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分离液态空气法原理是什么?

生活经验10万个问题2023-04-05

分离液态空气法是一种分离空气中氧气和氮气的方法。它利用空气中氧气和氮气的沸点不同,在低温下将空气液化,并通过分馏的方式分离出氧气和氮气。

分离液态空气法的主要原理是空气在经过压缩、冷却、膨胀等一系列处理后被液化,而不同气体的沸点不同,液态空气中的氧气、氮气等组分随着温度的降低而逐渐凝固、分离。具体步骤如下:

首先将空气通过多级压缩机进行压缩,提高其密度,使其成为高压气体。随后,将高压气体通过冷却器进行冷却,使其温度降至零下200℃左右,然后通过膨胀阀放缓流速,使气体在膨胀过程中吸收热量,进一步降低温度,使其逐渐液化。此时,液态空气会自然地分成两层,上层是富含氧气的液体,下层是富含氮气的液体。最后通过分馏,将氧气和氮气分别收集。

液态空气法的分离效率高、分离纯度高,是制取高纯度氧气和氮气的常用方法之一。此外,分离液态空气法还能制取其他稀有气体,如氩气、氦气等。但是该方法设备成本高、能耗大、操作难度大,不适用于大规模生产。

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