为7. 27MPa，其三相点是182. 3K , 0. 088MPa。在空气分离装置的压力和温度的条件下，它具有升华性质。在常压下，其沸点为185K，比N2, O2,Ar的沸点都高，因而，在氧、氮分离过程中，它将浓缩于液氧中。
N2O在水中的溶解度很小，N2O随加工空气经过空气过滤器、压缩机、冷却器、水分离器后不能将其分离、除去。大部分N2O都会带入分子筛纯化器，分子筛对N2O的吸附能力小于对CO2的吸附能力。N2O先穿透吸附床层而进人精馏塔，而且在分子筛对H2O,CO2,
C2H2等碳氢化合物的共吸附过程中， CO2能够将分于筛已吸附的N2O分子置换出来.所以，分子筛也不能清除N2O.在主换热器中，加工空气被冷却到接近液化温度，N2O首先冷凝成固体，会造成空气通道阻塞。在加工空气压力为0. 6MPa , N2O含量为1X10-6时，N2O的凝结析出温度为113K。
在精馏塔中，因为N2O相对N2, O2,Ar组分为高沸点组分，故它将溶解在液氧中，致使在上塔底无法获得高纯度的液氧和气氧产品。据测定，氧产品纯度为99.5%时，N2O的平均平均储量为1.4310-6。并且，在液氧排放不充分时，N2O在液氧中不断积累，当液氧中的N2O含量大于50310-6时，就会呈固态析出，阻塞主冷凝蒸发器通道。
在稀有气体氪、氙的生产中，随着氪、氙的浓缩，N2O也浓缩。N2O的含量可达100310-6~150310-6。N2O本身不然烧，但可以热分解。这将影响对粗氪、氙中CH4的催化然烧的清除以及利用分子筛对生成的水和二氧化碳的吸附。
由于环境的问题，空气中的N2O的浓度不断增加。况且电子等行业对氧产品的纯度要求越来越高（99.99%~ 99. 9999 % ),因此，对加工空气中的N2O的清除比过去更重要。较好的清除方法是寻找合适的分子筛，在分子筛纯化器中将加工空气中的H2O，CO2,C2H2, N2O共吸附而清除。 17.制氧机的电耗指标表示什么意思?
答:氧气站的主要产品是氧气，消耗的能源主要是电能。因此，制氧机的能耗指标通常用生产1m3氧气(标准状态)所消耗的电能KW2 h来衡量，即KW2 h/m3。
电耗指标不是按额定的产量和电动机的功率来计算。而是根据实际的产量和电耗来确定。电机功率的单位是kW，表示每秒能做1kJ的功;电能的单位是kW 2 h，是功的单位，1kW 2 h=36ookJ。但是，5000kW的电机每小时不一定就消耗5000kW 2h的电能，须用由电度表测量、累计。因此，能耗指标可以根据统计期的总电耗和氧气总产量来计算。
由于氧压机也要消耗相当大的电能，并且，不同的装置压氧的压力也有很大差别，因此，能耗指标分为不包括压氧能耗和包括压氧能耗两种：
1)制氧电耗:包括空压机电耗Wk(kW2h),制冷机电耗Wl,以及用于空分生产的水泵、 电加热器等其他电耗∑Wq之和。制氧单位电耗Wo2(kW2h/m3)为 Wo2＝ （Wk＋Wl＋∑Wq）/Vo 式中Vo──统计期内氧产量，m3
2)压送氧电耗:包括氧压机压送氧的电耗Wyo(KW2 h)和液氧泵压送氧的电耗Wyb之和。压氧单位电耗Wy(KW2h/m3)为
Wy＝(Wyo＋Wyb) / ( Vyo十Vyb)
式中Vyo ── 统计期的气氧压送量.m3: Vyb ─── 统计期的液氧压送量，气化量.m'o 3)氧气综合电耗：包括制氧和压氧在内的生产单位氧的电耗。通常将压送氮气及其他与制氧生产无关的电耗扣除后除以氧气总产量来计算。 18．制氧厂的综合能耗指标表示什么意思?
