Ⅰ 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
Ⅱ 工業上如何生產稀有氣體
氬氣是分離液化空氣製得的,空氣中含量比二氧化碳高;氦氣空氣中幾乎沒有。氦氣靠采礦得來,主要產自美國。所以氦氣是很貴的。
Ⅲ 氬氣,作為適用工業氣體,怎麼生產出來的,哪裡有做這些的,要做這個行業需要什麼設備,建工廠有什麼要求
大量用氧企業生產氧氣的副產品,如鋼鐵廠。
空氣液化,根據不同氣化點分離出來的。
需要的主要設備是空氣壓縮機。
不是很清楚,大概如此.
氧氣的臨界溫度是154.58K(即-118.57℃),臨界壓力為5.043MPa,所以製造液態氧必須在低於臨界溫度,高於臨界壓力的情況下。
氧氣的工業製法 工業上大規模生產氧氣廣泛採用液態空氣分餾法。首先使空氣通過過濾器除去塵埃等固體雜質,進入壓縮機壓縮,再經過分子篩凈化器除去水蒸氣和二氧化碳等雜質氣體。在這里分子篩可使氮氣、氧氣等較小分子通過,起到篩選分子的作用。然後進行冷卻、降壓,當溫度降至—170℃左右時,空氣開始部分液化進入精餾塔,根據空氣中各氣體的不同沸點進行分餾。液態氧的沸點比液態氮的沸點高,兩者相比液氮更易氣化。經多步分餾可以得到99%以上的純氧,同時得到氮氣和提取稀有氣體的原料。這種方法工藝復雜。如果需用純度不高的氧氣,可用分子篩吸附法分離空氣,製得氧氣。特定的分子篩對氮的吸附能力比氧大,當空氣通過分子篩床後,流出的氣體含氧量較高,經多次吸附可得含氧70~80%的氣體。這種方法是常溫操作,循環周期短,易於實現自動化。另外,如需高純度氧氣,可採用電解水法生產,此法成本高,只適於小型生產。從空氣中分離出的氧氣,一般是加壓貯存在天藍色的鋼瓶中,以供工業、醫療或其它方面使用。
Ⅳ 氬氣是怎麼生產的
在空氣中含有的0.932%的氬,沸點在氧、氮之間,在空分裝置上塔的中部含量最高,叫氬餾分。在分離氧、氮的同時,將氬餾分抽出,進一步分離提純,也可得到氬副產品。
對全低壓空分裝置,一般可將加工空氣中30%~35%的氬作為產品獲得(最新流程已可將氬的提取率提高到80%以上)。
對中壓空分裝置,由於膨脹空氣進下塔,不影響上塔的精餾過程,氬的提取率可達60%左右
但是,小型空分裝置總的加工空氣量少,所能生產的氬氣量有限,是否需要配置提氬裝置,要視具體情況確定。
Ⅳ 氬氣怎樣製造
氬氣製造方法:在空氣中含有0.932%的氬氣,沸點在氧、氮之間,可以用空氣分離裝置進行分離。在空分裝置完成後的熱交換後,由於之間的沸點有所不同,經過內部的冷卻,氣體便會隨之分離開,氬氣便製造出來。
氬氣為無色無臭的惰性氣體,蒸汽壓是202.64kPa(-179℃),熔點是 -189.2℃,沸點為-185.7℃ ,微溶於水,相對密度為(水=1)1.40(-186℃)。
(5)工業氬氣怎麼提煉擴展閱讀
1、氬氣用途
氬氣可以用作電弧焊接(切割)不銹鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護氣體。還用於鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時氬發出紫色輝光,又用於照明技術和填充日光燈、光電管、照明管等。
在釀酒的過程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。熱處理工藝也用於代替氮氣和氨氣,效果更是超過氮氣和氨氣,不銹鋼熱處理時採用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。
2、人體危害
普通大氣壓下無毒。高濃度時,使氧分壓降低而發生窒息。氬濃度達50%以上,引起嚴重症狀;75%以上時,可在數分鍾內死亡。當空氣中氬濃度增高時,先出現呼吸加速,注意力不集中,共濟失調。繼之,疲倦乏力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐,以致死亡。