一、如何從空氣中分離出氧氣和氮氣?
氧氣與氮氣的沸點不同,所以可通過液化空氣的方法使它們分離。
地球上的空氣主要是由氧氣和氮氣構成的,氮氣占78%,氧氣占21%,其他所有的氣體才占1%。籠統的說,地球上的空氣氮氣占八成,氧氣占兩成。要分離它們需要降溫,將氣體液化。
液化空氣如果把溫度降低,空氣中所有的氣體都能凝結為液體。
這看似簡單的常識,18世紀中期以前幾乎無人知曉。直到18世紀末,才被法國化學家拉瓦錫所領悟。隨后,道爾頓繼承了這一思路,在1801年,他強調:“一切彈性流體都可以化成液體。只要降低溫度并升高壓力,就一定能將所有氣體液化”
從此后的100多年時間里,液化氣體成了一項備受矚目的科學競賽。
1877年,日內瓦的皮克泰和巴黎的卡耶泰才制造出了幾滴液氧。
說到氣體液化就不得不提到一個人:蘇格蘭化學家、物理學家詹姆斯·杜瓦(JamesDewar )。
杜瓦對氣體液化方面的研究貢獻很大。1884年,杜瓦在英國皇家學院首次公開說明了氧氣和空氣的液化。不久之后,他建造了一臺機器,從機器上可以將液化氣體通過閥門排出,用作冷卻劑。大約在同一時間,他還獲得了固態氧氣。
1891年,他在皇家學會設計并制造了產生工業液氧的機器,到那年年底,他展示了液態氧和液態臭氧都被磁鐵所強烈吸引。1892年左右,他想到了用真空容器儲存液體氣體,發明了杜瓦瓶,實際上就是一個雙層容器的保溫瓶,也叫真空燒瓶。它同時也是現在普通熱水瓶的原理。
真空燒瓶的保溫效率很高,可以將液體保存相當長的時間,從而使檢驗其物理性能成為可能。
直到1908年,卡末林·昂內斯將氦氣液化成功,才宣告了液化氣體競賽的結束。
壓縮-絕熱膨脹法在液化氣體的競賽中,德國科學家卡爾·馮·林德等人發明了一種絕熱膨脹法。
大致原理就是先將空氣裝入一個容器里,通過外界做功,壓縮氣體的體積,氣體分子熱運動加快,溫度升高,接著通過冷卻劑的蒸發,帶走熱量,把受壓氣體冷卻到原來的溫度。然后隔絕容器與外界的熱交換,讓受壓的氣體通過狹窄的口子急劇膨脹,對外做功,由于從外界吸收的熱量為零,因此只能減少自身的內能,從而降溫冷卻。
重復這一過程,就可以逐漸降低空氣的溫度,并把空氣變為液態。
因為氧氣的沸點(液體沸騰變成氣體的溫度)為-183℃,而氮氣的沸點是-196℃,所以氧氣會率先液化,這樣就可以將氧氣與氮氣與液體與氣體的形成分離。
也可先把空氣完全液化,然后稍微加點溫就可以使得氮氣先蒸發,同時使氧氣濃縮,而蒸發的氮氣再通過冷卻再次變成液體,這樣就可以分離出液態的氮氣與氧氣。
液氧是淡藍色,而液氮為無色透明。
歡迎關注@想法捕手,讀科學,聊宇宙。空氣中氮氣含量約占78%,氧氣約占21%,制氧制氮分2種級別,一種是工業級,一種是醫療級,制造原理是一樣的,不同的是前期的空氣凈化級別不同。
過去制氧制氮絕大部分都采用壓縮分餾方式,在空氣進入壓縮機前,通過空氣凈化系統,除去水分,灰塵,雜質,醫療級還要滅菌,殺毒,等等,總之就是把空氣凈化到對人體絕對無害的程度,再進入壓縮機開始壓縮。
氣體是有臨界溫度的,就是說在高于臨界溫度時,無論壓力多大,都不會液化,不液化就難提純,只有在臨界溫度以下,達到達到所需壓力,才會液化,液化后,再根據氮氣和氧氣的不同沸點進行固定溫度范圍蒸餾,就得到純凈的氮氣和氧氣,常溫下需要注入高壓鋼瓶內保存。
空氣的臨界溫度-140.7℃,壓力=3.7MPa,密度=350kg/m3。
氧氣的臨界溫度= -118.6℃,壓力= 5.043MPa 。
氮氣的臨界溫度=-147.05℃,壓力= 3.4MPa 。
在標準大氣壓下,氮氣冷卻至-195.8℃時,變成無色的液體,冷卻至-209.8℃時,液態氮變成雪狀的固體。
氧氣熔點 = -218.4 ℃ ,沸點= -183℃,相對密度(水=1) =1.14/-183℃
相對蒸氣密度(空氣=1) =1.43Kpa /4217.1/-123.15 ℃ , 臨界溫度= -118.6℃ 臨界壓力 =5.043Mpa
氮氣 熔點= -209.9 ℃ 沸點= -195.8 ℃,相對密度(水=1)=0.81/-196℃ 相對蒸氣密度(空氣=1)=0.97 。
根據以上參數和特性,通過調節壓縮分餾設備的參數值,就能制備出所需要的氮氣和氧氣。
目前絕大多數制氮制氧設備都采用分子篩吸附法,利用常溫下變壓吸附原理,分離空氣制取高純度的氮氣或氧氣,也有的用濾膜分離法,也有的用空壓分餾法,
不管那一種方法,其目的都是必須保證純度質量合格的,降低成本也是所有企業所追求的。
二、空調壓縮機油怎么加?