答:氧气厂〔站)除消耗电力外，还要消耗蒸汽、水等其他能源物质。生产单位产品（1m3氧气)对蒸气或水(工业水、软化水等)的消耗是对某种能源物质的实物单耗(t/m3)。
在计算氧气厂的综合耗能量时，需要把在统计期内消耗的所有能源物质的实物量乘以该种能源的等价折算系数，统一折算成标煤量(kg)或能量单位(kj)后.然后才能累加起来，成为该统计期氧气厂的总综合耗能量E。即
n
Е ＝ ∑ ζi Gi i=1
式中Gi一一第i种能源物质的实物消耗量.t(或kW·h); ζi一第i种能源物质的等价折算系数Kj/t(或kJ/kW·h)，或标准煤kg/t(或kg/kW·h)。 当氧气厂同时十产氧气、氮气、氦气等多种产品时，需将总耗能量按规定的比例分摊给每一种产品。汁算出侨种产品的单位能耗ei即
21
E=∑Ei=∑eiVi
式中Ei--分摊给各产品的耗能量； Vi--各产品的产量。
19.什么叫氧气放散率，如何计算?
答:氧气放散率是指制氧机生产的氧（气态与液态)产品中有多少未被利用而放空的比例。放散率ψfs
可按扣除利用的部分来计算。即
ψfs=1-( v′qo + v′yo +v′c)/( vqo+vyo)
式中Vqo、Vyo--生产的气氧和液氧总量； V′qo、V′yo--送出的气氧和液氧总量； V′c--储存的产品增量。
氧气放散率是反映设备配套适应能力和生产组织水平的重要指标。氧气放散率越高，能源浪费越大，综合运行经济效益越差，所以必须通过各种手段降低氧气放散率。
20.什么叫级的提取率?
答：在采用空气分离法制取氧气时，总是希望将加工空气中的氧尽可能多地作为产品分离出来。为了评价分离的完善程度，引入氧提取率这一概念。
氧提取率以产品氧中的总氧量与进塔加工空气中的总氧量之比来表示。即 ψ=Vo22yo2/( Vk2yk) 式中ψ--氧的提取率；
Vo3
2、Vk--氧气产量和加工空气量，m/h；
yo2、yk--产品氧和空气中所含氧的体积分数。
从上式可以看出：对于一定的地点，空气中的含氧量基本不变。当进塔空气量和产品氧纯度一定时，氧提取率的高低取决于氧产量的多少。而氧产量的多少，对于全低压制氧机在进气量一定的条件下，
主要决定于污氮中含氧的高低。现以3200m3/h空分装置为例，当进塔空气为18100m3
/h，污气氮量为加
工空气量的60.2%，污氮中氧的体积分数为5.5%时，氧产量是3200m3
/h，氧纯度是99.6%。由此可以算出，此时氧提取率为
ψ=3200×99.6/(18100×20.9)=0.842，即84.2% 同时可以算出随污氮跑掉的氧气量为18100(m3/h)×60.2/%×5.5%=599.2m3/h。如果污氮中含氧增大至7.5%，则随污氮跑掉的氧气量为： 18100(m3/h)×60.2%×7.5%=817.2m3/h
由此可见，氧气产量将减少(817.2-599.2)m3/h=218m3/h，即氧产量为(3200-218)m3/h=2982m3/h。此时氧提取率为 ψ=2982×99.6/(18100×20.9)=0.718=71.8%。
所以，应该努力降低污氮中的含氧量，这样可以多产氧，提高氧的提取率。
全低压的精馏塔的氧提取率以前只有80%～85%，现在已提高到90%～95%，最先进的甚至可达99%左右。
21.空分设备制氧的单位电耗与哪些因素有关? 答：制氧的单位电耗W02(kW·h/m3)是氧气生产的重要经济指标之一。在电耗中，空压机的电耗占了最主要的部分。它的电耗(kw·h/h)与压力比有关，计算公式为 W=ρvk R′Tln(/)/(3600ηTηM)
式中ρ--标准状态下空气密度，ρ=1.293kg/m3； Vk--空压机的排气量，m3/h；
R′--气体常数，R′=0.278kJ/(kg·K)； T--环境温度，K； --排气压力，MPa； --进气压力，MPa；
ηT--空压机的等温效率； ηM-空压机的机械效率。
因此，制氧时消耗于压缩空气的单位电耗e02(kW·h/m3)为 e02= vkρ R′Tln(/)/( Vo23600ηTηM)
22
式中Vo2——氧气产量，m3
/h。
而氧的提取率(见20题)为 ψ=Vo22yo2/( Vk2yk) 所以
e02= yo2ρ R′Tln(/)/( ψyk 3600ηTηM)
由此可见，制氧的单位电耗大致与压力比的对数及氧气纯度成正比；与氧的提取率及压缩机的效率成反比。因此，在操作时，应尽可能降低工作压力；对压缩机进行充分冷却，以提高压缩机的等温效率；尽可能地提高氧的提取率；在保证产品质量的前提下，不要过高追求产品纯度，以利于降低单位电耗。 22.压力表示什么意义常用什么单位?
