空氣分離課件1

1、聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑 空氣是一種重要的資源空氣是一種重要的資源. .據(jù)估算據(jù)估算, ,地球上空氣的總質(zhì)量有地球上空氣的總質(zhì)量有5 510101515t t之多之多. .你知道下列應(yīng)用分別涉及到空氣中的你知道下列應(yīng)用分別涉及到空氣中的哪些氣體嗎哪些氣體嗎? ?稀有氣體作燈泡稀有氣體作燈泡的填充氣的填充氣 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)回顧回顧 空氣是一種混合物空氣是一種混合物,你知道空氣的組你知道空氣的組成嗎成嗎? N2占占78% (體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)), O2占占21% ,稀有氣體稀有氣體占占0.94% ,CO2占占0.03% , 其它氣體和雜質(zhì)占其它氣體和雜質(zhì)占0.03% .如何將氮氣和氧氣分離出來如何將氮氣和氧氣分離

2、出來? ?一一.如何將空氣的各組分分離開如何將空氣的各組分分離開-深冷分離法有何特點深冷分離法有何特點? 產(chǎn)量大。產(chǎn)量大。 氧氣和氮氣純度高：氧氣的純度可達(dá)氧氣和氮氣純度高：氧氣的純度可達(dá)99.6%以上，氮氣純度可達(dá)以上，氮氣純度可達(dá)99.999%； 適宜大規(guī)模生產(chǎn)；適宜大規(guī)模生產(chǎn)； 可以同時生產(chǎn)氬氣等稀有氣體。可以同時生產(chǎn)氬氣等稀有氣體。 設(shè)備復(fù)雜設(shè)備復(fù)雜,能耗大能耗大,生產(chǎn)成本高生產(chǎn)成本高;想一想想一想思考思考1 怎樣使空氣液化怎樣使空氣液化? ? 多次壓縮多次壓縮,多次節(jié)流膨脹多次節(jié)流膨脹(因只通過因只通過一次處理很難達(dá)到所需溫度一次處理很難達(dá)到所需溫度)思考思考2如何分離液態(tài)空氣的各組

3、分如何分離液態(tài)空氣的各組分? 由于液態(tài)空氣中某些組分的沸點相近由于液態(tài)空氣中某些組分的沸點相近,如果如果采用簡單蒸餾方法只能使它們部分分離采用簡單蒸餾方法只能使它們部分分離. 采用采用精餾精餾的方法的方法- 通過控制溫度對液態(tài)通過控制溫度對液態(tài)空氣進行多次汽化和冷凝空氣進行多次汽化和冷凝,使不同沸點的空氣組分使不同沸點的空氣組分分離開來分離開來. 該法能使液態(tài)混合物實現(xiàn)比較完全的分該法能使液態(tài)混合物實現(xiàn)比較完全的分離離,從而獲得高純度的產(chǎn)品從而獲得高純度的產(chǎn)品.二二. .怎樣獲得富氧空氣怎樣獲得富氧空氣 變壓吸附分離變壓吸附分離 吸附分離法吸附分離法:讓空氣通過分子篩吸附塔，利讓空氣通過分子篩

4、吸附塔，利用分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使用分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣?？諝夥蛛x獲得氧氣。變壓吸附分離變壓吸附分離: 先加大空氣的壓強先加大空氣的壓強,使分子篩吸附更多的氣使分子篩吸附更多的氣體體,再降低壓強再降低壓強,讓分子篩吸附的氣體釋放出來讓分子篩吸附的氣體釋放出來.在在生產(chǎn)中采用加壓吸附和減壓解析交替操作生產(chǎn)中采用加壓吸附和減壓解析交替操作,稱這稱這種分離方法為變壓吸附種分離方法為變壓吸附.變壓吸附分離的特點：變壓吸附分離的特點： 設(shè)備簡單，投資少；設(shè)備簡單，投資少； 全自動控制，制氧快速，能耗低；全自動控制，制氧快速，能耗低； 純度低，氧純度只

5、有純度低，氧純度只有90%93%； 分子篩體積大，不適合大型化生產(chǎn)；分子篩體積大，不適合大型化生產(chǎn)；三三.空氣分離新技術(shù)空氣分離新技術(shù)- 膜分離膜分離 膜分離膜分離- 是利用特殊制造的是利用特殊制造的,具有選擇具有選擇透過性能的薄膜透過性能的薄膜,在外力推動下對混合物進行分在外力推動下對混合物進行分離離,提純提純,濃縮的一種新的方法濃縮的一種新的方法.當(dāng)空氣通過膜分離當(dāng)空氣通過膜分離裝置時裝置時,由于氧分子能透過膜而氮分子不能透過由于氧分子能透過膜而氮分子不能透過膜膜,就把空氣中的就把空氣中的O2和和N2分離開了分離開了. 分離膜的特點分離膜的特點- 能使某些物質(zhì)通過而能使某些物質(zhì)通過而另外一

6、些物質(zhì)不能通過另外一些物質(zhì)不能通過膜分離法的特點膜分離法的特點 產(chǎn)品純度低，氧純度只有產(chǎn)品純度低，氧純度只有2540%； 裝置簡單，操作方便；裝置簡單，操作方便； 設(shè)備費用低設(shè)備費用低,能耗少；能耗少； 不適合大型化生產(chǎn)。不適合大型化生產(chǎn)。反饋練習(xí)反饋練習(xí) 下表中列出的是某些空氣組分的沸點下表中列出的是某些空氣組分的沸點,請回答下列問題請回答下列問題:氣體氣體名稱名稱沸點沸點氣體氣體名稱名稱沸點沸點氣體氣體名稱名稱沸點沸點氣體氣體名稱名稱沸點沸點氙氣氙氣-108氧氣氧氣 -183氮氣氮氣 -196氦氣氦氣-269氪氣氪氣-153氖氣氖氣 -186氬氣氬氣 -204 要從表中的物質(zhì)組成的液態(tài)混合物中分離出盡可要從表中的物質(zhì)組成的液態(tài)混合物中分離出盡可能純凈的氮氣能純凈的氮氣,氧氣和各種稀有氣體氧氣和各種稀有氣體,下列分離方法中最適下列分離方法中最適宜的是宜的是 (用序號填空用序號填空) ; 若以空氣為原料制取富氧若以空氣為原料制取富氧空氣空氣,一般應(yīng)采用下列方法中的一般應(yīng)采用下列方法中的 . 膜分離法膜分離法 變壓吸附分離變壓吸附分離 深冷分離