1、收冷媒入冷凝器,或回收冷媒,具體機型方法不同。或直接排放,這樣做不環保。
2、排出舊冷凍機油:有排油口就方便點,沒排油口的全封閉壓縮機,就要拆掉機油液鏡,抽油。若連液鏡都沒有的小壓縮機,建議不要換油,直接用到燒壓縮機。換油的人工費可能比買臺新壓縮機貴,實在要換,就只有卸下壓縮機倒油了。
3、添加冷凍機油,這個不用解釋了,但是有機油濾網的機組,記得要檢查清洗或更換。干燥過濾器也要視情形考慮更換。
4、檢查氣密性抽真空:動過的閥門接口全部復原,有條件的用氮氣撿漏,氮氣壓力15公斤以上保持8小時,抽真空保持。
5、添加冷媒:確定不漏了就可以添加冷媒了,若是全部重新加冷媒,要用電子秤稱量著加。
三、啤酒瓶廠料怎么加進大爐里?
“爐里的料,食堂的鐘——不是打,就是敲”指不是挨打,就是挨罵。 出處:曉丁《官肚的苦惱)〉:“這一來,我就如 同爐里的料,食堂的鐘一不是打,就是 敲。不僅主人痛斥我為罪魁禍首,巴掌像 暴風驟雨般降臨;主人的太太也看我要多 不順眼就有多不順眼,動不動將我當沙袋 練拳擊。”
其實這只是啤酒行業的一種降低經營成本的做法!主要是啤酒行業的利潤逐漸透明化,廢品回收中心低價甚至不花錢的情況下集中收集并轉讓給啤酒廠,通過較低的價位二次回收是他們的最終做法,只是這種情況一般很難見到真面目,這樣大大降低了廢舊酒瓶的實際使用成本,對啤酒廠而言,這就是創造了最大化增收的目的!關于玻璃瓶的材料,融煉的溫度等問題的補充:玻璃瓶生產工藝主要包括:①原料預加工。將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進行除鐵處理,以保證玻璃質量。②配合料制備。③熔制。玻璃配合料在池窯或池爐內進行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態玻璃。④成型。將液體玻璃放入模具做成所要求形狀的玻璃制品,如平板、各種器皿等。⑤熱處理。通過退火、淬火等工藝,消除或產生玻璃內部的應力、分相或晶化,以及改變玻璃的結構狀態。玻璃瓶生產流程: 首先要設計確定并制造模具,玻璃原料以石英砂為主要原料,加上其他輔料在高溫下溶化成液態,然后注入模具,冷卻、切口、回火,就形成玻璃瓶。琉璃瓶一般有剛性標志,標志也由模具形狀制成。玻璃瓶的成型按照制作方法可以分為人工吹制、機械吹制和擠壓成型三種。 玻璃瓶按照成分可分為以下幾種:一是鈉玻璃,二是鉛玻璃,三是硼矽玻璃。 玻璃瓶的主要原材料是天然礦石、石英石、燒堿、石灰石等。玻璃瓶具有高度的透明性及抗腐蝕性,與大多數化學品接觸都不會發生材料性質的變化。其制造工藝簡便,造型自由多變,硬度大,耐熱、潔凈、易清理,并具有可反復使用等特點。玻璃瓶作為包裝材料主要用于食品、油、酒類、飲料、調味品、化妝品以及液態化工產品等,用途非常廣泛。但玻璃瓶也有它的缺點,如重量大、運輸存儲成本較高、不耐沖擊等。 玻璃瓶的使用特點和種類:玻璃瓶是食品、醫藥、化學工業的主要包裝容器。它們具有化學穩定性好;易于密封,氣密性好,透明,可以從外面觀察到盛裝物的情況;貯存性能好;表面光潔,便于消毒滅菌;造型美觀,裝飾豐富多彩;有一定的機械強度,能夠承受瓶內壓力與運輸過程中的外力作用;原料分布廣,價格低廉等優點。其缺點是質量大(質量與容量比大),脆性大,易碎。然而近年來采用薄壁輕量與物理化學鋼化的新技術,這些缺點已有顯著改善,因而玻璃瓶能夠在與塑料、鐵聽、鐵罐的激烈競爭下,產量逐年增加。 玻璃瓶品種繁多,從容量為1ML的小瓶到十幾升的大瓶,從圓形、方形、到異形與帶柄瓶,從無色透明的琥珀色、綠色、藍色、黑色的遮光瓶以及不透明的乳濁玻璃瓶等,不勝枚舉。就制造工藝來說,玻璃瓶一般分為模制瓶(使用模型制瓶)和管制瓶(用玻璃管制瓶)兩大類。模制瓶又分為大口瓶(瓶口直徑在30MM以上)和小口瓶兩類。前者用于盛裝粉狀、塊狀和膏狀物品,后者用于盛裝液體。按瓶口形式分為軟木塞瓶口、螺紋瓶口、冠蓋瓶口、滾壓瓶口磨砂瓶口等。按使用情況分為使用一次即廢棄不用的一次瓶和多次周轉使用的回收瓶。按盛裝物分類,可分為酒瓶、飲料瓶、油瓶、罐頭瓶、酸瓶、藥瓶、試劑瓶、輸液瓶、化妝品瓶等等
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