Кислород является необходимым компонентом в разных сферах жизнедеятельности человека, а также нашел широкое применение в различных областях промышленности. Известные характеристики газа стимулируют его использование в промышленных целях. Основными отраслями, требующими кислорода как основного ресурса, являются энергетика, металлургия, машиностроение, химическая промышленность и другие.
Применение кислорода
![Кислородная сварка.jpg Кислородная сварка.jpg](/upload/medialibrary/743/1i1n37zdnk1741y2prnac03a18c9wha3.jpg)
Все тепловые электростанции, сжигающие твердое, газообразное и сжиженное топливо, для обеспечения работоспособности требуют кислород. В результате процесс горения проходит интенсивнее с высокой температурой горения, так как выделяющееся тепло не тратится для нагревания азота.
Чистый газ с высокой температурой горения востребован в большом количестве в машиностроении для обеспечения работы технологичного оборудования, выполняющего резку и сварку (плавку) металлических деталей. Для сварки в горелку через отдельные трубки подается кислород и ацетилен, образуя смесь газов, которая поджигается и расплавляет металл. С целью резки поверхность разогревается ацетиленовой горелкой, а затем горячая струя кислорода прожигает металл.
Кислород является необходимым ресурсом в химической промышленности, где применяется для ускорения реакций при производстве кислот и других производственных процессах. Также он используется для окисления реагентов, что позволяет получать различные соединения. В металлургической промышленности кислород применяется:
- повышение температуры при плавке стали;
- выплавка цветных металлов;
- обеспечение процесса восстановления железа;
- улучшает технологию плавки стекла;
- применяется для сжигания газов в целях минимизации выброса оксидов азота в атмосферу.
Кислород находит широкое применение в различных сферах промышленности, включая:
- производство взрывчатых веществ;
- нефтедобывающая отрасль, где он используется для повышения производительности при переработке нефти и увеличения вязкости нефтяного потока из скважины;
- предприятия, производящие бумагу, применяют кислород для белизны этого материала;
- в технологии очистки канализационных стоков;
- также применяется в пищевой отрасли для обеззараживания складских помещений.
Получение кислорода
Наиболее популярные способы получения кислорода - это адсорбционный и мембранный. Оба метода позволяют выделять кислород из воздуха, но имеют свои преимущества и недостатки, что может требовать учета конкретных потребностей производства.
![Модель-240.jpg Модель-240.jpg](/upload/medialibrary/32d/y1ovibwzq9sek27atx871kauc7bcqwco.jpg)
Адсорбционный метод производства кислорода основан на свойствах углеродных сорбентов. При использовании данного метода воздух под давлением проходит через слой сорбента, который улавливает молекулы азота, а оставшийся кислород подается на следующий этап. Далее в процессе термической регенерации сорбенты обрабатываются газом, который удаляет улавливаемые молекулы и позволяет повторно использовать сорбенты. Таким образом, адсорбционный способ является эффективным методом для выделения кислорода и обладает высокой производительностью.
![3Д-генератора-азота.jpg 3Д-генератора-азота.jpg](/upload/medialibrary/a05/2q81a021x6l6kx3fdei279ewxehtw1id.jpg)
Мембранный метод производства кислорода основан на пропускании газов через тонкую полупроницаемую мембрану с определенными физическими свойствами. В данном случае мембраны способны пропускать кислород, но задерживать азотные молекулы. Таким образом, происходит разделение газов, что позволяет выделить кислород высокой степени очистки. Оба способа производства кислорода имеют свои преимущества и недостатки