⑴ 工業中常用氣體分離方法和原理分別是什麼
常用工業氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳、液氨、液氯、乙炔氣、氫氣等。工業氣體的生產方法較多,現擇要簡介一些常見的生產方法。
一、氧氣
工業氧氣的生產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。 空分法生產氧氣的工藝流程大體是:吸收空氣→二氧化碳吸收塔→壓縮機→冷卻器→乾燥器→冷凍機→液化分離器→油分離器→氣體儲槽→氧氣壓縮機→氣體充裝。其基本原理是將空氣液化後,利用空氣中各組份沸點的不同在液化分離器進行分離精餾,製取氧氣。大型制氧機組的研究開發投用,使得制氧能耗不斷降低,並易於同時生產多種空分產品(如氮氣、 氬氣及其它惰性氣體等)。為了便於儲存和運輸, 經液化分離器分離後的液氧,用泵輸入低溫液體儲槽,再經槽車運至各深冷液化永久氣體充裝站。液氮、液氬也採用此法儲存、運輸。
二、氮氣
工業氮氣的主要生產方法有空分法、變壓吸附法、膜分離法和燃燒法等。
空分法製取的氮氣純度高,能耗低。變壓吸附法制氮技術是採用5A碳分子篩對空氣中的組份進行選擇性吸附,將氧、氮分離製取氮氣,氮氣產品壓力高、能耗低,產品純度能達到國家標准要求:工業氮≥98.5%,純氮≥99.95%。
三、氬氣
氬氣是大氣中含量最多的惰性氣體,其製取方法主要有空分法。在制氧工藝中,將沸點為-185.9℃左右的餾分從液化分離器中分出即得液氬。
四、二氧化碳
二氧化碳的製取方法主要有:生產石灰副產二氧化碳,釀酒發酵過程副產二氧化碳,重油、焦炭等燃燒產生二氧化碳,合成氨工業副產品二氧化碳等。目前,合成氨工業的原料大都為燃氣、煉廠氣、焦爐氣和煤,其主要成份都是由不同氫碳比的烴類和元素碳構成,在高溫下與水蒸汽作用生成以氫氣和一氧化碳為主體的合成氣,一氧化碳經變換成為二氧化碳。二氧化碳的提純方法有:吸收法、變壓吸附法、吸附精餾法和膜分離法。
五、氨氣
氨的製取方法主要採用直接合成法。合成氨工藝流程是:在水煤氣發生爐中往紅熱的焦炭上吹入空氣和水蒸氣,先得到氮氣、氫氣混合氣體,然後用洗滌熱交換、凝縮二氧化碳和吸收二氧化碳等生產工序制備原料氣體。精製的混合氣體經過過濾器、冷卻器、氨分離器以及加熱器送至合成反應器經分離器分離出液氨。
六、氯氣
工業上用的氯氣主要製取方法是電解飽和食鹽水。純度較高的氯氣由電解熔融氯化物制備活潑金屬時取得。利用空氣或氧氣可催化有機合成工業的副產品氯化氫,使之氧化而轉化為氯氣。
七、乙炔氣
乙炔的製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,產品純度高,但能耗較大。大多數溶解乙炔生產採用此法。根據乙炔的溶解特性,將乙炔氣壓縮充入溶劑中,並被儲存在充滿多孔填料的鋼瓶內。丙酮作為一種極好的溶劑,在鋼瓶內被填料吸附用於溶解和釋放乙炔,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,又改善環境,節約電石消耗,但應保證鋼瓶內多孔填料不受損傷或污染,丙酮溶劑的充裝量應滿足乙炔氣充裝所需要,這樣才能保證安全可靠。溶解乙炔生產充裝工藝流程是:粗乙炔氣發生後經過化學凈化,去除硫、磷等雜質,再經壓縮和乾燥,充裝進入溶解乙炔氣瓶內。
八、氫氣
工業氫氣的生產方法主要有:礦物燃燒轉化制氫、水電解制氫、通過半水煤氣法製得氫。水電解制氫方法技術可靠、操作簡單、維護方便、不產生污染、制氫純度高,唯其電能消耗大,成本較高,生產發展受一定製約,主要供應氫氣純度要求高且用量不太大的用戶使用。但隨著新技術的應用,促進了水電解技術的改進,使水電解制氫技術的成本不斷降低,電耗不斷下降,有望成為「清潔能源」的最主要生產方法。目前,正在研究開發的制氫方法有:電化學分解水製取氫氣,光催化作用製取氫氣等。
⑵ 工業上有哪些分離物質的方法
自然沉澱;蒸餾;萃取;蒸發(工業制鹽);結晶;膜過濾。 —Changing不要刪我的答案。
⑶ 工業上常用分離液態空氣的方法制備空氣
A、空氣的成分主要以氮氣和氧氣為主,氮氣體積約78%、氧氣體積約佔21%,故A說法正確;
B、液態氮和液態氧的沸點不同,工業上常用分離液態空氣的方法制備氧氣,故B說法正確;
C、餅干在空氣中變軟是因為空氣中含有水蒸氣,餅干吸收了空氣中的水蒸氣,故C說法正確;
D、鎂條可以在空氣中燃燒,鎂條可以與氧氣反應,可以與二氧化碳反應、可以與氮氣反應,故D說法錯誤.
