空氣中含氮氣78%，氧氣21%,。 由于空氣是取之不盡的免費原料,，因此工業(yè)制氧1制氮通常是將空氣中的氧氣和氮氣分離出來。制氧氧氣用來煉鋼;氮氣用來攪拌鋼水,，氧氣和氮氣均是重要的冶金原料,。本專題將詳細介紹制氧1制氮的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理等信息,。
制氧1制氮目的] :制氧氧氣用來煉鋼;氮氣用來攪拌鋼水,，氧氣和氮氣均是重要的冶金原料。
制氮原理簡介] :以空氣為原料,，利用物理的方法,將其中的氧和氮分離而獲得,。工業(yè)中有三種，即深冷空分法,、分子篩空分法PSA和膜空分法,。
工業(yè)制氧大致可分為以下幾種方法
(-物理制氧
1、空氣冷凍分離法
空氣中的主要成分是氧氣和氮氣,。利用氧氣和氮氣的沸點不同(氧氣沸點為-183°C,氮氣沸點為-196C),，從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。把空氣預(yù)冷,、凈化(去除空氣中的少量水
分,、二氧化碳、乙炔,、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質(zhì)),、 然后進行壓縮、冷卻,，使之成為液態(tài)空氣,。然后，利用氧和氮的沸點的不同,，在精餾塔中把液態(tài)空氣多次蒸發(fā)和冷凝,，將氧氣和氮氣分離開來，得到純氧(可以達到99. 6的純度)和純氮(可以達到99. 9%的純度)。 如果增加一些附加裝置,，還可以提取出氬,、 氖、氦,、氪,、氙等在空氣中含里極少的稀有惰性氣體。
由空氣分離裝置產(chǎn)出的氧氣,，經(jīng)過壓縮機的壓縮,，后將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存，或通過管道直接輸送到工廠,、車間使用,。使用這種方法生產(chǎn)氧氣，雖然需要大型的成套設(shè)備和嚴格的安全操作技術(shù),，但是產(chǎn)里高,，每小時可以產(chǎn)出數(shù)干、萬立方米的氧氣,，而且所耗用的原料僅僅是不用買,、不用運、不用倉庫儲存的空氣,，所以從1903年研制出第-臺深冷空分制氧機以來，這種制氧方法一直得到廣泛的應(yīng)用,。
2,、分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子篩把空氣中的氧離分出來,。用壓縮機迫使干燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,，空氣中的氮分子即被分子篩所吸附，氧氣進入吸附器內(nèi),，當吸附器內(nèi)氧氣達到量(壓力達到程度)時,，即可打開出氧閥門放出氧氣。經(jīng)過一段時間,，分子篩吸附的氮逐斬增多,，吸附能力減弱，產(chǎn)出的氧氣純度下降,，需要 用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,，然后重復(fù)上述過程。這種制取氧的方法亦稱吸附法,。
近,，利用吸附法制氧的小型制氧機已經(jīng)開發(fā)出來，便于家庭使用。
3,、電解制氧法
把水放入電解槽中,，加入氫氧化鈉或氫氧化鉀以提高水的電解度，然后通入直流電,，水就分解為氧氣和氫氣,。每制取一立方米氧，同時獲得兩立方米氫,。用電解法制取一立方米氧要耗電12- - 15千瓦小時,，與上述兩種方法的耗電里(0.5-0.60千瓦小時)相比，是很不經(jīng)濟的,。所以,，電解法不適用于大里制氧。另外同時產(chǎn)生的氫氣如果沒有妥善的方法收集,，在空氣中聚集起來,，如與氧氣混合，容易發(fā)生極其劇烈的,。所以,，電解法也不適用家庭制氧的方法。