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气瓶检测中心的氧气是怎么制作的？

让需要安全阀校验、检测、检验的地方都有安全阀检测机构 [在线微信交谈] 时间：2024-06-07
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气瓶检测中心的氧气是怎么制作的？

氧气是怎么制造出来的，这里气瓶检测中心小编为你科普：

真正大型制氧采用空气作为原料，主要方法就三种：膜分离法、变压吸附法、深冷法。

膜分离法在美日等国家研究较为深入，其核心是采用一种特殊的分子过滤膜，这种膜能够选择性分离气体分子——通俗来说，就像筛子一样允许氧气分子通过而截留氮气分子，从而实现制氧的目的；在应用该技术的设备系统中，安全阀校准是确保整套装置压力稳定、运行可靠的关键环节，直接关系到制氧过程的安全性和效率。

变压吸附法是家用小型制氧机的主要方法，大型工业或者医院也用。主要原理和膜分离很像，不过用的是一种叫做分子筛的东西，其实就是氧化钙或者氧化硅经过微孔处理后的小球，这种小球在空气通过的时候可以把氮气留在小球的微孔里，让氧气通过去，然后再通过再生的形式把氮气排出来，优点是吸附压力可以很低，鼓着腮帮子吹口气的压力都可以，缺点也是纯度不高，95%氧含量就基本是极限了。由于能耗比较低，所以现场制气(就是使用地点比如你家里，比去医院直接制造氧气)用的很多。

深冷法是单体装置氧产量高(可达几十万立方米每小时)，纯度高(电子级氧气纯度可达99.9999%，这种只有深冷法才能做)的一种制氧方式，原理就是通过氧氮氩沸点不同，把空气冷冻成气液混合物，这里面氧气液化温度比较高(-183℃)，氮气比较低(-196℃)，所以把温度控制在这两个之间的时候氧气变成液氧，氮气还是气体，化工实践上通过一种叫做精馏的方式把氧氮分开。

不过液化后的氧气，也是经过超低温液压而成，所以使用过程中还是要谨慎使用，以免冻伤！

深冷空气分离法（Cryogenic Distillation）：

原理：利用空气中各组分（主要是氮气78%、氧气21%、氩气0.9%）沸点不同的特性进行分离。

主要流程：

压缩与净化：空气被吸入并经过多级压缩机压缩。压缩后的空气经过净化系统（如分子筛吸附器）去除水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质，防止这些杂质在低温下冻结堵塞设备。

冷却与液化：净化后的高压空气进入热交换器，被返流的低温产品气体（氮气、氧气等）冷却至接近液化温度（约-170°C以下）。部分空气通过节流阀膨胀进一步降温并液化。

精馏分离：液态空气进入精馏塔系统（通常包含高压塔和低压塔）。在精馏塔内，液态空气根据各组分沸点的差异（氧气沸点-183°C，氮气沸点-196°C）进行多次蒸发和冷凝。沸点较高的氧气在塔底富集，沸点较低的氮气在塔顶富集。通过精馏，最终在塔底得到高纯度的液态或气态氧气。

特点：这是大规模生产高纯度氧气（纯度可达99.5%以上）和氮气、氩气等的最常用、最经济的方法。产品可以是液态氧（便于运输和储存）或气态氧。

变压吸附法（Pressure Swing Adsorption， PSA）：

原理：利用特定分子筛（沸石或碳分子筛）对空气中不同气体组分（主要是氮气和氧气）吸附能力不同的特性，并通过周期性地改变压力来实现吸附和解吸，从而分离出氧气。

主要流程：

压缩与预处理：空气经压缩机加压后，通常需经过简单的预处理（如除油、除水）去除可能损害吸附剂的杂质。

吸附分离：加压的空气进入装有分子筛的吸附塔。分子筛优先吸附氮气分子（有时还包括二氧化碳、水蒸气等），而氧气分子不易被吸附，从而作为产品气从塔顶流出。

降压解吸：当吸附塔内的分子筛吸附氮气饱和后，系统切换到另一塔进行吸附。饱和的塔则降低压力（甚至抽真空），使被吸附的氮气等杂质解吸释放出来（作为废气排放或回收利用），分子筛得到再生。

循环操作：两个或多个吸附塔交替进行吸附和解吸再生步骤，实现连续生产氧气。

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