《气体的制取复习》课件

《气体的制取复习》PPT课件本课程将深入研究气体的制取，介绍气体制取新技术以及常用气体制取流程。气体的制取简介气体的定义无固定形状和体积，能扩散且有压强的物质。气体的分子分子间有自由运动，与容器壁产生的碰撞并不损失能量。气体的性质具有良好的可压缩性和可膨胀性，是研究动力学与热力学的基础。传统气体制取方法1灌装将已制好的气体倒入钢瓶，再用特殊的灌装设备将气体压缩至钢瓶二分之三的容积。2分离根据气体在不同的温度和压力下的相对溶解度，采用凝固法、吸附法、水蒸气法、吸附剂法等分离气体。3干燥使用分子筛或其它干燥剂吸附气体中的水分和杂质，制得干净无溶质的气体。4液化通过增加气体的压强和降低温度，使气体温度降至临界温度以下，转变成液态。物理法制取光催化制氢法利用太阳能、光催化剂等实现直接水分解生产氢气。声催化法利用超声波作用下水分子的振动加速水分子离解，可制备出纯度高的氢气。空气分离制氧法通过冷凝和压缩技术将空气中氧气与氮气分开，单独提取出氧气。吸附剂深度制冷法利用吸附剂的吸附特性，在超低温度下制冷，从而制取出高纯度的煤层气、液化石油气等。化学法制取1酸碱法通过酸碱反应制取氧气、氯气、二氧化碳、氢气等。2还原法用还原剂还原金属氧化物，制取高纯度的氢气和硫化氢。3催化裂解法利用催化剂导致分子的裂解，制取乙烷、乙烯、丙烷。4氧化分解法利用高温氧化分解物质，制取氧气、二氧化碳。材料分离法吸附分离法利用材料对气体分子的吸附分离作用，制备出高纯度的氢气、氧气、氮气等。毛细管分离法利用毛细管的表面张力和内润力的作用，对混合气体中的气态组分进行分离。凝固分离法利用不同气态组分在凝固点不同的物理性质，冷凝与分离气态组分。计算机模拟制取1分子模拟法基于电子轰击分子的质量谱，模拟出分子的结构和性质，从而预测制取气体的合理条件。2近似方法通过简化模型得到精确的气体制取方案，并在计算机下进行优化，在真正制备时进行效果验证。3人工神经网络利用人工神经网络算法对气体制取过程中的基本参数进行优化，找到最佳方案。澄清与干燥分子筛脱水法将气体通入分子筛中，在筛内吸附水分、有机气体、异味、异物等，使气体纯度达到特定使用标准。活性炭吸附法利用活性炭对有机物的高吸附性以及较高的孔隙率，去除混合气体中的异味物质。低温液体脱水法将气体通入低温液体中，水分等杂质被液体中的气体分子吸走，气体纯度提高。稳定气体制取球形乙炔的制取通过修改传统法制取出的乙炔气体的流动状态，实现气体的稳定性和可靠性。球形乙炔被广泛应用于化工、生产、民生领域。氙氦可控制气体的制取利用独特的反应控制技术，合成固定流量、固定含量、固定杂质的稳定可控性气体。连接式混气装置的制取基于最新混气装置和连接法，制取出稳定高纯度、高浓度混气，应用于偏氧燃烧和环保方面。常用气体制取流程氢气盐酸-锌氧气高温分子筛法二氧化碳碳酸钠-盐酸法氮气负压吸氧法氢气的制取方法1盐酸-铝铝原理利用铝与盐酸的化学反应，产生氢气和三氯化铝。2碳酸钠法碳酸钠与盐酸反应，溶解产生氢气。3过氧化钠-铝-水钠过氧化物与铝粉等物质混合，在水中迅速氧化并溶解其中的铝，生成氢气。氧气的制取方法1高温分子筛法将空气通过分子筛中，吸附水、CO2等杂质，纯化空气再将其加温分离出氧气。2空气压缩法利用压缩机将空气压缩漏外，再利用膜分离法、分子筛法等技术将其中的氧气分离出来。3分子泵法空气经过间歇性的扩散和抽气，将氧气分离出来，再封闭空间，从而形成高纯度氧气。二氧化碳的制取方法碳酸钠-盐酸法较为简单的方法，以碳酸钠和冷却的盐酸为原料，生成二氧化碳和盐酸钠。干冰机法将液化气体制备成低温固体，随后将制备的低温固体气体在减压下蒸发，从而制备二氧化碳。丙烯裂解将丙烯分子在高温下裂解，分离出二氧化碳气体。硫化氢的制取方法硫铁法硫铁法制氢硫化物反应产生硫化氢。活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的硫化氢处理方法，与气体中的硫化氢物质发生吸附作用。油气分离法在气体的油水分离过程中，通过冷凝除去硫化氢等杂质。氮气的制取方法1高纯氮气制备空气分离中的空气经过精密处理、高度纯化，去除其他杂质，制备高纯氮气。2单质氨分解法固氮催化制氨生成的氨气，通过升温、分解去掉大部分氧气和水，在再组装气体，制取出高纯氮气。3液空气法空气被液化并在不同温度下升华，利用升华后的气态氮气进行制取。氩气的制取方法1空气分离法利用空气中氩气的占比较高，通过高压、低温等物理方法，从空气中分离氩气。2乾燥法将气态的氨和氢气通入干燥剂、分子筛等材料中，将氩气从混合气体中吸附离解。3气泵制氩法以空气为原料进行气泵抽取，分析氛围成分，采取适当工艺处理，制取高纯度的氩气。氦气的制取方法空气分离法利用空气中氦气的占比极小，通过高压、低温等物理方法，从空气中分离氦气。低温液化法利用氦气在极低温度下液化，然后南极的低温下运输，制取出高纯度的氦气。裂解法将天然气等烃类气体通过裂解产生氦气。氟化氢的制取方法玻璃工业法用氟化铝和硫酸反应制取出氟化氢气体，广泛应用于玻璃工业中。铝铝矾土工业法铝铝矾土与硫酸反应，产生氟化铝和硫酸，再通过水解法制成氟化氢气体。冷却剂制法利用制冷压缩机可将氟气制成氟化氢，氟化氢用作制冷剂和消防气体。氟气的制取方法1气氟反应法氟化氢气通过电积水制得氧化氢气体后，与二氧化锆等物质反应制取氟气。2电积水法将氟化钾和浓硫酸溶于水中，用铂电极进行电积水反应，分解出氟气。3干法电气元件氧化形成法在一定条件下，使二氧化硼与氟气发生反应，制得氟化硼和氧化铝，从而制备出氟气。乙烯的制取方法裂解法在炼油厂和乙烯工厂中采用石油、烷烃乙烯、丙烯等作为原料，通过裂解反应制备乙烯气体。烃基化反应法采用甲醇等作为原料，加入催化剂，使其发生分解，生成乙烯等烯烃气体，常用于气焊和农村煮饭烧沸水。生产方法采用生物质进行发酵，使乙醇发生脱水反应得到乙烯气体。最新气体制取技术超高压