怎样除去氮气中混有的少量氧气?

发布网友发布时间：2023-08-04 15:08

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热心网友时间：2024-12-12 22:51

工业上分离空气的传统方法是采用深冷分离法，即将空气冷却到-150℃以下，再用低温精馏的方法实现分离。该法可以同进得到氮气和氧气，还可以得到液氮和液氧。但是，低温精馏法存在能耗高、流程长、启动过程长、设备维护要求高等缺点，因此近十几年来受到了变压吸附法和膜分离法等新兴分离方法的严峻挑战。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。