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如何制取烟台高纯气体?

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如何制取烟台高纯气体?

发布日期:2024-05-16 作者: 点击:

  制取高纯气体的方法因气体的种类和需求纯度而异,以下是一些常见的制取高纯气体的方法:

  1.空气分离法

  主要用于制取高纯氧气、氮气和氩气。

  -低温精馏法:先将空气压缩、冷却和净化,去除其中的水分、二氧化碳、灰尘等杂质。然后将净化后的空气通过换热器冷却至低温,使其部分液化。接着利用精馏塔,根据不同气体的沸点差异,进行分离和提纯,从而得到高纯度的氧气、氮气和氩气。

  -吸附法:让空气通过吸附剂(如分子筛),由于不同气体分子在吸附剂上的吸附能力不同,氮气、氧气等会被选择性吸附,未被吸附的气体即为高纯氩气。然后通过改变压力和温度,解吸出被吸附的气体,再进一步精馏提纯得到高纯氧气和氮气。

  2.化学合成法

  -例如制取高纯氢气,可以通过水电解的方法,让直流电通过水,在阴极和阳极分别产生氢气和氧气。经过净化、干燥和进一步的提纯步骤,如通过钯膜扩散等方法,去除杂质,得到高纯氢气。

  -合成氨分解法:首先通过氮气和氢气在高温高压及催化剂的条件下合成氨,然后将氨加热分解得到氮气和氢气,再通过吸附、冷凝等方法去除杂质,得到高纯氮气和氢气。

  3.物理提纯法

  -对于一些本身纯度较高但含有少量杂质的气体,如工业级二氧化碳,可以通过物理吸附、低温精馏、膜分离等方法去除杂质,提高纯度。例如,使用活性炭、沸石等吸附剂吸附二氧化碳中的杂质,或者利用二氧化碳与杂质的沸点差异进行精馏分离。

  4.金属氢化物分解法

  某些金属与氢反应生成金属氢化物,加热这些金属氢化物时会分解出高纯氢气。例如,氢化锂(LiH)、氢化钙(CaH₂)等加热分解可制取氢气。

  以制取高纯氮气为例,首先将空气通过过滤器去除灰尘和机械杂质,然后进入压缩机压缩,接着通过冷却器冷却降温,再进入吸附器去除二氧化碳、水分和碳氢化合物等杂质。之后进入精馏塔进行低温精馏分离,在塔顶得到高纯氮气,再经过进一步的吸附、催化等净化步骤,去除残留的微量杂质,得到纯度高达99.999%以上的高纯氮气。

  又如制取高纯氩气,先通过空气分离装置得到粗氩,再利用加氢除氧、低温吸附等方法去除粗氩中的氧、氮、氢等杂质,最后通过精馏提纯得到高纯氩气。

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