在制氧工业、等方面有很多应用。我们都知道氧气通常来自空气。那么,你知道技术人员如何分离空气来获取氧气吗今天,在这里普及一下氧气与空气分离的原理和过程,希望对大家有所帮助。
一、空气中氧气分离的原理
空气中氧气的分离主要是应用低温冷冻原理从空气中分离出氧气、氮气、氩气、氦气等稀有气体的过程。通常,空气先被压缩和冷却到非常低的温度,或者通过膨胀被液化,然后在精
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在制氧工业、等方面有很多应用。我们都知道氧气通常来自空气。那么,你知道技术人员如何分离空气来获取氧气吗今天,在这里普及一下氧气与空气分离的原理和过程,希望对大家有所帮助。
一、空气中氧气分离的原理
空气中氧气的分离主要是应用低温冷冻原理从空气中分离出氧气、氮气、氩气、氦气等稀有气体的过程。通常,空气先被压缩和冷却到非常低的温度,或者通过膨胀被液化,然后在精馏塔中被分离。比如液态空气沸腾时,先气化易挥发的氮气(沸点-196℃),再气化氧气(沸点-183℃)。
二、分离空气中氧气的过程
1.空气的预处理:空气通过一种叫做分馏的蒸馏过程被分成主要成分氮、氧和氩。有时,这个名称被简称为分馏,用于进行这种分离的垂直结构被称为分馏塔。在分馏过程中,组分在几个阶段逐渐分离。在每个阶段,增加每种成分的浓度或分数水平,直到分离完成。因为所有的蒸馏过程都基于沸腾液体以分离一种或多种组分的原理,所以需要低温部分来提供非常低的温度用于液化气体组分。
2.分离预处理后的气流:一小部分空气被压缩机分流,压缩机压力增加。然后冷却并膨胀到接近大气压。这种膨胀迅速冷却空气,空气被注入低温部分,以提供运行所需的低温。
3.氧气开始液化:主气流通过一对串联运行的板翅式换热器的一侧,而来自低温段的非常冷的氧气和氮气通过另一侧。当氧气和氮气被加热时,进入的气流被冷却。
4.氧气继续液化:现在部分液体和部分气体进入高压分馏器的底部。当空气沿着柱子上升时,它会失去额外的热量。氧气继续液化,在塔的底部形成富氧混合物,而大部分氮气和氩气以蒸汽的形式流向顶部。
5.氧气冷却:液氧混合物,称为粗液氧,从下部分馏器的底部提取,并在过冷器中进一步冷却。该物流的一部分膨胀至接近大气压,并被送到低压分馏器。
许多海洋过程也作为 碳汇。一种称为“溶解度泵”的过程涉及含有溶解 CO 2的表层海水的下降。另一个过程,“生物泵”涉及生活在海洋上层的海洋植被和浮游植物(小型自由漂浮的光合生物)或其他使用 CO 2构建骨骼和其他结构的海洋生物吸收溶解的 CO 2碳酸钙(CaCO 3)。当这些生物体并落入海底时,它们所含的碳被向下输送并终被深埋。这些天然来源和汇之间的长期平衡会导致大气中 CO 2的背景或自然水平。

工业级氮气的惰性以及其他物理和化学特性使其非常适合用于许多过程,仅在石油和行业就有多种氮气用途。
石油和中的氮使用
符合压缩空气质量标准的工业制造的氮气可用于多种陆上和海上工艺,包括:
氮气注入
气体介导的管道干燥
气封
氮气吹扫
油气井注氮
随着时间的推移,油气井的自然地层压力将开始下降,从而导致生产率下降,将需要切换到辅助恢复方法,维持气井生产的一种有效方法是将氮气注入储层,作为一种提高石油采收率的技术。
可以有效地利用氮气去除杂质并保持气体管线干燥,除湿和管道干燥对于防止储气设施腐蚀和各种工业过程中水蒸气的干扰至关重要。
工业级氮气吹扫
该过程涉及使用气态氮来置换工业过程中的有害气体,由于氮气的惰性,它也会对具有高自燃风险的工业过程发挥稳定平衡作用。
气体覆盖
将工业级氮气入储罐,以防止挥发性碳氢化合物之间发生不良化学反应。
食品加工
易腐食品制造商使用工业级氮气来延长其产品的保质期。

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