答：单位面积上的作用力叫压力。对静止的气体，压力均匀地作用在与它相接触的容器(气瓶、储气罐)的壁面上；对于液体，由于液体本身受到重力的作用，底部的压力高于表面的压力，而且随深度增加而增大。
按国家标准，力的单位为牛(N)，面积的单位为m2，则压力的单位为N/m2
，叫帕(Pa)。工程上应用
此单位嫌太小，实际常用它的106倍，即1MPa=106
Pa。
以前工程上习惯用大气压作为压力单位，并用液柱高度来测量压差。它与MPa的关系为：
1工程大气压(at)=1kgf/cm2
=0.098MPa≈0.1MPa
1标准大气压(atm)=760mmHg=1.033工程大气压=0.1013MPa
标准大气压目前是作为确定一些理化数据的基准压力，一般不作为压力的单位使用。工程大气压是作为压力的一种单位，一个工程大气压在数值上接近周围大气产生的压力。
液柱高度表示液体在重力作用下的力(重量)对单位面积增加的压力。液柱产生的压力还与液体的密度(ρ)有关，计算公式为 p=ρgh
ImmHzO产生的压力为:1000kg/m3x 9. 8m/s2 x 0. 001m=9. 8Pa
1 mmHg产生的压力为:13600kg/m3x 9. 8m/s2x 0. 001m=133. 2Pa=13. 6mmH2O 23.压力表测的压力是气体真正的压力吗?
答：压力表测量的压力数值反映压力的高低，但并不是实际的压力。根据压力表的工作原理，测得的压力是实际压力(绝对压力)与周围大气压力的差值。如图2所示，当实际压力高于大气压力时，测得的压力叫表压力。绝对压力应等于表压力加上大气压力： 绝对压力=表压力+大气压力
当实际压力低于大气压力时，测得的压力叫真空度，也叫负压。绝对压力等于大气压力减掉真空度： 绝对压力=大气压力-真空度
由于大气压力近似等于0.1MPa，所以当压力较高时，表压力加上该数值就近似等于绝对压力。例如，下塔的表压力为0.48MPa，则绝对压力为0.48MPa+0.1MPa=0.58MPa。24.温度表示什么意义，常用什么单位?
答：通俗地说，温度反映物体冷热的程度。从本质上说，温度反映物质内部分子运动激烈的程度。温度降低到一定程度，水可以变成固体，空气也可以变成液体。定量地表示温度的高低有不同的温标。最常用的是摄氏温标℃，取标准大气压下水的冰点为0℃，水的沸点为100℃。将其间分为100等分，每一等分为1度。低于冰点的温度则为负。例如，氧在标准压力下的液化温度为-182.8℃。
另一种温标为开尔文温标，也叫热力学温标，记为K。它与摄氏温标的分度相同，但零点不同。0℃相当于273.15K。即OK=-273.15℃。他们的关系如图3所示。 T(K)=t(℃)+273.15 t(℃)=T(K)-273.15
因此，采用开尔文温标，温度均为正值。氧在标准大气压下的液化温度为-182.8℃，开尔文温度为：-182.8℃+273.15=90.35K
252制级机的容量是如何表示的，什么叫标准立方米?
答：制氧机容量的大小通常用每小时生产的氧气数量来表示，m3
/h。但是，对气体来说，由于气体有很大的可压缩性，同样数量的气体，当压力和温度变化时，体积也会发生变化。因此，当用体积表示气体数量时，必须指明是在什么温度和压力下的体积。通常把1标准大气压(0.1013MPa)、0℃的状态称为标准状态，在该状态下占的体积叫标准立方米。因此，表示制氧机各种产品用每小时的体积产量m3/h为单位时，实际都是指标准状态下的体积。
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1标准立方米的不同气体的质量是不同的，对氧气为1.429kg；对氮气为1.25kg；空气为1.293kg。但是，对不同的气体，当它的质量等于它的分子相对质量时，则都具有相同的标准体积。即32kg氧气，28kg氮气，39.95kg氩气等气体都占22.4m3的标准体积 。
26. 什么叫摩尔，为什么要用这个单位?
