液氧是怎么生产的

液氧是怎么生产的?

液氧的生产主要通过低温分离空气法实现，这是一个复杂但高效的过程。以下是液氧生产的主要步骤和原理：

一、基本原理

液氧的生产基于空气中各组分（主要是氮气和氧气）沸点的不同。在低温下，空气中的氧气和氮气等气体会发生冷凝，并通过精馏过程将这些气体分离开来，最终得到液态的氧气。

二、生产步骤

1. 空气过滤与压缩：
   • 大气中的空气首先经过空气过滤器，去除灰尘等机械杂质。
   • 随后，空气在无油空压机中被压缩到所需的压力，压缩过程中产生的热量由冷却水带走。
2. 空气中水分与二氧化碳的清除：
   • 加工空气中的水分和二氧化碳若进入空分设备的低温区会形成冰和干冰，会阻塞换热器的通道和塔板上的小孔。因此，需使用分子筛纯化器来清除这些杂质。分子筛纯化器成对轮换使用，一只工作时另一只进行再生。
3. 空气冷却到液化温度：
   • 空气的冷却在主换热器中进行，其中空气被来自精馏塔的返流气体冷却到接近液化温度（约-172°C）。与此同时，冷的返流气体被复热。
4. 液化与精馏：
   • 在启动阶段，加工空气在主换热器和过冷气器中与返流冷气流换热而被液化。
   • 在正常运行中，氮气和液氧的热交换在冷凝器中进行。由于两种流体压力不同，氮气被液化而液氧被蒸发。氮气与液氧分别由下塔和上塔供给，以保证上、下塔精馏过程的进行。
   • 精馏过程在氧氮混合物的气相与液相接触之间的热质交换塔板中完成。由于氧、氮组分沸点的不同，氮比氧易蒸发，氧比氮易冷凝。通过逐级精馏，可以在塔顶得到高纯度的氮气，在塔底得到高纯度的氧气。
5. 液氧的收集与储存：
   • 经过精馏后得到的液态氧气被收集并储存在专用的液氧储罐中。

三、其他制备方法

除了低温分离空气法外，液氧还可以通过化学方法制备，如过氧化氢分解等。但这种方法在工业上应用较少，主要因为低温分离空气法具有成本低、效率高的优点。

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