㈠ 工业上是如何大量制取二氧化碳的
工业制取二氧化碳:
1、煅烧法:工业制取二氧化碳是用高温煅烧碳酸钙制得二氧化碳。
2、发酵气回收法:生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。关于其毒性,研究表明:低浓度的二氧化碳没有毒性,高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。
高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件。
还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。
液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。
㈡ 工业上如何制取CO2
1、煅烧法。高温煅烧石灰石(或白云石)过程中产生的二氧化碳气,经水洗、除杂、压缩,制得气体二氧化碳:CaCO₃==高温== CaO + CO₂↑
2、发酵气回收法。生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。
3、副产气体回收法。氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)过程,使混合气体中二氧化碳经加压吸收、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气。
4、吸附膨胀法。一般以副产物二氧化碳为原料气,用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳,用低温泵收集产品;也可采用吸附精馏法制取,吸附精馏法采用硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂,脱除部分杂质,精馏后可制取高纯二氧化碳产品。
5、炭窑法。由炭窑窑气和甲醇裂解所得气体精制而得二氧化碳。
(2)工业如何生产气扩展阅读:
二氧化碳的主要用途:
高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在许多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH控制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件。
还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。
㈢ 工业如何制造煤气谢谢
水煤气:用水蒸气通过高温的焦炭生成氢气和一氧化碳的混合气体,经脱硫干燥后输送入管道。多在北方使用,因为北方的重工业基地较多,可以充分利用焦炭资源。
空混气:南方的某些地区会采用空混气。空混气实际是把液化石油气直接放出后,添加一定比例的空气以帮助有效的燃烧,防止用户炉具积碳的一种直供式石油气。其来源是重质石油裂解,油田开采等。燃烧热值比水煤气略低。主要成分是有4个碳原子到6个碳原子的低级烷烃。
沼气管道气:采用沼气做气源,无法大规模直供。多半用在某些有沼气副产物的工厂的家属区使用。主要成分是甲烷,少量的一氧化碳和氢气。热值介于水煤气和空混气之间。
以上三种燃气炉具不能混用,购买前要注意用的是专一性还是通用性炉具,避免燃烧不完全发生危险。同时,以上三种燃气都要添加乙硫醇(一种带恶臭的东西),便于泄漏的时候报警。
附文:一种煤气发生炉
现代人们使用的煤气,通常是利用煤的不完全燃烧得到的。煤气发生炉的种类很多。有一种鲁奇炉是座高大的直立钢筒,内壁砌着耐火砖。炉顶是煤的进口,炉身下部有鼓进空气和蒸汽的管道,炉渣从底部排出。点火后,下层的煤燃烧发出大量的热,使上面的煤层热到炽红的程度。燃烧产生的二氧化碳随热气上升,当它通过上部又厚又炽热的煤层时,就起反应生成了一氧化碳。通进去的蒸汽还会与炽热的煤发生另一种反应,生成一氧化碳和氢气。上述变化可概括成3个反应式:
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
C+H2O=CO+H2
制得后的煤气被引进煤气贮罐。这是一个完全用钢板焊接而成的庞然大物,远看上去像一座巨大的圆房子,有20层楼那么高。这个巨大的煤气贮罐会随着煤气存量的增减而升降,煤气多了,就把一层层的“房子”鼓得高高的,煤气少了,“房子”就会矮下去。煤气贮罐靠着钢筒的压力,将煤气压送出去。如果输送路程较远,人们还会在沿途装上压力调节器,以保证压力,使远近的用户都能正常使用。
㈣ 工业如何制作氮气
1、工作流程是:空气经压缩机压缩,进入冷干机进行冷冻知干燥,以达到变压吸附制氮系统对原料空气的露点要求。再经过过滤器除去原料空气中的油和水,进入空气缓冲罐,以减少压力波动。最后,经调压阀将压力调至额定的工作压力,送至二台吸附器(内装碳分子筛),空气在此得到分离,制得道氮气。原料空气进入其中一台吸附器,产出氮气,另一台吸附器,则减压解吸再生。二台吸附器交替工作,连续供给原料空气,连续产出氮气。氮气送至氮气缓冲罐,通过流量计计量,仪器分析检测,合格的氮气备用,不合格氮气放空(刚开制氮机时)
2、设备:工业制氮机
㈤ 氩气,氧气,二氧化碳,乙炔,氮气在工业的制备方法
一、氧气
工业氧气的生产方法主要有空气液化分离精馏法( 简称空分法)、水电解法和变压吸附法等. 空分法生产氧气的工艺流程大体是:吸收空气→二氧化碳吸收塔→压缩机→冷却器→干燥器→冷冻机→液化分离器→油分离器→气体储槽→氧气压缩机→气体充装.其基本原理是将空气液化后,利用空气中各组份沸点的不同在液化分离器进行分离精馏,制取氧气.大型制氧机组的研究开发投用,使得制氧能耗不断降低,并易于同时生产多种空分产品(如氮气、 氩气及其它惰性气体等).为了便于储存和运输, 经液化分离器分离后的液氧,用泵输入低温液体储槽,再经槽车运至各深冷液化永久气体充装站.液氮、液氩也采用此法储存、运输.
