工业制取氧气的多种方法与应用

在工业领域，氧气的制取至关重要，其应用广泛，涵盖医疗、冶金、化工等多个行业。今天，我们就来深入探讨一下工业上制取氧气的常见方法。​
分离液态空气法：大规模制氧的主力军​
空气中氧气含量约为 21%，氮气约为 78%，还有少量其他气体。分离液态空气法便是利用空气中各成分沸点的不同来实现氧气的分离。​
具体操作如下：首先，对空气进行降温加压，使其从气态转变为液态。在低温高压环境下，空气成为液态混合物。随后逐步升高温度，由于氮气的沸点为 - 196℃，比液态氧的沸点 - 183℃低，所以氮气会先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。为便于贮存、运输和使用，通常会把氧气加压到 15000kPa，并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。​
这种方法优势显著，空气作为原料，来源广泛且成本低廉。同时，工艺成熟，能大规模生产氧气，满足工业对氧气的大量需求。不过，其局限性也很明显，整个过程需在低温高压条件下进行，要求配备专门的制冷和加压设备，前期设备投资大，运行能耗高。​
膜分离法：高效便捷的新选择​
膜分离法是利用特殊的高分子膜对空气中不同气体分子的透过性差异，实现氧气与其他气体的分离。其核心是具有选择性透过性的膜材料，在一定压力差作用下，氧气分子能优先透过膜，而氮气等其他气体分子则相对较难透过，从而实现氧气的分离和富集。