Ⅰ ESS氧氮分离技术是什么意思
氧氮分离是根据氧气和氮气的沸点不同,采用蒸发的方法,氮气的沸点低,先蒸发出来,剩下的主要是液态氧。
Ⅱ 制作一个制氧机,怎么分离氮气和氧气,说明工作原理
工业制氧机的原理是利用空气分离技术,首先将空气以高密度压缩再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液脱离,再进一步精馏而得;家用制氧机工作原理:利用分子筛物理吸附和解吸技术。制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高纯度的氧气。目前大部分医疗用制氧机采用了PSA(变压吸附)空气分离制氧技术,它是基于吸引剂(沸石分子筛)对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离。当空气进入装有吸附剂的床层时,氮气吸附能力较强被吸附,而氧气不被吸附,这样可以在吸附床出口端获得高浓度的氧气。由于吸附剂具有其吸附量随压力变化的特性,改变其压力,可使吸附交替进行吸附与解吸操作。
Ⅲ 氧气氮气的分离是什么
空气是覆盖在整个地球表面的大气。它是一个大家庭,有许多家庭成员。其中按体积计算,含量最多的是氮气,它占大气总体积的78%,其次是氧气,占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他气体占0.03%。平时这些成员和平共处,团结得很好,要想让它们分开可不是一件容易的事。
有些科学家提出这样的想法:在常温常压下不能将它们分开,如果将它们高度冷却,并加以很大的压力,使它们变为液体,情况会怎么样呢?在这个想法的启发下,他们对氧气和氮气的沸点进行分析,发现二者的沸点不同,氮气的沸点比氧气的沸点低。我们知道,给两种沸点不同的液体慢慢升高温度,沸点低的液体先变成气体跑出。如果将液态空气的温度控制在氮气沸腾而氧气不沸腾的温度,此时液态的氦将转化为气态从液态空气中跑出,等氮气跑完了,留下来的几乎就是液氧了。
现代工业一般采用上述方法分离氮气和氧气。由于氮气和氧气呈气态时,占有的体积很大,不便于保存和运输,因此工厂通常采取给氮气或氧气加压的办法,使它们转化为液态装入特制的钢筒中保存。氧气一般充入到蓝色的钢筒中备用。我们在医院所见到的蓝色钢筒,就是液氧钢筒。当有病人急需输氧时,医生只需轻轻拧动钢筒上方的减压旋钮,液态的氧就会争先恐后地变为气体跑出来。
随着科学技术的进步,相信还会有新的分离氮气和氧气的方法问世。
Ⅳ 有什么方法可以分离氧气和氮气
变压吸附法,变压吸附法分离空气的机理有两种。一种是利用5a沸石分子筛的选择吸附特性,即5a沸石分子筛对氮气的平衡吸附量大于对氧气的平衡吸附量,这样当空气通过沸石床层时氮气就被吸附,流出氧气作为产品。当沸石吸附氮气饱和后,停止通入空气,并把床层抽成真空,抽出的氮气作为产品。另一种是利用碳分子筛的运态吸附特性,即碳分子筛对氧气和氮气的平衡吸附量相差不大,但由于氧气的分子尺寸(2.8×3.9)比氮气的分子尺寸(3.0×4.1)小,因而氧气在碳分子筛中的扩散速度快,吸附量也大,于是氧气在碳分子筛中的扩散速度快,吸附量也大,于是氧气被吸附,流出氮气作为产品。隔一段时间后,停止通入空气,把床层抽真空使碳分子筛再生。该法通常是在吸附阶段为0.1~0.5×106pa、解吸阶段为常压或真空及常温的条件下进行的,在工业上很容易实现。用变压吸附法分离空气可以得到富氧空气和99.9%的纯氮气,耗电量均小于1.0kwh/m3。目前,世界上用5a沸石分了筛制氧以日本最为成熟,氧浓度可达96%,耗电量仅为0.4kwh/m3。总之,用变压吸附法分离空气具有能耗低、流程短、开停车时间短、自动控制、产品浓度可调等等优点,可望有较大的发展。
Ⅳ 精馏塔内的空气是怎样被分离成氧和氮的
