Получение и применение кислорода

Свойства кислорода

Кислород

Газообразный кислород бесцветен, прозрачен, не имеет запаха и вкуса, обладает высокой химической активностью и способен образовывать химические соединения (окислы) со всеми элементами, кроме инертных газов (аргона, криптона, ксенона, неона и гелия).

Реакции окисления органических веств в кислороде носят экзотермический характер и протекают с выделением большого количества теплоты. При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с органическими веществами (пленкой масел или жиров, угольной пылью, ворсинками органических веществ, горючими пластмассами и т. п.) может произойти их самовоспламенение. Поэтому при использовании кислорода необходимо всегда тщательно следить за тем, чтобы он не находился в контакте с легко воспламеняющимися горючими веществами. С целью предохранения от возможных аварий и несчастных случаев всю кислородную аппаратуру, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать.

Кислород можно получать химическим способом, электролизом воды и разделением воздуха методом глубокого охлаждения. Химические способы малопроизводительны и неэкономичны. В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации воздуха.

В установках для получения кислорода и азота из воздуха последний очищают от вредных примесей, сжимают в компрессоре до соответствующего давления холодильного цикла 0,6—20 МПа (6—200 кгс/см²), охлаждают в теплообменниках до температуры сжижения и в жидком состоянии подвергают разделению (низкотемпературной ректификации) на кислород и азот.

Ректификацией называется,процесс многократного испарения и конденсации жидкости на тарелках разделительного аппарата — так называемой ректификационной колонны, при котором в верхней части колонны собираются пары, состоящие из чистого легкокипящего компонента (азота), а в нижней — жидкость, содержащая в основном менее летучий компонент (кислород).

Разница в температурах сжижения (кипения) кислорода и азота составляет около 13°, что достаточно для их полного разделения в жидкой фазе.

На крупных воздухоразделительных установках попутно с кислородом или азотом из воздуха извлекают также аргон, криптон, ксенон, неоногелиевую смесь. Получаемые кислород и другие газы собирают в газгольдеры и подают в сжатом виде к местам потребления по трубопроводам. Для хранения и перевозки кислород и инертные газы накачивают в баллоны под давлением до 20 МПа (200 кгс/см²). Газы в жидком состоянии хранят на складах и доставляют потребителям в цистернах.

Для первоначального охлаждения аппаратов блока разделения воздуха и компенсации потерь холода применяют холодильные циклы. В этих циклах используют два основных метода получения низких температур реальных газов: 1) дросселирование сжатого воздуха; 2) расширение сжатого воздуха в поршневом детандере или турбодетандере (детандирование).

Технический кислород является основным компонентом при осуществлении процессов газовой сварки, кислородной резки

Дата добавления: 2014-01-04