二、氮气
工业氮气的主要生产方法有空分法、变压吸附法、膜分离法和燃烧法等.
空分法制取的氮气纯度高,能耗低.变压吸附法制氮技术是采用5A碳分子筛对空气中的组份进行选择性吸附,将氧、氮分离制取氮气,氮气产品压力高、能耗低,产品纯度能达到国家标准要求:工业氮≥98.5%,纯氮≥99.95%.
三、氩气
氩气是大气中含量最多的惰性气体,其制取方法主要有空分法.在制氧工艺中,将沸点为-185.9℃左右的馏分从液化分离器中分出即得液氩.
四、二氧化碳
二氧化碳的制取方法主要有:生产石灰副产二氧化碳,酿酒发酵过程副产二氧化碳,重油、焦炭等燃烧产生二氧化碳,合成氨工业副产品二氧化碳等.目前,合成氨工业的原料大都为燃气、炼厂气、焦炉气和煤,其主要成份都是由不同氢碳比的烃类和元素碳构成,在高温下与水蒸汽作用生成以氢气和一氧化碳为主体的合成气,一氧化碳经变换成为二氧化碳.二氧化碳的提纯方法有:吸收法、变压吸附法、吸附精馏法和膜分离法.
五、氨气
氨的制取方法主要采用直接合成法.合成氨工艺流程是:在水煤气发生炉中往红热的焦炭上吹入空气和水蒸气,先得到氮气、氢气混合气体,然后用洗涤热交换、凝缩二氧化碳和吸收二氧化碳等生产工序制备原料气体.精制的混合气体经过过滤器、冷却器、氨分离器以及加热器送至合成反应器经分离器分离出液氨.
六、氯气
工业上用的氯气主要制取方法是电解饱和食盐水.纯度较高的氯气由电解熔融氯化物制备活泼金属时取得.利用空气或氧气可催化有机合成工业的副产品氯化氢,使之氧化而转化为氯气.
七、乙炔气
乙炔的制取方法主要有电石水解法、甲烷或烃类的高温燃烧裂解法和等离子体裂解法.电石水解法工艺流程短,产品纯度高,但能耗较大.大多数溶解乙炔生产采用此法.根据乙炔的溶解特性,将乙炔气压缩充入溶剂中,并被储存在充满多孔填料的钢瓶内.丙酮作为一种极好的溶剂,在钢瓶内被填料吸附用于溶解和释放乙炔,它的作用是增大钢瓶的有效容积和降低乙炔气的爆炸性能.整体硅酸钙多孔填料的作用是均匀地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的传播.推广使用溶解乙炔气瓶,既方便使用和提高工效,又改善环境,节约电石消耗,但应保证钢瓶内多孔填料不受损伤或污染,丙酮溶剂的充装量应满足乙炔气充装所需要,这样才能保证安全可靠.溶解乙炔生产充装工艺流程是:粗乙炔气发生后经过化学净化,去除硫、磷等杂质,再经压缩和干燥,充装进入溶解乙炔气瓶内.