答：摩尔(mol)是化学中作为物质的量的单位。任何物质均由原子、分子组成，不同的分子具有不同的质量，通常用相对分子质量表示。例如，氧的相对分子质量为32；氮的相对分子质量为28。相同的物质的量(mol)的不同物质，表示具有相同的分子数，但具有不同的质量。1mol氧的质量为32g，1mol氮的质量是28g。因此，用摩尔表示物质的量时，需同时标明是什么物质。
相同摩尔的不同气体，占有相同的体积。在标准状态下(0℃，0.101325MPa)1mol氧、1mol氮等气体均占22.4L的体积，对1kmol气体的体积则为22.4m3。因此，对这些物质的热物理性质的数据，例如比焓等，均以每kmol给出，这样，要换算成每标准立方米，只需除以22.4即可；要换算成每kg，则只需除以摩尔质量(数值等于相对分子质量)即可。使用这个单位在作理论计算时有许多方便之处，在表示物质的热力学性质的图表中，通常给出的单位物质的焓、熵值都是指每1mol(或1kmol)时的值。
27.以日产多少吨（t/d)氧表示制氛机容量时，如何与m3/h的单位换算?
答：美国习惯用日产多少吨氧(t/d)来表示制氧机的容量。这种单位与温度、压力无关，有它科学之处。但是，这与我国习惯使用的单位不一致。实际上只要知道了物质的相对分子质量和记住了1kmol气体都占22.4m3的标准体积，则要换算成体积单位也是很简单的。每吨氧气相当于标准状态下的体积是
1000(kg)/32(kg/kmol)×22.4(m3/kmol)=700m3
对氧气产量为500t/d的制氧机，相当于小时氧产量为 500(t/d)×1000(kg/t)/24(h/d)/32(kg/kmol)×22.4(m3/kmol)=14580m3/h 或根据气体的密度计算： 500(t/d)×1000(kg/t)/1.429(kg/m3)/24(h/d)=14580m3/h
对氮产量也可用同样的方法换算，氮的相对分子质量为28，则It氮气的标准体积为 1000(kg)/28(kg/kmol)×22.4(m3/kmol)=800m3
28.什么叫焓？用什么单位?
答：在有关制氧机的书刊和技术资料中，经常会遇到“焓”这一个名词。它表示什么意思呢?简单地说，焓是表示物质内部具有的一种能量的物理量，也就是一个表示物质状态的参数。单位是能量的单位：kJ或kJ/kg。
我们知道，宏观表示物体所具有的能量是动能和位能。动能的大小取决于他的质量和运动速度；位能是由地球的引力产生，取决于物体的质量和离地面的距离。在物质内部，它是由大量分子组成的，分子在不停地做乱运动，具有分子运动的动能。温度越高，分子运动越激烈，分子运动的动能就越大。分子相互之间也有吸引力，分子间距离不同，相互吸引的位能也改变。这种肉眼所不能看见的物质内部具有的能量叫“热力学能”。物质由液态变为气态，是这种能量增大的体现。
对于流体(液体、气体)，当在缓慢流动时，虽然宏观运动的动能很小，但是，后面的流体必须为反抗前面的流体的压力做功，才能往前流动。自行车胎打气就是一个做功使气体流入轮胎的过程。根据能量转换定律，这个推进功将转变成流体携带的能量，叫做流动能，它与推进的压力有关，等于压力P与体积V的乘积pV。在流动的流体内部，除了热力学能U之外，还有这部分流动能。为了方便，将这两部分能量之和，称为“焓”，用符号H(对单位量流体用h)表示。即 焓=热力学能+流动能 H=U+pV或h=p+pv
在给氧气瓶充气时，可以感到气瓶的温度升高，就是因为带入的能量中有一部分是流动能，而进入瓶后不再流动，这部分流动能又转换成瓶内气体的热力学能，反映出温度升高。实际的氧气生产过程要经历气体压缩、膨胀、加热、冷却等，均为流动过程，它的能量变化都体现在焓的变化。因此，在作定量分析计算时，经常要用到焓这个物理量，计算焓的数值。能量的单位是焦(J)或千焦(kJ)，焓也具有能量的单位。对单位数量的焓h(比焓)，常用单位为J/mol或kJ/kmol。
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什么叫熵，有何用途?