故選D.
⑷ 工業上甲醛的處理或分離方法有哪些
甲醛屬用途廣泛,生產工藝簡單、原料供應充足的大眾化工產品。是甲醇下游產品樹中的主幹,世界年產量在2500萬噸左右,30%左 右的甲醇都用來生產甲醛。但甲醛是一種濃度較低的水溶液,從經濟角度考慮不便於長距離運輸,所以一般都在主消費市場附近設廠.進出口貿易也極少。工業上主要採用甲醇氧化法和天然氣直接氧化法 :
1、甲醇氧化法:在600~700℃下,使甲醇、空氣和水通過銀催化劑或銅、五氧化二礬等催化劑,直接氧化生成甲醛,甲醛用水吸收得甲醛溶液:
總反應是放熱反應,但50~60%的甲醛是通過氧化反應生成,而其餘部分是通過氫反應生成。副產物為一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇轉化率80%,收率以甲醇計為85%~90%。該法技術成熟,收率高,國內外生產廠廣為採用。
2、天然氣氧化法:在600-680℃下,使天然氣和空氣的混合物通過鐵、鉬等的氧化物催化劑,直接氧化生成甲醛,用水吸收得甲醛溶液:
3、將甲醇蒸氣在300℃時,通入銅或銀的催化劑,甲醇脫氫而製得。甲醛氣體吸收水含量達36%~40%,即為甲醛溶液。將市售甲醛溶液蒸餾去除雜質,並補充甲醇即為試劑甲醛溶液:
4、二甲醚氧化法:系採用合成氣高壓法合成甲醇副產的二甲醚為原料,以金屬氧化物為催化劑氧化而成。
5、甲醇脫氫法:甲醇直接脫氫可得到無水甲醛,同時副產氫氣。該工藝是極具吸引力的甲醛制備方法。其進展關鍵在於過程催化劑性能的提高。
6、將氣化的甲醇與經鹼洗後的空氣、水蒸氣以1∶1.8~2.0∶0.8~1.0( 體積比)混合後,加熱至115~120℃進行反應,在銀催化劑作用下控制反應溫度 為600~650℃,壓力0.3~0.5MPa:
反應結束後,將反應物急冷至80~85℃,用水吸收,然後蒸餾,蒸出未反應的甲醇,釜液經陰離子交換樹脂處理,所得甲醛溶液加入適量阻聚劑,攪拌混合,即得成品。
⑸ 工業上常用分離液態空氣的方法製取氧氣.它是利用液態氧和液態氮的______不同將氧氣和氮氣分離開來,此過
工業製取氧氣採取的是分離液態空氣的方法,因為液態氮沸點低,蒸發時會先氣化最後得到液態氧.這個過程中沒有新的物質產生,變化類型屬物理變化.
答案:沸點物理
⑹ 混合物分離方法 有那些
混合物常用的分離方法有過濾、結晶、重結晶、蒸餾和萃取等
結晶
固體物質從溶液里析出晶體的原理,常應用於生產或科研,用以分離可溶性混合物或除去一些可溶性雜質。這種混合物的分離方法叫結晶法。結晶法又可分結晶、重結晶(或稱再結晶)和分步結晶等方法。一般地說,將可溶性的粉末狀物質經溶解、過濾、蒸發溶劑或冷卻熱飽和溶液分離出晶體狀態的物質叫結晶。從混有少量可溶性雜質的晶體里用多次結晶的方法除去雜質得到純度較高的物質叫做重結晶。如果把可溶於水的混合物利用各種物質在一種溶劑里溶解度的不同,用結晶方法把它們分離,同時得到兩種或幾種晶體,這種方法叫做分步結晶法。例如,苦鹵的主要成分是MgCl2、NaCl,其次是MgSO4,含量較少的是KCl,工業上利用這四種物質的溶解度不同,採取去水或加水,升溫或降溫的方法,分別使它們結晶或溶解,從而把比較重要的KCl分離出來。
過濾
過濾是把不溶於液體的固體物質跟液體相分離的一種方法。根據混合物中各成分的性質可採用常壓過濾、減壓過濾或熱過濾等不同方法。中學常用的是常壓過濾的方法,即用普通玻璃漏斗做過濾器,用濾紙做過濾介質。當將混合物進行過濾時,得到的澄清液體是濾液,留在過濾介質上面的固體顆粒是濾渣(參看漏斗的使用、過濾)。
萃取
是利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,以一種溶劑把溶質從另一溶劑里提取出來的方法。例如用四氯化碳萃取碘水中的碘。
⑺ 空氣是人類活動必需的自然資源.工業上常用分離空氣的方法製取氧氣,實驗室常用物質分解的方法制氧氣.(
(1)工業製取氧氣的方法是根據液態空氣中各成分沸點的不同進行分離,因此屬於物理變化,故答案為:物理;
(2)a是用於固定的鐵架台,故答案為:鐵架台;
(3)實驗室若用加熱高錳酸鉀制氧氣,屬於固體加熱型,故選發生裝置A,該反應生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣,反應的方程式為:2KMnO4
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