气体分离(你们知道空气的主要成分吗？怎么将它们分离出来)

Posted 2023-05-30

篇首语：不登高山，不知天之高也；不临深溪，不知地之厚也。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了气体分离(你们知道空气的主要成分吗？怎么将它们分离出来)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

气体分离(你们知道空气的主要成分吗？怎么将它们分离出来)

我们都知道，空气中的主要成分是氮气，占到了78.03%(体积比)，其次是氧气，占到了20.95%，稀有惰性气体氩占到了0.932%，还有其余的极少数气体为灰尘、二氧化碳、及氦、氖、氙、氡等惰性气体(这里我是以我所在的地方为例，每个地方的空气成分有所差异，但是差异不大)，那么，怎样实现把空气中的各成分气体分离出来呢？在化工领域，空气分离装置叫做空分，就目前而言，空气分离装置的种类很多，大体可以分为变压吸附，膜分离和深冷分离三种。

先来介绍变压吸附，变压吸附空气分离装置的原理是利用吸附器在不同压力下，对空气中的氮气和氧气的吸附能力不同来实现空气中的氮氧分离，这种分离方法只适用于小规模对氧气和氮气的分离，分离出来的气体纯度不高，优点是工艺简单，常温操作，投资少，设备维护轻松，自动化程度高，安全。

接下来介绍膜分离型空分，膜分离的原理是利用不同气体分子在膜中的溶解扩散性能的不同，来实现空气中各组分的分离，常温操作，安全，分离出来的气体纯度不高，对于对氧气、氮气纯度要求不高的企业，一般都会选择膜分离和变压吸附这两种空分装置。

深冷分离是这三种空分中最复杂的一种，也是最危险的一种，但是其分离出来的气体纯度是最高的，氧气纯度最高可达99.62%以上，氮气和氩气可达到99.999%。其分离原理是根据空气中各组分气体的露点不同来实现分离。打个比方，酒精与水能以任意比例互溶，酒精的沸点是78℃，水的沸点是100℃，要实现酒精与水的分离，只要控制其溶液温度在80℃左右，酒精会大量挥发，而水则只有少部分会挥发，将挥发出去的气体冷凝后，再次重复以上步骤，则得到的酒精纯度会越来越高。深冷分离也是这个道理，将液化的空气经过多次的蒸发冷凝，就可以将里面的不同成分的气体分离出来。特点是容易造成碳氢化合物在主冷聚集，碳氢化合物浓度达到一定值时遇高纯度氧气会发生爆炸，另外工艺复杂，设备多，投资大，适用于对氧气，氮气纯度要求高，用量大的化工厂。

那么问题来了，空气在常压下，液化温度是零下191.3℃到零下194.3℃，怎样才能把温度降到空气液化的温度呢？感兴趣的朋友关注我，下期告诉你。