精馏塔是设有多层塔板(对筛板塔,填料塔的工作原理相同)的设备。在塔板上有一定厚度的液体层。精馏塔一般多为双级精馏塔,分为上塔和下塔两部分。 压缩空气经清除水分、二氧化碳,并在热交换器中被冷却及膨胀(对中压流程)后送进下塔的下部,作为下塔的上升气。由于它含氧21%,在0.6MPa下,对应的饱和温度为100.05K。在冷凝蒸发器中冷凝的液氮从下塔的顶部下流,作为回流液体。因其含氧为0.01%~1%,在0.6MPa下的饱和温度约为96.3K。由此可见,精馏塔下部的上升蒸气温度高,从塔顶下流的液体温度较低。下塔的上升气每经过一块塔板就碰到比它温度低的液体,气体本身的温度就要降低,并不断有部分蒸气冷凝成液体。由于氧是难挥发组分,氮是易挥发组分,在冷凝过程中,氧要比氮较多地冷凝下来,于是剩下的蒸气中含氮浓度就有所进步。就这样一次、一次地进行下往,到塔顶后,蒸气中的氧尽大部分已被冷凝到液体中往了,其含氮浓度高达99%以上。这部分氮气被引到冷凝蒸发器中,放出热量后全部冷凝成液氮,其中一部分作为下塔的回流液从上往下活动。液体在下流的过程中,每经过一块塔板碰到下面上升的温度较高的蒸气,吸热后有一部分液体就要气化。在气化过程中,由于氮是易挥发组分,氧是难挥发组分,因此氮比氧较多地蒸发出来,剩下的液体中氧浓度就有所进步。这样一次、一次地进行下往,到达塔底就可得到氧含量为38%~40%的液空。因此,经过下塔的精馏,可将空气初步分离成含氧38%~40%的富氧液空和含氮99%以上的液氮。 然后将液空经节流降压后送到上塔中部,作为进一步精馏的原料。与下塔精馏的原理相同,液体下流时,经多次部分蒸发,氮较多地蒸发出来,于是下流液体中的含氧浓度不断进步,到达上塔底部可得到含氧99.2%~99.6%的液氧。从液空进料口至上塔底部塔板上的精馏是进步难挥发组分的浓度,叫提馏段。这部分液氧在冷凝蒸发器中吸热而蒸发成气氧,在0.14MPa下它的温度为93.7K左右。一部分气氧作为产品引出,大部分作为上塔的上升气。在上升过程中,部分蒸气冷凝,蒸气中的氮含量不断增加。由于上塔中部液空进口处的上升气中还有较多的氧组分,假如将它放掉,氧的损失太大,所以应再进行精馏。从冷凝蒸发器中引出部分含氮99%以上的液氮节流后送至上塔顶部,作为回流液,蒸气再进行多次部分冷凝,同时回流液多次部分蒸发。其中氧较多地留在液相里,氮较多地蒸发到气相中,到了上塔顶,便可得到含氮99%以上的氮气。从液氮进料口到液空进料口是为了进一步进步蒸气中低沸点组分(氮)的浓度,叫精馏段。假如需要纯氮产品还需要再次精馏,才能得到含氮99.99%的纯氮产品。这就是精馏塔内将空气分离成氧、氮的过程。(end)
Ⅵ 分离空气中的氮和氧需要做多少功
1.分离的原理
由于氮气的沸点比氧气低,因此分离这两种气体就是在液态下蒸发氮气。如果刚好把空气压缩到氮气的沸点,然后在稍高一点的温度分馏氮气的话,就能获得最小分离功。
2.需用到的一些数据
液态空气密度:约910Kg/m3
气态空气密度:约1.2Kg/m3
一标准大气压:1.013E5Pa
氮气的沸点:77K
室温下温度:273K
3.计算
根据气体状态方程:P1V1/T1=P2V2/T2
有1.013E5*(1/1.2)/273=P2*(1/910)/77
解得P2=2.17E7Pa
即在77K温度下,需要将1Kg空气加压到2.17E7Pa,才能将氮气和氧气全部压缩完。
则在稍高的温度下释放氮气,需做的功为W=P*dV=2.17E7*(1/1.2-1/910)=1.8E7J=1.8E4KJ
也就是说,把一千克空气中氧气和氮气完全分开所需作的最小的功为1.8E4KJ。
Ⅶ 工业上如何将氮气和氧气分离。(详细)
降温,按液化温度不同把他们分离
Ⅷ 氮氧如何分离
氮气
工业上制造氧气用分离空气精馏的方法,将空气降温加压,使空气液化,然后升温,氧的沸点是-182.962℃,氮的沸点是-195.8℃注意是零下的,所以先得到氮气,然后是氧气
Ⅸ 空分精馏时,很难将o2和n2分离的原因是什么
低温精馏法分离空气,是要在塔内形成精馏工况,有回流液体、上升气体,在塔板或者填料上传质传热,高沸点组分冷凝到液体中,低沸点组分挥发到气体中,才能达到分离效果.氧氮很难分离就是精馏工况没有建立,没有足够的上升气体和回流液体.