空分制氧的几种方法

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制氧工艺

制氧工艺

1、PSA工艺:加压吸附(0.2~0.6MPa)、常压解吸。投资小、设备简单,但能耗高,适用于小规模制氧的场合。
2、VPSA工艺:常压或略高于常压(0~50KPa)下吸附,抽真空解吸。设备相对复杂,但效率高、能耗低,适用于制氧规模较大的场合。 表1、PSA和VPSA制氧装置主要参数比较
工艺流程
适宜规模 m3/h
图1、变压吸附气体分离基本原理示意图
氩气和氧气的沸点接近,两者很难分离,一起在气相得到富集。因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气(氧的极限浓度为95.6%,其余为氩气) ,与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比,又称富氧。
★ 变压吸附空分制氧装置工艺简述
从上述原理可知,变压吸附空分制氧装置的吸附床必须至少包含两个操作步骤:吸附和解吸。因此,当只有一个吸附床时,产品氧气的获得是间断的。为了连续获 得产品气,通常在制氧装置中一般都设置两个以上的吸附床,并且从节能降耗和操作平稳的角度出发,另外设置一些必要的辅助步骤。
费用高。
占地面积大,厂房和基础要求高,工程造价高。 安装周期长,技术难度大,安装费用高。
占地面积小,厂房无特殊要求,造价低。 安装周期短,安装费用低。
中小型制氧电耗高,约为0.5~1.0KW/Nm3
制氧电耗低,约为0.32~0.35KW/Nm3
设备受压力容器规范控制。可造成碳氢化合物局部聚集,存在 操作压力低,不受压力容器规范控制,不会造成碳氢化合
≤-40℃。
电耗主要是在空压机上,PSA制氧(氮)系统中的那几个阀门的可靠性很让人头疼,毛病容易出在电磁换项阀上。
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深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较深冷空分制氧技术是通过空分设备将空气分离成氧气和氮气的工艺。

该工艺采用低温分离法,通过冷凝、压缩和膨胀等工艺,将空气中的氧气和氮气分离。

这种技术成本较高,但制氧质量好,稳定性强,适用于高纯氧气的制取。

VPSA变压吸附制氧技术是通过可控变压吸附原理,利用适当的吸附剂,将空气中的氧气和其他杂质分离,从而制取高纯度氧气。

该工艺成本较低,适用于低纯度氧气的制取。

比较两种技术的经济特点,主要从以下几个方面进行比较:1.投资成本:深冷空分制氧技术的设备成本较高,需要大型设备和复杂的处理工艺,投资成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术设备成本较低,可以约为深冷空分制氧技术的一半左右。

2.运营成本:深冷空分制氧技术的氧气纯度高,稳定性好,但能耗较高。

运营成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术的氧气纯度较低,但能耗较低,运营成本较低。

3.产品适用范围:深冷空分制氧技术可以制取高纯度氧气,适用于医疗、化工、电子等行业对氧气纯度要求较高的场合。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于一般工业领域对氧气纯度要求不高的场合,如燃烧、氧化等。

4.技术难度和可操作性:深冷空分制氧技术操作复杂,所需技术力量较高。

而VPSA变压吸附制氧技术操作简单,技术难度较低。

综上所述,深冷空分制氧技术适用于对氧气纯度要求较高、投资成本更高的场合,如医疗、电子等行业。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于对氧气纯度要求不高、投资成本较低的场合,如工业领域。

在选择制氧技术时,需要考虑到产品要求、投资成本、运营成本等因素,综合权衡选择合适的技术。

工业氧气制备方法

工业氧气制备方法

工业氧气制备方法
《工业氧气制备方法》
氧气是人类生存不可或缺的重要气体之一,其在工业生产中也扮演着至关重要的角色。

氧气广
泛应用于钢铁生产、化工、医药、食品加工等行业中。

而工业氧气的制备方法也有多种,下面
就介绍几种常见的工业氧气制备方法。

1. 燃烧法:燃烧氧气纯净、稀释的空气或氧气与氮气混合气,生成燃烧炉内所需的高燃烧温度。

这种方式制取的氧气纯度高,但能耗较大。

2. 分馏法:利用空气中氧气和氮气的沸点差异,通过在低温下将空气液化、再分馏的方式,分
离出高纯度的氧气。

这种方法制备的氧气纯度较高,但设备投资费用高。

3. 膨胀法:利用空气的物理性质,通过在低温下将空气压缩,再放松压力的过程,将氧气和氮
气分离。

这种方法成本低廉,但氧气纯度较低。

4. 膜分离法:利用特殊的膜材料和选择性通透性,将空气中的氧气和氮气分离。

这种方法制备
的氧气纯度高,但投资费用较高。

总的来说,工业氧气制备方法有多种,各有优缺点。

在实际应用中,根据需要选择合适的方法
进行制备,以提高生产效率和质量。

同时,优化工业氧气制备方法也是工业领域的一个重要研
究方向,带来更好的经济效益和环保效益。

化学链空气分离制氧技术

化学链空气分离制氧技术

化学链空气分离制氧技术
化学链空气分离制氧技术(Chemical Looping Air Separation, CLAS)是一种利用化学反应的方法从空气中分离氧气的技术。

