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氧气的基础安全知识(1)
发布时间:2007-08-23 15:40:27
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1 氧气的性质

氧是自然界中分布最广泛的元素之一,已是生物赖于生存的物质。它以游离状态存在于空气中,按容积计算,空气中含氧20.93%。 氧还以化合状态存在于水、矿物以及一切动物、?#21442;?#20307;中。氧在常温常压下是无色透明、无味、无臭的气体,比空气略重。在大气压力下,冷却至-182.96℃时,氧气凝结成天蓝色、透明的易流动的液体;当温度降到-218.4℃时,则凝聚成蓝色固体结晶。

氧的化学性质非常活泼,是强?#19994;?#27687;化剂和助?#25216;粒?#23427;除了与金、银及惰性气体氦、氖、氩、?#30784;?#27673;等在一般情况下不发生化合外,与其它物?#35782;?#33021;化合生成氧化物。氧化反应的激?#39029;潭热?#20915;于氧气的浓度及压力,如果氧化反应在纯氧中进行,则过程非常剧烈,同时放出大量的热。(如金属在氧气中反应,如果增加氧的纯度和压力会使氧化反应显著加剧,金属的燃点随着氧气压力增高而降低),氧与可燃气体(乙炔、氢、甲烷等)以一定比例混合时,遇火会发生爆炸。氧经压缩后,在输送的过程中,如有油脂、氧化铁屑或小粒燃烧物(煤粉、炭粒或有机?#23435;?#23384;在,随着气流运动与管壁或机体发生磨擦、撞击,会产生大量磨擦热,导致管?#39304;?#26426;器燃烧。或者由于管道中阀门急骤打开,阀后气体产生接近于绝热压缩的温度,使管道或阀门燃烧。被氧气饱和的衣服及其它有机纺织品与火种接触,会立即着火。被液态氧浸渍的多孔有机物,当引火或给以一定力量的撞击时,则会发生爆炸事故。液态氧经过长期弱的放电,变成深蓝色的液态臭氧,臭氧容易爆炸。

氧有感磁性,氧分子在磁铁的作用下可带磁性,并可被磁极吸引。根据氧的这种特性可制作磁氧分析仪,用以分析氧的纯度。

在常压下,当氧的浓度超过40%时,有可能发生氧中毒。吸入40%-60%的氧时,出?#20013;?#39592;后不适?#23567;?#36731;咳,进而胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难,?#20154;?#21152;剧;严惩时可发生肺水肿,甚至出现呼吸窘迫综?#29616;ⅰ?#21560;入氧浓度在80%以上时,出现面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚?#30505;?SPAN style="COLOR: black">继而全身强烈性抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。长期处于氧分压为60-100KPa(相当于吸入氧浓度40%左右)条件下可发生眼损害,?#29616;?#32773;可失明。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。避免与可燃物或易燃物接触。尽可能切断泄漏?#30784;?#21512;理通风,加强扩散。

氧气在工业生产中应用极广,如液氧在国防工业上可以作为火箭的助?#25216;粒?#32780;且,机械工业中的切割、焊接;冶金工业中的氧气炼钢、轧钢和有色金属冶炼;以及医疗、深水作业都要用到大量的氧。

2 氧气制造工艺流程

氧的制取方法大体可分为化学法、电解法、吸附法和深冷分离法。由于空气中含?#24615;?/SPAN>21%的氧,而且取之不竭,所以现代工业上都采用空气深冷分离法制取氧气,深冷分离法制取氧气的原料是空气,先由辅塔吸入空气,将空气经几次压缩和冷却,当降低空气压力?#26412;?#20250;使空气冷却到很低的温度,空气将变成液体。液态空气中所含的各种液态气体的沸点不同,如液氮沸点为-195.802℃,液氧的沸点为-182.962℃,利用这蒸发温度的不同,让液态空气蒸发。开始时沸点低的氮蒸发,随着氮的蒸发,液态空气中氧的成分增多,这一过程称为精馏。经过反复精馏、提纯,就能得到高纯度的氧气。制氧按其生产工?#23637;?#31243;中压缩空气的压力高低分为:高压流程、中压流程、双压流程、全低压流程四种,虽然各?#33267;?#31243;所采用的空分设备(即制氧机)有所不同,但制氧的整个过程大都包括以下六个主要阶段:空气中?#39029;?#21644;杂质的净除;空气经压缩机压缩;除去压缩空气中的二氧化碳和水蒸汽;将空气液化;液态空气经过精馏分离成氧和氮;产品的贮存和运输

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