、采礦、食品、軍事等工業部門。
二、二氧化碳採用煅燒石灰石的方法製取。
三、製取氫氣採用:
①電解水制氫
②水煤氣法制氫
③由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫
④焦爐煤氣冷凍制氫
⑤電解食鹽水的副產氫
⑥釀造工業副產
⑦鐵與水蒸氣反應制氫。
㈦ 工業是怎樣製造的氧氣和二氧化碳
氧氣的製取是用空氣液化後慢慢調節壓強和溫度,空氣里占絕大部分的氮氣由於比氧氣更容易汽化,就會先出來,留下液態的氧氣。
二氧化碳可以是石灰工業等的產物,煅燒石灰石,會得到生石灰和二氧化碳。
㈧ 工業上有哪些方法可以產生氫氣
工廠生產方法有:
1、電解水制氫.
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程,因此只要提供一定形式一定能量,則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85%,其工藝過程簡單,無污染,但消耗電量大,因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫,作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富,利用水電發電,電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡,其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統,國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高,成本的降低及使用壽命的延長,其用於制氫的前景不可估量。同時,太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節,貯存轉化能量,使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫,達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計,但均為小型電解制氫設備,其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大,水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝,並建有工業生產裝置。
(1)煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中,在今後相當長一段時間內,煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題,將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種:一是煤的焦化(或稱高溫干餾),二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下,在90-1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60%(體積)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每噸煤可得煤氣300-350m3,可作為城市煤氣,亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下,與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所(空氣),氣體產物中含有氫有等組份,其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠,均以煤為原料,氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐,可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小,操作容易,其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳,其中氫氣可達60%以上,經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法,其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝,煤氣中氫氣含量達50%以上,在唐山劉庄已進行工業性試運轉,可日產水煤氣5萬m3,如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣,該法在我國具有一定開發前景.我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎,特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地,為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果,具有開發前景,值得重視。
(2)以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應:
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知,也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中,氫氣含量可達74%(體積),其生產成本主要取決於原料價格,我國輕質油價格高,制氣成本貴,採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料,催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作,並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝,製取小型合成氨廠的原料,這種方法不必用采高溫合金轉化爐,裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
(3)以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油,重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中,原料費約佔三分之一,而重油價格較低,故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置,用於製取合成氫的原料。
㈨ 工業制氫氣的方法是什麼
一、電解水制氫
多採用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶硅、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。
二、水煤氣法制氫
用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣(C+H2O→CO+H2—熱)。凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氫量在80%以上的氣體,再壓入水中以溶去CO2,再通過含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產量很大,設備較多,在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇,還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。
三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫
石油熱裂副產的氫氣產量很大,常用於汽油加氫,石油化工和化肥廠所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都採用,在我國的石油化工基地如在慶化肥廠,渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣
也在有些地方採用(如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等)。
四、焦爐煤氣冷凍制氫
把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方採用(如前蘇聯的Ke Mepobo工廠)。
五、電解食鹽水的副產氫
在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。
六、釀造工業副產
用玉米發酵丙酮、丁醇時,發酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經多次提純後可生產普氫(97%以上),把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進一步除去雜質(如少量N2)可製取純氫(99.99%以上),像北京釀酒廠就生產這種副產氫,用來燒制石英製品和供外單位用。
七、鐵與水蒸氣反應制氫
但品質較差,此系較陳舊的方法現已基本淘汰。