要的氧气、氮气及其它稀有气体的过程。具体原理为空气经过增压膨胀对外作功处于冷凝温度,当穿过比它温度低的氧、氮组成的液体层时,由于气、液之间温度差的存在,要进行热交换,温度低的液体吸收热量开始蒸发,其中氮组分首先蒸发,温度较高的气体冷凝,放出冷凝热,气体冷凝时,首先冷凝氧组分.此过程一直进行到气、液处于平衡状态。这时,液相由于蒸发,使氮组分减少,同时由于气相冷凝的氧也进入液相,因此液相的氧浓度增加了,同样气相由于冷凝,使氧组分减少,同时由于液相的氮进入气相,因此气相的氮浓度增加了.7多次的重复上述过程,气相的氮浓度就不断增加,液相的氧浓度也能不断的增加.这样经过多次的蒸发与冷凝就能完成整个精馏过程,从而将空气中的氧和氮分离开来。2、吸附法:原理:利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点,有的分子筛(如5A、13X等)对氮具有较强的吸附性能,让氧分子通过,可得到较高纯度的氧气;有的分子筛(碳分子筛等)对氧具有较强的吸附性能,让氮分子通过,可得到较高纯度的氮气,从而实现空气的分离。但吸附法目前的氧气纯度只有93%左右。3、膜分离法:原理:它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性,当空气通过薄膜或中空纤维膜时,氧气穿透过薄膜的速度约为氮的4-5倍,从而实现氧、氮的分离。膜分离的富氧浓度只能达到28~35%O2。目前应用较多的是低温法(又叫深度冷冻法)。它的优点:生产量大,产品纯度高,电耗低且可得到液态产品,故应用广泛。8空分设备的应用一、钢铁行业:高炉炼铁的富氧粉煤送风、转炉氧气顶吹、电炉富氧炼钢;氩气参与炼钢冶炼。二、有色金属富氧冶炼;三、机械工业,金属焊接等;四、石化工业,塑料,化纤合成,保护气;五、化肥工业合成氨用氮,造气用氧;六、煤气化工程造气用氧;七、国防工业:氢氧发动机、火箭燃料、液氧炸药;八、浮法玻璃锡池氮气保护;九、低温工程,航天工业;十、医用氧,氮气保鲜,半导体等.9
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