Промышленные газы
Источники, свойства, применение
Термин «промышленные газы» относится к газам, которые образуются в относительно больших количествах из воздуха для использования в различных промышленных отраслях и производственных процессах. Они производятся и поставляются в обоих состояниях. Как газ, а также в сжиженном виде (как жидкость). Транспортируются клиентам в баллонах или цистернами.
• Общие атмосферные газы: азот, кислород и аргон.
• «Редкие газы» воздушного происхождения: неон, криптон и ксенон.
• Газы, полученные из природного газа: метан и гелий.
• Продукция от риформинга метана: водород, окись углерода, двуокись углерода.
Промышленные газы ценятся за их физические и химические свойства:
Промышленные газы оцениваются для одного или нескольких свойств:
Эти свойства используются для производства специальных продуктов. Продукция, защита и поддержание качества продукции, а также снижение эксплуатационных расходов в производстве металлов, нефтепереработке, добычи нефти, химической и фармацевтической промышленности, производстве электронного оборудования и комплектующих, резины и пластмасс, пищевая и переработке напитков, производстве стекла, здравоохранение, целлюлозно-бумажной промышленности и природоохранных работах.
Газы, которые ценятся по реакционной способности:
Кислород (O2): Кислород ценится, прежде всего, за его реакционную способность. Кислородное обогащение воздуха используется для увеличения интенсивности горения или биологической активности. Биологическая деятельность включает в себя медицину и охрану окружающей среды (очистка промышленных и санитарных сточных вод).
Обогащение кислородом воздуха в промышленных процессах увеличивается скорость реакции, которая может обеспечить большую пропускную способность в существующем оборудовании или возможность уменьшения физических размеров эквивалентной мощности нового оборудования.
Еще одно преимущество кислорода обогащение по сравнению с использованием обычного воздуха происходит экономия энергии.
Реакционная способность кислорода обычно используется в металлообработке, стекловаренные печи, цементные печи, химическое производство, очистка сточных вод, целлюлозно-бумажное производство, сварка и резка металлов, медицинский кислород.
Водород (H2), метан (CH4) и окись углерода (CO): эти газы реагируют с кислородом и другими материалами в процессах горения и в различных химических производствах и процессах. Эти газы часто производятся для использования в качестве сырья для химических процессов.
Водород используется на нефтеперерабатывающих заводах для удаления серы и химической реструктуризации углеводородов. Используется для гидрирования нестабильных, ненасыщенных углеводородов и жирных кислот в животных и растительных маслах. Он также используется в качестве восстановителя в производстве стали и цинка - удаление кислорода, который будет реагировать и разлагать продукт.
Метан (CH4): Метан естественно вырабатывается биологической активностью. Это основной компонент «натурального» газа, который используется как в качестве топлива, так и в качестве химического сырья.
Окись углерода (СО) производится совместно с водородом установками парового риформинга использование метана или других углеводородов в качестве сырья. Это сырье для изготовления мономеров и других химических продуктов.
Газы, которые ценятся за инертность:
Инертность является несколько относительным термином и понятием. Некоторые промышленные газы (гелий, неон, аргон, криптон и ксенон) почти полностью инертены. Гелий и аргон коммерчески доступны в относительно больших количествах. Дорогие инертные газы, такие как как неон, криптон и ксенон имеют гораздо большую ограниченную доступность.
Во многих процессах, вместо «инертного газа» используются азот или углекислый газ. Хотя они не являются по-настоящему инертными, у них очень мало реакционной способности при нормальных давлениях и температурных условиях и главное, они значительно дешевле, чем другие «инертные» газы.
Естественно инертный или «благородные» газы являются членами «группы 18» Периодической таблицы Менделеева. Они имеют свою внешнюю, или валентную, электронную оболочку в комплекте (с двумя электронами для гелия и восемь для других газов). Все "благородные" газы являются одноатомными.
Азот (N2) и Аргон (Ar) обычно используются в газообразной форме для защиты потенциально реакционноспособных материалов от контакта с кислородом. Азот будет реагировать с кислородом при очень высоких температурах.
Аргон, гелий, неон, криптон и ксенон являются «благородными газами», которые чрезвычайно инертны при любых условиях.
Углекислый газ (CO2) также используется в качестве инертного газа в некоторых случаях, в частности для пожаротушения. При тушении огня углекислым газом в помещениях не происходит повреждения материалов и нет риска короткого замыкания электрических систем или повреждения электронных компонентов.
Процессы, требующие свойств инертности, включают: покрытие резервуаров и сосудов для хранения, содержащих легковоспламеняющиеся жидкости, или порошки; покрытие материалов, которые могут разлагаться в воздухе, таких как растительное масло, специи и ароматизаторы; поддержание контролируемой атмосферы для промышленной деятельности, такой как выращивание кристаллов кремния и германия, изготовление прецизионных электронных устройств, сварка и пайка; предотвращение горения нитей лампочек; замедление испарения нити с высокомолекулярными инертными газами; разбрызгивание (пузырьки газа через жидкость) для уменьшения количества кислорода или других газов, растворенных в жидкости; заполнение изоляционных пространств между многокамерными окнами; создание негорючих смесей - легче воздуха, такие как воздушные шары и дирижабли (используя гелий вместо водорода).
Сжиженные газы, которые ценятся как Источник интенсивного холода:
Жидкость Азот (LIN, LN) и жидкий углекислый газ (LCO2) ценятся потому, что сочетают в себе интенсивную холодность с инертностью. Эта комбинация используется для быстрого охлаждения и замораживания продуктов питания (мясо, фрукты, овощи, хлебобулочные изделия, молочные продукты). Быстрое замораживание приводит к очень маленьким кристаллам льда, меньшему повреждению клеток и более качественной продукции после размораживания.
Интенсивный холод, производимый этими газами также могут быть использованы для изготовления обычно мягких и гибких материалов в твердые и жесткие, что позволяет их измельчать, обрабатывать или ломать.
Свойства и сферы применения других газов:
👉 Связь в мессенджерах в один клик