Ứng Dụng Khí Oxy – Quy Trình Sản Xuất

Oxy là một khí không vị.Nó không có mùi hay màu sắc.Nó bao gồm 22% của không khí.Các khí này là một phần của không khí người ta sử dụng để thở.Nguyên tố này được tìm thấy trong cơ thể con người, đại dương và khí quyển.Nếu không có oxy, con người sẽ không thể tồn tại.Nó cũng là một phần của chu kỳ cuộc sống của ngôi sao.

Khí oxy được sử dụng nhiều trong lĩnh vực

Sử dụng thường gặp của Oxygen

Khí này được sử dụng trong các ứng dụng hóa chất công nghiệp khác nhau.Nó được sử dụng để làm cho acid, acid sulfuric, acid nitric và các hợp chất khác.Biến thể phản ứng mạnh nhất của nó là ozone O3.Nó được áp dụng trong các phản ứng hóa học các loại.Mục đích là để tăng tốc độ phản ứng và quá trình oxy hóa của các hợp chất không mong muốn.Khí oxy là cần thiết để sản xuất thép và sắt trong lò cao.Một số công ty khai thác sử dụng nó để phá hủy những tảng đá.

Sử dụng trong ngành công nghiệp

Các ngành công nghiệp sử dụng khí để cắt, hàn và kim loại nóng chảy.Các khí có khả năng tạo ra nhiệt độ 3000 C và 2800 C. Điều này là cần thiết để oxy-hydro và ngọn đuốc thổi oxy-axetylen.Một quá trình hàn điển hình đi như thế này: các bộ phận kim loại được hàn lại với nhau.

Một ngọn lửa nhiệt độ cao được sử dụng để làm cho tan chảy bằng cách nung nóng các đường giao nhau.Các đầu được nấu chảy và củng cố.Để cắt kim loại, một đầu được làm nóng cho đến khi nó chuyển sang màu đỏ.Mức oxy được tăng cho đến khi thành phần nóng đỏ đã bị oxy hóa.Điều này làm mềm kim loại để nó có thể được cắt ra.

Oxy trong khí quyển

Khí này là cần thiết để sản xuất năng lượng trong quá trình công nghiệp, máy phát điện và tàu.Nó cũng được sử dụng trong máy bay và xe hơi.Như oxy lỏng, nó đốt cháy nhiên liệu tàu vũ trụ.Điều này tạo ra lực đẩy cần thiết trong không gian.Phi hành các phi hành gia có gần oxy tinh khiết.

Sử dụng trong y học và sức khỏe

Trong các cơ sở y tế như bệnh viện, cung cấp oxy được lưu giữ trong kho.Này được cung cấp cho những bệnh nhân có khó thở.Bộ máy thở này cũng được sử dụng bởi các phi hành gia đi bộ trong không gian, thợ lặn và leo núi.Khí oxy được sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn.Khí oxy tương tự được sử dụng để điều trị các nạn nhân bị ngộ độc carbon monoxide.

Sự hô hấp

Trong tất cả những ứng dụng của oxy, duy trì sự sống là quan trọng nhất.Oxy rất cần thiết bởi tất cả các sinh vật sống.Thông qua một quá trình được gọi là hô hấp hiếu khí, năng lượng từ thức ăn được tạo ra.Điều này cho phép con người và động vật để thực hiện các hoạt động hàng ngày của họ.

Các ứng dụng khác

Khí này được sử dụng trong xử lý nước và đốt hóa.Các nhà nghiên cứu khoa học sử dụng oxy-18 và oxy-16 đồng vị trong các hóa thạch để xác định hàng nghìn năm khí hậu Trái đất trước đây.Khí này cũng được sử dụng trong các polyme polyester và sản xuất chất chống đông.Các polyme được sử dụng để tạo ra các loại vải và nhựa.Bạn cũng sẽ tìm thấy bình dưỡng khí trong máy bay và tàu ngầm.

Hóa học

Oxygen bao gồm một phần năm lượng khí, hai phần ba của cơ thể con người và 87% nước.Ở dạng tự nhiên của nó là trên tất cả các bầu khí quyển.thương mại liên quan đến việc chưng cất phân đoạn không khí và hóa lỏng và điện phân nước.Trong nhóm 16 của bảng tuần hoàn, nó là thành viên chính.Oxy có thể được sử dụng để làm cho các hợp chất với các nguyên tố trừ các khí trơ.

Khí oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy.Tuy nhiên, nó không dẫn điện hoặc nhiệt tốt.Oxy trong không khí được gọi là hai nguyên khí.Ozone O 3 là một allotrope.Nó bao gồm ánh sáng cực tím hoặc phóng điện.

Oxygen là thuận cho dù đó là khí, lỏng hoặc rắn.Oxit được tạo ra khi oxy tham gia với các yếu tố khác.Nó là một phần của các hydroxit và axit khác nhau.Oxygen có thể được làm lạnh dưới điểm sôi.Nó sẽ chuyển sang màu xanh sáng.Màu này được giữ lại ngay cả khi ở trong một trạng thái rắn.

