TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT OXI VÀ NITƠ

CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT
O2 VÀ N2
NHÓM 1
PHẠM VĂN NHANH
TRẦN THỊ MỸ LỆ


Tiểu luận: CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT O2 VÀ N2

1

2

3

Giới thiệu
sơ lược
về oxi và
nitơ

Công
nghệ sản
xuất

Ứng dụng


LỊCH SỬ OXI
Carl Wilhelm Scheele

Antoine Lavoisier

- Đun nóng oxit đồng và một
hỗn hợp vài muối nitrat
- Gọi oxi là khí cháy vì nó là
khí hỗ trợ sự cháy duy
nhất được phát hiện lúc
đó.

Đặt tên khí mới bằng từ
Hy Lạp là Oxis

1972

1974
Joseph Priestley
Tách oxi bằng cách đốt
oxit thủy ngân trong ống
nghiệm.

1977


 Tính chất vật lý

 Vị trí và cấu tạo







Không màu
Không mùi
Không vị
Nặng hơn không khí

OXI
 Tác dụng với kim loại
 Tác dụng với phi kim
 Tác dụng với hợp chất
 Có vai trò quyết định đến sự sống

 Ứng dụng

 Tính chất hóa học
Tính oxi hóa mạnh


ỨNG DỤNG CỦA OXI

Thuốc nổ nhiên liệu tên lửa

Luyện thép

Hàn cắt kim loại


ỨNG DỤNG CỦA OXI

LỊCH SỬ NITƠ
.

 Năm 1772

Cavenđisơ
Daniel Rutherford

 Năm 1790

Jean Antoine Chaptal

Đốt cháy hợp chất
có
Cho chứa
không cacbon
khí đi
trong
qua than
chuông
nóng đỏ
thuỷ
và
tinh,
dùng sau
kiềm đóđể dùng
hấp

dung
thụ khídịch
cacbonic
kiềm hấp
tạo
thụ
thành.
hết Ông
khí cacbonic
đã thu
tạo
được thành,
dạng không
phần
không
khí
không
khí còncháy
lại
không
được, cháy
nhẹđượchơn
và
không khíthở
ông được,
gọi là
ông
không
gọikhí
là không

hỏng khí
hỏng

Đặt ra tên gọi nitrogen để chỉ nitơ


Vị trí và cấu tạo
Ô thứ 7, nhóm VA, chu kì 2
Cấu hình: 1s22s22p3

Tính chất vật lý
Không màu
Không mùi
Không vị
Hơi nhẹ hơn không
khí

NITƠ

Tính chất hóa học
Tính oxi hóa: Tác
dụng với kim loại,
hidro
Tính khử

Ứng dụng
Có ứng dụng rộng rãi
trong công nghiệp sản
xuất, luyện kim….

ỨNG DỤNG CỦA NITƠ

Bảo quản thực phẩm

IC

Bơm lốp xe, lốp máy bay

Diot


Nitơ lỏng

Bảo quản thực phẩm

Chế biến thức ăn, đồ uống

Bảo quản chế phẩm sinh học


1

2

3

TRONG
TỰ NHIÊN

TRONG PHÒNG
THÍ NGHIỆM

TRONG
CÔNG NGHIỆP

ĐIỀU CHẾ VÀ SẢN XUẤT


Oxi trong không khí là sản phẩm của quá trình quang hợp

 Quá trình quang hợp
6CO2+ 6H2O

ánh sáng
diệp lục

C6H12O6 + 6O2

 Quá trình hô hấp
C6H12O6 + 6O2

6CO2+ 6H2O


Trong tự nhiên, nitơ chủ
yếu tồn tại ở dạng: NO3-,
NH3…Nitơ có mặt trong tất
cả các cơ thể sống ở dạng
aminoaxit, protein…

Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
TRONG
PTN
 Được điều chế
bằng cách phân
hủy những hợp
chất giàu oxi
như: KClO3,
KMnO4, H2O2…


Thu khí oxi
bằng phương
pháp đẩy nước.
t0

2KMnO4 
→ K 2MnO4 + MnO2 + O2 ↑


Điều chế nitơ trong phòng thí nghiệm
TRONG
PTN
 Đun nhẹ dung dịch
bão hòa muối
amoni nitrit (muối
amoni của axit
nitrơ):

0

t
NH4NO2 
→ N2 ↑ +2H2O

 Hỗn hợp dung
dịch bão hòa
của muối natri
nitrit (NaNO2)
và amoni clorua
(NH4Cl)

t0

NH4Cl + NaNO2 
→ N2 ↑ + NaCl + 2H2O


Chưng cất phân đoạn
không khí lỏng
SẢN XUẤT
OXI & NITƠ

PHƯƠNG PHÁP
SẢN XUẤT
OXI & NITƠ

Công nghệ PSA

Điện phân nước

SẢN XUẤT
OXI

Máy tạo nitơ dạng màng

SẢN XUẤT
NITƠ


Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

CHƯNG CẤT
Là quá trình phân riêng hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp lỏng - khí thành các cấu
tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp.

CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN
Là chưng cất theo từng mẻ (từng giai đoạn). Gia nhiệt cho hỗn hợp gồm hai chất A và B đến
khi dung dịch bay hơi phía trên phần lỏng. Trong phần hơi này thì tỉ lệ giữa A và B sẽ khác với tỉ
lệ trong phần lỏng (nghĩa là A sẽ nhiều hơn B). Điều này sẽ làm cho tỉ lệ giữa 2 thành phần
luôn thay đổi trong quá trình chưng cất và thành phần B sẽ ngày càng tăng lên trong dung dịch.


Nạp không
khí, lọc bụi
Nén đến áp suất
khoảng 6,5 atm
Máy nén
không khí

H2O

Thiết bị làm lạnh

H2O

Thiết bị sấy khô và
làm sạch không khí

Tách lọc
H2O và CO2

Làm lạnh tới
nhiệt độ 7-90C
-Cho dòng khí đi qua dung
dịch NaOH để loại bỏ CO2
-Loại bỏ hơi nước dưới
dạng đá ở nhiệt độ
khoảng -250C
Không khí khô
có:
H2O < 2 ppm
CO2 < 1ppm


Tháp chưng luyện
phân ly không khí

Oxi lỏng

Nitơ lỏng

Bồn chứa nitơ lỏng

Bồn chứa oxi lỏng


Quy trình công nghệ sản xuất oxi, nitơ, argon





CÔNG NGHỆ PSA

PSA (Pressure Swing Adsorption)
Là công nghệ được sử dụng để tách một hoặc một vài loại khí ra khỏi hỗn
hợp, dựa trên đặc tính của vật liệu hấp phụ là hấp phụ một/một vài loại
khí ở một áp suất cho trước và giải hấp khí đó ở áp suất thấp hơn nhất
định