该技术可以替代传统的空分设备,具有能源消耗低、运行稳定、工艺简单等优点。

该技术的基本原理是利用金属氧化物在不同温度下的还原和氧化反应特性实现空气中的氧气和氮气的分离。

整个过程涉及到两个循环,即氧气循环和燃料循环。

氧气循环中,空气通过氧气生成器,将氧气和剩余的氮气分离。

在氧气生成器中,空气中的氧气与金属氧化物发生反应生成金属和氧气。

然后,通过冷却和压缩等过程,将纯氧气分离出来。

燃料循环中,燃料与金属氧化物反应生成二氧化碳和水。

二氧化碳通过吸附和再生的过程从燃料中分离出来,在再生器中与金属氧化物反应生成金属和氧气。

然后,金属氧化物再回到氧气生成器中进行氧化反应。

化学链空气分离制氧技术具有一定的应用前景。

它可以广泛应用于炼油、化工、钢铁、电力等行业中的氧气供应过程中,提高制氧效率、节能减排。

同时,该技术还可以与碳捕集技术结合,实现高效、经济的二氧化碳捕集和封存。

然而,该技术仍面临一些挑战,如金属氧化物的选择、循环的稳定性等问题,需要进一步研究和改进。

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同,经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧/氮产品。

空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。

流程简述:原料空气由吸入塔吸入,经滤清器去除灰尘和机械杂质,在离心式空压机中被压缩,压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃,然后进入自动切换使用的分子筛吸附器,以清除H2O、CO2和C2H2,出分子筛的空气为12℃~4℃,然后进入分馏塔。

在分馏塔中,空气首先经过主换热器与返流气体换热,然后被冷却至接近饱和温度(-172℃)进入下塔。

另一部分空气作为作为膨胀气体,经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。

这部分气体被冷却至-103℃左右,从主换热器中抽出进入透平膨胀机,膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器,在热虹吸蒸发器内,被从主冷引出的液氧冷却至-175℃,进入上塔中部,部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷,形成液氧自循环,进一步除去液氧中的碳氢化合物。

少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。

在下塔,空气被初步分离成氮和负氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮,进入主冷与液氧换热冷凝成液氮,部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。

另一部分液氮,经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。

下塔负液38% O2的液空经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。

以不同状态的四股流体进入上塔再分离后,在上塔顶部得到纯氮气,经过冷器、主换热器复热后出分馏塔;上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发,其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔,其余部分作为上升蒸汽参加精馏。

