(a) 解释如何从空气中分离氮气、氧气和氩气。(b) 绘制从空气中获取氮气、氧气和氩气等气体的过程流程图。
(a) 氮气、氧气和氩气可以通过分馏从空气中分离出来。分离这些气体需要遵循以下步骤:
- 首先过滤空气以去除灰尘颗粒、孢子等。随后,去除水蒸气和二氧化碳。
- 对空气施加高压,然后冷却。然后让空气在一个腔室中膨胀,这会导致空气进一步冷却。
- 重复此过程以进一步冷却空气。空气变得非常冷,以至于变成液体。
- 然后将液态空气从其底部送入分馏塔并缓慢冷却。
- 由于氮气的沸点最低(-196°C),液态氮首先沸腾成氮气。
- 液态氩在-186°C的沸点下沸腾。
- 液态氧最后沸腾,因为它在三者中沸点最高(约-183°C)。
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