Производство и получение кислорода

Производство и получение кислорода 18.01.2014 Кислород выступает на земле самым распространенным элементом, который в большом количестве находится в качестве химических соединений с самыми разными веществами в недрах земли, в воде с водородом, а кроме того в атмосферном воздухе в свободном состоянии в смеси с азотом в 20,93% об. У кислорода очень важная роль в народном хозяйстве. 

Он довольно обширно применяется в металлургии, для газопламенной обработки различных металлов, химической промышленности, огневого бурения горных твердых пород, подземной угольной газификации, в медицине, а также в разных дыхательных аппаратах, таких как высотные полеты, проч. Попытки создать мощную кислородную промышленность еще в прошлом столетии предпринимались в разных странах. Однако от идеи и до технического воплощения лежит большая дистанция. 

В особенности оперативное развитие кислородной промышленности было начато после изобретения академиком Капицей турбодетандера, а также создания воздухоразделительных мощных установок. Самое простое получение кислорода непосредственно из воздуха, потому что воздух не является соединением, то есть его не трудно разделить. Температуры кипения кислорода и азота отличаются на 12,8°С. Таким образом, жидкий воздух разделить можно на компоненты в колоннах ректификационного типа так, как делят нефть. 

Однако, чтоб превратить в жидкость воздух, его необходимо охладить до - 196°С. Можно говорить о том, что проблема добычи кислорода является проблемой получения холода. Чтоб получать холод при помощи обыкновенного воздуха, последний необходимо сжать, а после дать расшириться ему и заставить его осуществлять механическую работу. Тогда соответственно с законами физики воздух должен охлаждаться. Машины, где это, осуществляется, называются детандерами. 

 По своей сути, технически чистый кислород – это чрезвычайно важный газ в сварочной технике, который подходит для процессов кислородной резки и газовой сварки. Он, кроме всего прочего, необходим для иных процессов, к примеру, в металлургической, химической, прочих отраслях промышленности. Для многих производств не нужна высокая чистота используемого кислорода, а кроме того достаточно дешевого газа, где содержание кислорода составляет всего максимум 90%. 

В сварочной технике используется кислород самой высокой степени чистоты, как минимум, не менее 98,5% Для получения из атмосферного воздуха кислорода на предприятии сооружается специализированный цех, который называется кислородным. Продукцией кислородного цеха обеспечивают потребность предприятия, где в состав входит цех. Если кислород отпускается иным потребителям, а кроме того он является главной товарной продукцией, тогда в данном случае организуется самостоятельное предприятие, которое выступает уже целым кислородным заводом.

 Для осуществления всех этапов процесса получения из атмосферного воздуха кислорода в виде производственного агрегата используется кислородная установка, которая в себя включает нужное компрессорное оборудование, аппаратуру для сжижения, охлаждения, ректификации воздуха, аппараты для чистки воздуха, а также устройства для наполнения кислородом всех баллонов. Вообще, производство кислорода самое разное, но промышленное значение есть лишь у двух способов получения из воздуха, то есть за счет глубокого охлаждения; а кроме того из воды - методом электролиза. В современной промышленности используется почти только способ производства из воздуха, как наиболее экономичный, когда электроэнергии расходуется до 1,6 кВт/ч на куб кислорода.