八、氢气
工业氢气的生产方法主要有:矿物燃烧转化制氢、水电解制氢、通过半水煤气法制得氢.水电解制氢方法技术可靠、操作简单、维护方便、不产生污染、制氢纯度高,唯其电能消耗大,成本较高,生产发展受一定制约,主要供应氢气纯度要求高且用量不太大的用户使用.但随着新技术的应用,促进了水电解技术的改进,使水电解制氢技术的成本不断降低,电耗不断下降,有望成为“清洁能源”的最主要生产方法.目前,正在研究开发的制氢方法有:电化学分解水制取氢气,光催化作用制取氢气等
㈥ 工业上如何大量制取氧气,氢气,二氧化碳,各方法纯度,成本如何
一、氧气是空气的成分,工业上采用分离液态空气的方法制取。
空气分离最常用的方法是深度冷冻法。此方法可制得氧、氮与稀有气体,所得气体产品的纯度可达98.0%~99.9%。此外,还采用分子筛吸附法分离空气(见变压吸附),后者用于制取含氧70%~80%的富氧空气。近年来,有些国家还开发了固体膜分离空气的技术。氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广,所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门。
二、二氧化碳采用煅烧石灰石的方法制取。
三、制取氢气采用:
①电解水制氢
②水煤气法制氢
③由石油热裂的合成气和天然气制氢
④焦炉煤气冷冻制氢
⑤电解食盐水的副产氢
⑥酿造工业副产
⑦铁与水蒸气反应制氢。
㈦ 工业是怎样制造的氧气和二氧化碳
氧气的制取是用空气液化后慢慢调节压强和温度,空气里占绝大部分的氮气由于比氧气更容易汽化,就会先出来,留下液态的氧气。
二氧化碳可以是石灰工业等的产物,煅烧石灰石,会得到生石灰和二氧化碳。
㈧ 工业上有哪些方法可以产生氢气
工厂生产方法有:
1、电解水制氢.
水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。同时,太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节,贮存转化能量,使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢,达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计,但均为小型电解制氢设备,其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。
2、矿物燃料制氢
以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。该方法在我国都具有成熟的工艺,并建有工业生产装置。
(1)煤为原料制取氢气
在我国能源结构中,在今后相当长一段时间内,煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及减少对环境的污染是需不断研究的课题,将煤炭转化为氢是其途径之一。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化(或称高温干馏),二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下,在90-1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60%(体积)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每吨煤可得煤气300-350m3,可作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物。气化剂为水蒸汽或氧所(空气),气体产物中含有氢有等组份,其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂,均以煤为原料,气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。采用OGI固定床式气化炉,可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小,操作容易,其气体产物组成主要是氢及一氧化碳,其中氢气可达60%以上,经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法,其设备费占投资主要部分。煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤 资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断 面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺,煤气中氢气含量达50%以上,在唐山刘庄已进行工业性试运转,可日产水煤气5万m3,如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气,该法在我国具有一定开发前景.我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础,特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍布各地,为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得 阶段成果,具有开发前景,值得重视。
(2)以天然气或轻质油为原料制取氢气
该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应:
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反应在800-820℃下进行。从上述反应可知,也有部分氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组成中,氢气含量可达74%(体积),其生产成本主要取决于原料价格,我国轻质油价格高,制气成本贵,采用受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料,催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工作,并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺,制取小型合成氨厂的原料,这种方法不必用采高温合金转化炉,装置投资成本低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用于制取化工原料。
(3)以重油为原料部分氧化法制取氢气
重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油,重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢
气体产物。部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。该法生产的氢气产物成本
中,原料费约占三分之一,而重油价格较低,故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置,用于制取合成氢的原料。
㈨ 工业制氢气的方法是什么
一、电解水制氢
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。
二、水煤气法制氢
用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢
石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气
也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。
四、焦炉煤气冷冻制氢
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。
五、电解食盐水的副产氢
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。
七、铁与水蒸气反应制氢
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰。