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工业中常用的氧气瓶高度为146厘米,重量为52公斤,所装氧气约为4公斤,采用40升高压气瓶计。一瓶氧气在120公斤压力下可储存5800升,通过计算得出,5800升除以22.4升/摩尔等于256摩尔,再乘以16克/摩尔,换算为4096克,即4.096公斤。
工业上氧气的生产方法主要有三种。首先是深度冷冻法,由空气分离制得。空气经过压缩冷却液化,在精馏塔中氧气与氮气因沸点不同而分离,此法最为经济,可制得纯度极高的氧气。在工业上广泛应用,通常采用全低压流程,产品纯度可达到98%以上,每立方米氧气耗电量在1.62~1.98兆焦耳之间。
第二种方法是分子筛变压吸附法,同样由空气分离制得。氧气纯度范围在70%~80%之间。
最后是电解水法,通过电解槽中的直流电将水分解为氢气和氧气,氧气从阳极产生,氢气从阴极产生。为提高水的导电性,电解槽中可以添加少量的电解质,如氢氧化钠或氢氧化钾。此法耗电量较大,每立方米氧气耗电量在43.2~54兆焦耳之间,成本较高,仅适用于小型生产。
综上所述,氧气的生产方法多样,每种方法都有其特点和适用范围。深度冷冻法因其高效和高纯度而广泛应用于工业领域,而电解水法则更多用于小型生产或特定需求。
在工业应用中,氧气的压力和储存量需要根据具体需求来确定,不同应用场景可能需要不同压力和容量的氧气瓶。高压氧气瓶通常用于医疗急救、潜水和工业焊接等领域,而低压氧气瓶则更多用于实验室和小型医疗设备。
高压氧气瓶的压力通常在150-200公斤/平方厘米,而低压氧气瓶的压力则较低,一般不超过50公斤/平方厘米。氧气瓶的容量也根据实际需要而定,常见的有40升、68升和100升等不同规格,具体容量的选择需考虑应用场合和实际需求。