我是制氧从业者,工业和医用氧气在液氧阶段没区别,区别在于存储的容器

【本文由“镭射”推荐,来自《一日新增近35万例!严重缺氧,印度向国际社会紧急求援》评论区,标题为小编添加】

身为制氧从业者给大家介绍一下:空气里有大约21%的氧气,剩下的78%氮气和1%氩气。目前氧气的制备手段很多,诸如电解、吸附、深冷、膜分离等等,甚至化学课上的高锰酸钾加热也可以制氧。不过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。

膜分离法是美日研究的比较深,用的是一种过滤膜,这种膜是一种分子过滤膜,说人话就是可以做成只过滤氮气分子,让氧气分子通过,达到制氧的目的。不过这种过滤需要把空气压缩成很高的压力,制氧能耗高,而且由于膜的精度做不到很好,所以氧气纯度比较低,虽然应付一般的医用够了,但是经济性不好,所以很少有企业或者医院选择。

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最高(可达几十万立方米每小时),纯度最高(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。

这种方式好处除了量大纯度高之外,还可以产生液氧。液氧因为气液比比较大(1立方液氧可以汽化为800立方气体),又可以低压甚至常压储存,只要保温好就行,所以是氧气储存运输的主要手段,正文中空运的应该就是液氧罐和液氧槽车。因此只要看到液氧的产生,一定是深冷法制造的。上面评论说的武钢氧气厂就是武汉最大的制氧厂,供应整个湖北的医用氧估计都用不了产能的十分之一。

另外说说医用氧和工业氧的区别。其实在液氧阶段,两者没有区别,纯度都一样99.6%(医用氧标准我没记错的话应该是99.5%),都不含水和一氧化碳(这两项是医用氧标准里比较忌讳的),区别在于储存的容器,有些是给工业用的,有些是给医用的,人为的区别开来。因此大家也别担心武钢氧气厂的工业级装置生产不出医用氧来。

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