Độc tính oxy

Tình trạng này xảy ra khi một người nào đó thở oxy nguyên chất quá mức.Khí là điều cần thiết cho cuộc sống, nhưng chỉ lên đến một điểm.Con người chỉ có thể thở được 21 phần trăm oxy.Các yếu tố khác bao gồm nitơ và các yếu tố khác.Khi có quá nhiều oxy được hít vào, con người sẽ trải nghiệm khó thở.Các triệu chứng khác sẽ không hiển lộ.Những bao gồm viêm đường hô hấp, buồn nôn.

Các triệu chứng bao gồm co giật, chóng mặt và buồn nôn.Trong trường hợp cực đoan, động kinh hoặc tử vong xảy ra.Tuy nhiên, độc tính có thể xảy ra ở áp suất khí quyển bình thường.Điều này có thể xảy ra khi oxy không khí cao hơn 21%.Tại 50%, độc tính sẽ xảy ra.

Việc sử dụng oxy rất đa dạng.Ngoài những đề cập ở đây, nó được sử dụng trong sản xuất giấy và bột giấy, tạo gốm, làm thủy tinh, chế biến dầu khí.Nó cũng là một phần của dược phẩm, luyện kim và các yếu tố khác.

Quy trình sản xuất khí oxy

Oxy được sản xuất như thế nào?

Từ động vật và thực vật

Oxy có thể được sản xuất từ ​​một số vật liệu, sử dụng một số phương pháp khác nhau. Phương pháp tự nhiên phổ biến nhất là quang hợp. Trong đó thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời làm chuyển đổi khí carbon dioxide trong không khí thành oxy. Trong quá trình hô hấp, động vật chuyển đổi oxy trong không khí trở lại thành carbon dioxide.

Phương pháp thương mại

Phổ biến nhất để sản xuất oxy là tách không khí. Bằng cách sử dụng quy trình chưng cất siêu lạnh. Hoặc quá trình hấp phụ hút chân không. Nitơ và Argon cũng được tạo ra bằng cách tách chúng ra khỏi không khí.

Oxy cũng có thể được sản xuất như là kết quả của một phản ứng hóa học. Trong đó oxy được giải phóng khỏi một hợp chất hóa học và trở thành khí. Phương pháp này được sử dụng để tạo ra một lượng oxy hạn chế. Chỉ để hỗ trợ cuộc sống trên tàu ngầm, máy bay và tàu vũ trụ.

Hydrogen và oxy có thể được tạo ra bằng cách truyền một dòng điện qua nước và thu thập hai loại khí. Hidro ở cực âm và oxy tại cực dương. Phương pháp này gọi là electrolysis và tạo ra hydro và oxy rất tinh khiết. Tuy nhiên nó sử dụng một lượng lớn năng lượng điện. Và không phải là kinh tế cho sản xuất khối lượng lớn.

Quy trình sản xuất khí Oxy

Không giống như khí Heli được sản xuất từ các mỏ. Hầu hết oxy thương mại được sản xuất bằng cách sử dụng biến thể của quá trình chưng cất cryo được phát triển ban đầu vào năm 1895. Quá trình này tạo ra oxy 99% tinh khiết. Gần đây hơn, quá trình hấp phụ hút chân không hiệu quả hơn đã được sử dụng. Cho một số lượng hạn chế các ứng dụng mà không cần oxy với độ tinh khiết hơn 90-93%.

Dưới đây là các bước được sử dụng để sản xuất oxy cấp thương mại từ không khí bằng cách sử dụng quy trình chưng cất cryo.

Nguyên lý

Bởi vì quá trình này sử dụng một bộ phận đông lạnh cực lạnh để tách không khí. Tất cả các tạp chất có thể đông lại như hơi nước, carbon dioxide và các hydrocarbon nặng trước tiên phải được loại bỏ. Để ngăn không cho chúng đóng băng và làm kẹt ống dẫn nhiệt.

Máy nén đa tầng không khí được nén tới khoảng 94 psi (650 kPa hoặc 6,5 atm). Sau đó nó đi qua bộ làm mát bằng nước. Không khí được xử lý trước để loại bỏ các tạp chất làm tắc nghẽn đường dẫn. Một khi được xử lý trước, không khí được đưa vào chưng cất phân đoạn. Trong quá trình chưng cất phân đoạn, các thành phần này dần dần được tách ra trong nhiều giai đoạn. Bởi vì tất cả quá trình chưng cất hoạt động theo nguyên tắc làm sôi một chất lỏng để tách một hoặc nhiều thành phần. Một khi oxy lỏng được tách ra, nó được tinh chế và lưu trữ.

Quy trình

Không khí đi qua một adsorber sàng phân tử. Chất hấp phụ chứa các chất hấp phụ zeolit ​​và silica gel. Có thể giữ carbon dioxide, hydrocarbon nặng hơn và bất cứ dấu vết nào của hơi nước. Định kỳ chất hấp thụ được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất bẫy được. Điều này thường đòi hỏi hai adsorbers chạy song song. Để có thể tiếp tục xử lý luồng không khí.

