工業氣體的生產知識

2019-02-16  來自: 張家口市同利氣體有限責任公司 瀏覽次數:49

常用工業氣體包括氧氣氮氣氬氣、二氧化碳、液氨、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→干燥器→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后,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,制取氧氣。大型制氧機組的研究開發投用,使得制氧能耗不斷降低,并易于同時生產多種空分產品(如氮氣、 氬氣及其它惰性氣體等)。為了便于儲存和運輸, 經液化分離器分離后的液氧,用泵輸入低溫液體儲槽,再經槽車運至各深冷液化氣體充裝站。液氮、液氬也采用此法儲存、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。

空分法制取的氮氣純度高,能耗低。變壓吸附法制氮技術是采用5A碳分子篩對空氣中的組份進行選擇性吸附,將氧、氮分離制取氮氣,氮氣產品壓力高、能耗低,產品純度能達到國家標準要求:工業氮≥98.5%,純氮≥99.95%。

三、氬氣

氬氣是大氣中含量較多 的惰性氣體,其制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

二氧化碳的制取方法主要有: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

氨的制取方法主要采用直接合成法。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,然后用洗滌熱交換、凝縮二氧化碳和吸收二氧化碳等生產工序制備原料氣體。精制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、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、通過半水煤氣法制得氫。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,生產發展受制約,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:電化學分解水制取氫氣,光催化作用制取氫氣等

關鍵詞: 工業氣體           

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