常用氣體的分離方法和原理

 

 

工業(yè)氧氣的生產(chǎn)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(chǎn)氧氣的工藝流程大體是：吸收空氣→二氧化碳吸收塔→壓縮機(jī)→冷卻器→干燥器→冷凍機(jī)→液化分離器→油分離器→氣體儲(chǔ)槽→氧氣壓縮機(jī)→氣體充裝。其基本原理是將空氣液化后，利用空氣中各組份沸點(diǎn)的不同在液化分離器進(jìn)行分離精餾，制取氧氣。大型制氧機(jī)組的研究開發(fā)投用，使得制氧能耗不斷降低，并易于同時(shí)生產(chǎn)多種空分產(chǎn)品(如氮?dú)狻? 氬氣及其它惰性氣體等)。為了便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸， 經(jīng)液化分離器分離后的液氧，用泵輸入低溫液體儲(chǔ)槽，再經(jīng)槽車運(yùn)至各深冷液化永久氣體充裝站。液氮、液氬也采用此法儲(chǔ)存、運(yùn)輸。

 

 

乙炔的制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(chǎn)品純度高，但能耗較大。大多數(shù)溶解乙炔生產(chǎn)采用此法。根據(jù)乙炔的溶解特性，將乙炔氣壓縮充入溶劑中，并被儲(chǔ)存在充滿多孔填料的鋼瓶內(nèi)。丙酮作為一種極好的溶劑，在鋼瓶內(nèi)被填料吸附用于溶解和釋放乙炔，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(huán)境，節(jié)約電石消耗，但應(yīng)保證鋼瓶內(nèi)多孔填料不受損傷或污染，丙酮溶劑的充裝量應(yīng)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(chǎn)充裝工藝流程是：粗乙炔氣發(fā)生后經(jīng)過化學(xué)凈化，去除硫、磷等雜質(zhì)，再經(jīng)壓縮和干燥，充裝進(jìn)入溶解乙炔氣瓶內(nèi)。

 

八、氫氣

 

工業(yè)氫氣的生產(chǎn)方法主要有：礦物燃燒轉(zhuǎn)化制氫、水電解制氫、通過半水煤氣法制得氫。水電解制氫方法技術(shù)可靠、操作簡單、維護(hù)方便、不產(chǎn)生污染、制氫純度高，唯其電能消耗大，成本較高，生產(chǎn)發(fā)展受一定制約，主要供應(yīng)氫氣純度要求高且用量不太大的用戶使用。但隨著新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了水電解技術(shù)的改進(jìn)，使水電解制氫技術(shù)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(chǎn)方法。目前，正在研究開發(fā)的制氫方法有：電化學(xué)分解水制取氫氣，光催化作用制取氫氣等。