Tách

Không khí được phân tách thành các thành phần chính – nitơ, oxy, và argon – thông qua quá trình chưng cất được gọi là chưng cất phân đoạn. Đôi khi tên này được rút ngắn thành phân đoạn. Và các cấu trúc dọc được sử dụng để thực hiện việc tách này được gọi là phân đoạn cột. Trong quá trình chưng cất phân đoạn, các thành phần này dần dần được tách ra trong nhiều giai đoạn. Ở mỗi giai đoạn, nồng độ, hoặc phần nhỏ, của mỗi thành phần sẽ tăng lên cho đến khi việc tách hoàn thành.

Bởi vì tất cả quá trình chưng cất hoạt động theo nguyên tắc sôi một chất lỏng để tách một hoặc nhiều thành phần. Cần phải có bộ phận nấm để cung cấp nhiệt độ rất thấp cần cho các thành phần khí.

Giãn

Luồng không khí đã xử lý trước được phân chia. Một phần nhỏ của không khí được chuyển qua một máy nén. Nơi áp lực của nó tăng lên. Sau đó nó được làm lạnh và được phép mở rộng đến áp suất gần như không khí. Sự giãn nở này nhanh chóng làm lạnh không khí, được bơm vào phần nồi hơi để cung cấp nhiệt độ lạnh yêu cầu cho hoạt động.

Dòng khí chính đi qua một bên của một bộ trao đổi nhiệt tấm ván hoạt động theo chu trình. Trong khi oxy và nitơ rất lạnh từ phần nấm đông qua mặt kia. Luồng không khí đến được làm mát, trong khi oxy và nitơ được làm ấm. Trong một số hoạt động, không khí có thể được làm mát bằng cách đưa nó qua van giãn nở thay vì bộ trao đổi nhiệt thứ hai. Trong cả hai trường hợp, nhiệt độ không khí được hạ xuống đến điểm mà oxy, có điểm sôi cao nhất, bắt đầu hoá lỏng.

Phân đoạn

Dòng khí – bây giờ là một phần chất lỏng và một phần khí – đi vào phần đế của cột phân tách áp suất cao. Khi không khí hoạt động theo chiều ngược lại cột, nó sẽ mất thêm nhiệt. Oxy tiếp tục lỏng, tạo thành một hỗn hợp giàu oxy ở dưới cùng của cột. Trong khi phần lớn khí nitơ và argon ở bên trên ở dạng hơi.

Các hỗn hợp oxy lỏng, được gọi là oxy lỏng thô, được rút ra từ phía dưới của cột phân đoạn thấp hơn. Và được làm lạnh thêm trong các subcooler. Một phần của dòng này được phép giãn nở gần áp suất khí quyển và được đưa vào cột phân tách áp suất thấp. Khi oxy lỏng thô hoạt động theo cột xuống, để lại 99,5% oxy tinh khiết dưới cùng của cột.

Phân tách nito, argon

Trong khi đó, hơi nitơ/argon từ đỉnh của cột áp suất cao được làm mát thêm trong các subcooler. Hơi hỗn hợp được phép giãn nở gần áp suất khí quyển. Và được đưa vào đầu cột phân tách áp suất thấp. Nitơ, có điểm sôi thấp nhất, chuyển thành khí đầu tiên và chảy ra ngoài đỉnh của cột như 99,955% nitơ tinh khiết.

Argon, có điểm sôi giữa oxy và nitơ, vẫn còn hơi và bắt đầu chìm xuống khi đáy đun sôi. Khi hơi argon đạt đến độ hai phần ba chiều xuống cột, nồng độ argon đạt cực đại khoảng 7-12%. Và được rút ra thành một cột phân đoạn thứ ba. Nơi nó được tuần hoàn và tinh chế hơn nữa. Sản phẩm cuối cùng là một dòng argon thô chứa 93-96% argon. Argon thô còn lẫn oxy từ 2-5% và lượng nitơ cân bằng với dấu hiệu của các loại khí khác.

Thanh lọc

Oxy ở dưới cùng của cột áp suất thấp là khoảng 99,5% tinh khiết. Các đơn vị chưng cất cryo mới hơn được thiết kế để phục hồi lại lượng argon từ cột áp suất thấp. Và điều này làm tăng độ tinh khiết oxy lên khoảng 99,8%.

Nếu cần độ tinh khiết cao hơn, có thể thêm một hoặc nhiều cột phân đoạn bổ sung cùng với cột áp suất thấp để tinh chỉnh thêm sản phẩm oxy. Trong một số trường hợp, oxy cũng có thể được truyền qua chất xúc tác để oxy hóa bất kỳ hydrocacbon nào. Quá trình này sản sinh ra khí carbon dioxide và hơi nước, sau đó được bắt và loại bỏ.

 

 

 

 

 

Tag: dùng gì ga tiếng anh axetylen trộn bán kiện doanh giá nạp giới thiệu về hệ thống trung tâm nhu buộc nhiêu chuẩn resun đẳng 10g chiếm sủi lấy đâu tay g01 30 tỷ vỏ đèn led gas – hại cũ gió huế ha noi hà nội mini msds mua vũng