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工业制取氧气的方法和原理
工业制取氧气是指通过特定的工艺和设备将空气中的氧气分离出来，以满足工业生产或其他需求的过程。下面将从制取氧气的方法和原理两个方面进行详细介绍。
一、制取氧气的方法
1. 空分法
空分法是目前广泛应用于工业制取氧气的方法之一。它基于空气中氮气和氧气的不同物理性质，利用分子筛或冷凝等工艺将氧气从空气中分离出来。具体步骤如下：
（1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。
（2）冷却净化：通过冷却和过滤等工艺，去除空气中的杂质和水分。 （3）分离氮氧：利用分子筛或冷凝器等设备，将氮气和氧气分离，从而获取高浓度的氧气。
2. 液化法
液化法是另一种制取氧气的常用方法。它基于氧气和空气的沸点差异，通过冷却和液化的方式将氧气从空气中分离。具体步骤如下： （1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。
（2）冷却净化：通过冷却和过滤等工艺，去除空气中的杂质和水分。
（3）液化氧气：利用制冷机或液化器等设备，将氧气冷却至其沸点以下，使其液化为液态氧气。
3. 膜分离法
膜分离法是一种新兴的制取氧气方法。它利用特殊的膜材料，通过气体分子的渗透和选择性吸附，将氧气从空气中分离出来。具体步骤如下：
（1）压缩空气：将大气中的空气经过压缩机进行压缩，以提高氧气的浓度。
（2）膜分离：将压缩后的空气通过膜分离器，膜材料会选择性地让氧气分子通过，从而分离出氧气。
二、制取氧气的原理
制取氧气的原理主要涉及氮氧分子的物理性质和分离方法的工艺原理。
1. 氮氧分子的物理性质
氮氧分子在物理性质上有所不同，主要体现在沸点和相对分子质量上。氮气的沸点为-195.8°C，而氧气的沸点为-183°C，两者之间存在较大的沸点差异。此外，氮气的相对分子质量为28，而氧气的相对分子质量为32。
2. 分离方法的工艺原理
本文来源：https://www.wddqxz.cn/b854e6574873f242336c1eb91a37f111f1850df8.html
2023-12-19
