李立卫

(福建大东海实业集团有限公司制氧厂，福建 福州 350217)

在社会经济发展速度逐渐增快的背景下，氧气的作用越发关键，需求量也得到了提升。尤其在现代工业以及医药行业中，氧气运用范围实现了进一步的拓宽。所以，探究高效、节能、安全的制氧技术，属于氧气制造业需要重点关注的课题。

1 深冷空气分离法

1.1 原理

空气的构成包括氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体以及水蒸气等[1]，其中，氧气与氮气所占比例最高。分离空气中的其它组分，能够获取到纯净的氧气，较为常用的方式有三种，即深度冷冻法、膜分离法、吸附法。其中，深度冷冻法简称为深冷法，原理是先将净化空气压缩，并运用热交换的方法，让空气转换成液态，再结合气体沸点存在的差异，进行精馏，最终得到纯净的氧气、氮气、稀有气体等。

通过深冷法制取氧气步骤为：首先，对净化之后的空气实施制冷、液化；其次，通过双精馏塔对液态空气予以精馏，进而得到液态氧与液态氮。

1.2 制氧能耗

制氧能耗一般以生产1 m3氧气所需要的电能予以衡量。流程压力是深冷空气分离法制氧能耗的重点，诸如高压流程，在压力范围为6～10 MPa 时，能耗则在1.5～1.7 kWh/m3内。全低压流程的压力范围在0.45～0.7 MPa时，能耗为0.45～0.7 kWh/m3。所以，运用低压流程，能够减少深冷空气分离法制冷过程中的能耗。因此，大型和特大型空气装置大多选用全低压流程。

2 深冷空气分离制氧的特点

氧气和氮气的沸点分别为-183 ℃、-196 ℃，通过深冷法制氧，需要让空气液化，再利用氧、氮沸点不同，将其分离[2]。……