答：熵与温度、压力、焓等一样，也是反映物质内部状态的一个物理量。它不能直接用仪表测量，只能推算出来，所以比较抽象。在作理论分析时，有时用熵的概念比较方便。
在自然界发生的许多过程中，有的过程朝一个方向可以自发地进行，而反之则不行。例如，如图4a所示，一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体，在将中间的隔板抽开后，两种气体会自发地均匀混合，但是，要将它们分离则必须消耗功。混合前后虽然温度、压力不变，但是两种状态是不同的，单用温度与压力不能说明它的状态。再如图4b所示的两个温度不同的物体相互接触时，高温物体会自发地将热传给低温物体，最后两个物体温度达到相等。但是，相反的过程不会自发地发生。上述现象说明，自然界发生的一些过程是有一定的方向性的，这种过程叫不可逆过程。过程前后的两个状态是不等价的。用什么物理量来度量这种不等价性呢?通过研究，找到了“熵”这个物理量。
有些过程在理想情况下有可能是可逆的，例如气缸中气体膨胀时举起一个重物做了功，当重物下落时有可能将气体又压缩到原先的状态。根据熵的定义，熵在一个可逆绝热过程的前后是不变的。而对于不可逆的绝热过程，则过程朝熵增大的方向进行。或者说，熵这个物理量可以表示过程的方向性，自然界自发进行的过程总是朝着总熵增加的方向进行，理想的可逆过程总熵保持不变。对上述的两个不可逆过程，它们的终态的熵值必大于初态的熵值。
在制氧机中常遇到的节流阀的节流膨胀过程和膨胀机的膨胀过程均可近似地看成是绝热过程。二者膨胀后压力均降低。但是，前者是不可逆的绝热膨胀，膨胀前后熵值肯定增大。后者在理想情况下膨胀对外作出的功可以等于压缩消耗的功，是可逆绝热膨胀过程，膨胀前后熵值不变，叫等熵膨胀。实际的膨胀机膨胀会有损失，也是不可逆过程，熵也增大。但是，它的不可逆程度比节流过程小，增加的熵值也小。因此，熵的增加值反映了这个绝热过程不可逆程度的大小。在作理论分析计算时，引入熵这个状态参数很为方便。
熵的单位为J/(mol·K)或kJ/(kmol·K)。但是，通常关心的不是熵的数值，而是熵的变化趋势。对实际的绝热膨胀过程，熵必然增加。熵增加的幅度越小，说明损失越小，效率越高。
30. 制氧机的产品纯度是如何表示的? 答：在生产中，会遇到要求氧产品纯度不小于99.5%，氮纯度不小于99.99%，氩纯度不小于99.999%等指标。这些指标表示了产品中主要物质的含量。由于产品要做到绝对纯是很困难的，或多或少有些杂质，因此，其纯净的程度称为纯度。气态混合物中某种物质的含量有两种表示方法，一种叫质量分数；另一种叫体积分数。质量分数是指某种成分的质量占混合物总质量的百分数；体积分数是指某种成分的体积占混合物总体积的百分数。同样的含量，两种分数的数值是不同的。例如，空气中氧的体积分数是20.93%，而质量分数则是23.1%。
气体混合物是气体均匀地混合在一起的。它们有相同的温度，都充满整个空间。体积分数中每种气体所占的体积是指将混合气体的各种成分分离开，保持原来的温度和压力的情况下，分别所占的体积。如图5所示，这时，各种气体所占的体积叫分体积：V1、V2等。分体积之和等于本来的总体积V。体积分数就是分体积与总体积之比。气体产品的纯度一般是指体积分数。 31. 如何估算贮氧罐所能贮存和供应的氧气量?
答：通常我们所说的氧气量是指在标准大气压(≈0.1MPa)下的体积，对于1Oom3的贮氧罐，可贮存0.1MPa(大气压力下)的氧气100m3。
由于气体的体积随压力升高而缩小，即随着绝对压力升高，在相同的贮气罐内可容纳下更多的气体。当压力不太高，温度不太低时，气体的压力、温度、体积、质量之间有简单的关系，叫理想气体状态方程式，可表示为
PV=MRT V1/(M1T1)=V2/（M2T2） 当贮气罐的体积、温度不变时，则 M2/M1=/
当贮氧罐的压力升高到3.0MPa表压时，罐内的压力为原先的(3.0+0.1)MPa/0.1MPa=31倍，即罐内氧气的质量为原来的31倍，也就是相当于常压下的体积为3100m3。
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