在上塔冲中部抽出污氮气,经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。

从分馏塔出来的污氮气分为两路,一路进入纯化系统作为分子筛再生气,其余的污氮气进入预冷系统,进入其中的水冷塔中,以进一步回收污氮中的冷量。

氧气的制备方法

氧气的制备方法

氧气的制备方法氧气是一种常见的气体,在许多应用中都起着重要作用。

无论是医疗用途还是工业生产,氧气的制备方法都是至关重要的。

本文将介绍几种主要的氧气制备方法,并对其原理和操作步骤进行详细说明。

一、分子筛吸附法制备氧气分子筛吸附法是一种常用的制备氧气的方法。

其原理是利用分子筛吸附材料对氮气和其他杂质分子有较高的吸附能力,而对氧气分子的吸附能力相对较低。

操作步骤如下:1. 准备一个装有分子筛吸附材料的吸附塔。

2. 将空气通过吸附塔,并调节适当的温度和压力。

3. 在一定的温度和压力下,氮气和其他杂质分子被分子筛吸附材料捕捉,而氧气分子则通过吸附塔,得到纯净的氧气。

二、压缩空气分离法制备氧气压缩空气分离法是通过调节气体的压力和温度,利用气体组分的不同沸点来实现对氧气的分离。

操作步骤如下:1. 将空气经过过滤器进行过滤,去除杂质和颗粒物。

2. 将过滤后的空气进行压缩,增加其压力。

3. 将压缩后的空气通过空气分离装置,在低温下进行分离。

4. 由于氧气和氮气的沸点不同,可以通过不同的沸点将氧气和氮气分离出来。

从而得到纯净的氧气。

三、电解水制备氧气电解水法是一种制备氧气的常见方法,其原理是利用电解反应将水分解为氧气和氢气。

操作步骤如下:1. 准备一个水解槽,并将其中充满适量的电解质溶液。

2. 在水解槽中倒入足够的水,并将两个电极(阳极和阴极)分别插入水中。

3. 通电使电极产生电解反应,水分解为氧气和氢气,其中氧气产生于阳极,氢气产生于阴极。

4. 将氧气收集起来,并进行进一步净化和储存,以获得纯净的氧气。

综上所述,氧气的制备方法有多种多样,每种方法都有其特定的应用场景和操作要求。

在实际应用中,根据需要选择适合的制备方法,可有效获得纯净的氧气供应。

然而,在进行氧气制备操作时,确保操作安全,防止氧气泄漏或其他意外情况的发生也是至关重要的。

因此,在进行氧气制备前,务必了解和遵守相关的操作规程和安全要求,以保障人员和设备的安全。

氧气怎么制作方法

氧气怎么制作方法

氧气怎么制作方法
氧气的制备方法有很多种,以下列举了几种常见的方法:
1. 分离空气法:利用空分设备将空气中的氧气与氮气等其它气体分离,常用的方法是通过冷凝和吸附来去除氮气等其它气体,得到纯净的氧气。

2. 液态空气法:将空气经过多级压缩冷却液化,在液体空气容器中,其中液体空气由于其不同的沸点而分成液氧和液氮,然后通过升华蒸发将液氧抽出,得到纯净的氧气。

3. 过氧化物法:通过一些物质的分解来制备氧气,常用的方法是过氧化氢的分解。

过氧化氢在适当条件下分解产生氧气和水,可以用催化剂如过氧化锰催化分解反应。

4. 电解水法:将水分解为氢气和氧气,需要使用电解设备,将两极分别连接电源。

通电后,正极释放氧气,负极释放氢气。

5. 高温氧化法:某些物质在高温条件下可以与空气中的氧气反应,生成氧气。

常见的方法如将金属、非金属或氧化物等在高温下与氧气反应,生成相应的氧化物,然后通过还原反应将氧气从氧化物中释放出来。

需要注意的是,制备氧气时需要注意安全,防止发生氧气泄漏或爆炸等事故。

工业制氧的几种方法

工业制氧的几种方法

工业制氧的几种方法工业制氧是制取纯氧气的一种技术过程,主要用于工业生产中的氧气需求,如钢铁冶炼、化工生产、半导体制造等领域。

下面将介绍几种常用的工业制氧方法。

1.分子筛吸附法:分子筛吸附法是一种常见的工业制取氧气的方法。

分子筛是一种具有孔洞结构的材料,能够选择性地吸附小分子气体,如氧气、氮气等。

通常使用固定的旋转吸附器或者变压吸附器来进行吸附分离操作。

首先将混合气体中的氧气通过分子筛床,然后再通过调节压力或温度进行吸附和解吸作业,从而实现氧气的制取。

2.空分膜分离法:空分膜分离法是一种利用分离膜进行气体分离的技术。

该方法基于不同分子的渗透性差异以及溶解度差异,将混合气体通过特制的膜材料,通过渗透性差异实现气体的分离。

在工业制氧过程中,选择性地渗透氧气分子后,即可获得纯氧气。

这种方法具有设备简单、操作方便等优点。

3.循环吸附法:循环吸附法是一种在分子筛上进行吸附和解吸循环操作的方法。

该方法通过在分子筛上进行循环吸附和解吸操作,将混合气体中的氧气吸附在分子筛上,然后通过减压或者加热的方式进行解吸,从而实现氧气的制取。

该方法的主要优点是对气体的选择性较高,且能够实现高纯度纯氧气的制取。

4.电解法:电解法是一种将水分解成氢气和氧气的方法。

该方法通过电解水来制取氧气,是一种高纯度氧气的制取方法。

在电解槽中,通一定电流,使水发生电解反应,产生氢气和氧气。

然后通过分离装置将氢气和氧气分离,从而生产纯氧气。

该方法的优点是能够同时产生氢气和氧气,但需要消耗大量的电能,成本较高。

5.热解法:热解法是一种通过热解化合物来制取氧气的方法。

该方法通常使用含氧化合物作为原料,在高温条件下进行热分解反应,从而获得氧气的制取。

例如,通过高温热解过氧化镁等化合物可以得到氧气。

这种方法的优点是简单易行,但需要耗费大量的能量,并且反应条件较为严苛。

总之,工业制氧使用的方法有很多种,每种方法都有其特点和适用范围。

在选择使用的方法时,需要考虑成本、设备复杂性、纯度要求等因素,以满足特定的工业生产需要。

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