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氣體過濾的方法和廣泛應(yīng)用

由于工業(yè)要求，各種氣體一般都要過濾分離，其用途和分離方法如下：

工業(yè)氣體是指氧氣、氮氣、氬氣、氖氣、氦氣、氪氣、氙氣、氫氣、二氧化碳、乙炔、天然氣等。由于其固有的物理和化學(xué)特性，這些氣體在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用，并且普及和應(yīng)用非常迅速，幾乎滲透到各行各業(yè)。

氣體產(chǎn)品作為現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料，應(yīng)用范圍十分廣泛。冶金、、鋼鐵、、石油、、化工、、機械、、電子、、玻璃、、陶瓷、、建材、、食品加工、、醫(yī)藥醫(yī)療等部門。使用大量常用氣體或特殊氣體。

工業(yè)氣體消耗大的傳統(tǒng)行業(yè)包括：煉鋼、煉鐵、有色金屬冶煉、化肥生產(chǎn)、乙烯、丙烯、聚氯乙烯、人造纖維、合成纖維、硅橡膠制品、石油化工如電纜、合成革、機械行業(yè)焊接、金屬熱處理、氦氣泄漏、浮法玻璃生產(chǎn)等。由于這些傳統(tǒng)行業(yè)近年來的快速發(fā)展，工業(yè)氣體的消耗已經(jīng)達到頂峰。正在挖掘的工業(yè)用氣行業(yè)有：煤礦滅火、石油開采、煤氣化及煤液化、玻璃熔窯、水泥生產(chǎn)窯、耐火材料生產(chǎn)窯、磚窯等工業(yè)爐、食品速凍。食品氣調(diào)包裝、啤酒保鮮、國防工業(yè)中的光學(xué)、燃料、超導(dǎo)材料生產(chǎn)、電子產(chǎn)品、半導(dǎo)體、光纖生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、廢水處理、漂白紙漿、垃圾焚燒、破碎廢舊輪胎等環(huán)保產(chǎn)業(yè)、建筑、氣象、文化、文物保護

正在測試工業(yè)氣體應(yīng)用的行業(yè)包括：固體氮生產(chǎn)、燃料電池生產(chǎn)、磁性材料生產(chǎn)、超細加工、天然氣發(fā)電、壓縮天然氣汽車、氫能汽車生產(chǎn)等。

工業(yè)用氣較多的行業(yè)，如鋼鐵、化肥、化工、玻璃化纖等行業(yè)，都自建了產(chǎn)氣設(shè)備，實行自產(chǎn)自銷的經(jīng)營方針。一些工業(yè)用氣較少的行業(yè)主要依靠市場購買工業(yè)用氣。

工業(yè)上常用的氣體分離方法和原理

常用的工業(yè)氣體有氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳、液氨、液氯、乙炔氣、氫氣等。工業(yè)氣體的生產(chǎn)方法有很多，一些常見的生產(chǎn)方法要簡單介紹一下。

一、氧氣

工業(yè)氧氣的生產(chǎn)方法主要采用空氣過濾分離系統(tǒng)(簡稱空氣分離法)。其基本原理是將空氣液化，然后在液化分離器中根據(jù)空氣中各組分沸點的不同對空氣進行分離精餾，產(chǎn)生氧氣。大型制氧機組的研發(fā)和應(yīng)用使制氧能耗不斷降低，容易產(chǎn)生各種空分產(chǎn)品(如氮氣、氬氣等惰性氣體等)。)的同時。為了便于儲存和運輸，液化分離器分離出的液氧被泵入低溫液體儲罐，然后通過罐車運輸?shù)礁鞯蜏匾夯谰脷怏w充裝站。液氮、和液氬也用這種方法儲存和運輸。

兩、氮

工業(yè)氮氣的主要生產(chǎn)方法是使用自動過濾器去除和分離有害物質(zhì)。這樣生產(chǎn)的氮氣純度高，能耗低。變壓吸附技術(shù)是利用5A碳分子篩選擇性吸附空氣中的成分，分離氧氣、氮氣制取氮氣。氮氣產(chǎn)品、壓力高、能耗低，產(chǎn)品純度可滿足國家標準要求：工業(yè)氮氣98.5%，純氮氣99.95%。

三、氨

氨的制備方法主要采用氣體過濾分離器直接分離。流程如下：在水煤氣發(fā)生爐中，將空氣和蒸汽吹入紅色熱焦中，得到氮氣、和氫氣的混合氣體，然后通過洗滌換熱、冷凝二氧化碳和吸收二氧化碳的生產(chǎn)工藝制得原料氣。精制后的混合氣體通過過濾器、冷卻器、氨分離器和加熱器送入合成反應(yīng)器，液氨由分離器分離。

四、氯

工業(yè)用氯的主要制備方法是電解飽和鹽水。通過電解熔化氯化物以制備活性金屬來獲得高純度的氯。氯化氫是有機合成工業(yè)的副產(chǎn)品，可被空氣或氧氣催化氧化轉(zhuǎn)化為氯氣。

五、乙炔氣體

乙炔的生產(chǎn)方法主要有電石水解、高溫燃燒裂解甲烷或碳氫化合物法和等離子裂解法。電石水解工藝流程短，產(chǎn)品純度高，但能耗高。大多數(shù)溶解乙炔生產(chǎn)都使用這種方法。根據(jù)乙炔的溶解特性，將乙炔氣體壓縮后充入溶劑中，儲存在裝有多孔填料的鋼瓶中。丙酮作為一種優(yōu)良的溶劑，被鋼瓶內(nèi)的填充物吸收，溶解釋放乙炔，可以增加鋼瓶的有效容積，降低乙炔氣體的爆炸性能。整體硅酸鈣多孔填料能均勻吸附丙酮，防止乙炔分解爆炸的傳播。推廣使用溶解乙炔氣瓶，不僅使用方便，提高工作效率，而且改善環(huán)境，節(jié)約電石消耗。但應(yīng)保證氣瓶內(nèi)的多孔填料不被損壞或污染，丙酮溶劑的充裝量應(yīng)滿足乙炔氣體充裝的需要，以保證安全可靠。溶解乙炔生產(chǎn)的充裝過程如下：粗乙炔氣產(chǎn)生后，經(jīng)化學(xué)凈化除去硫、磷等雜質(zhì)，然后壓縮干燥，裝入溶解乙炔氣瓶。

六、氫

工業(yè)氫氣的生產(chǎn)方法主要有：礦物燃燒轉(zhuǎn)化制氫、水電解制氫或使用專用氫氣過濾器的半水煤氣法制氫。水電解制氫方法技術(shù)可靠、操作簡單、維護方便、無污染、制氫純度高，但耗電量大，成本高，一定程度上制約了生產(chǎn)發(fā)展。主要供對氫氣純度要求高、氫氣用量不太多的用戶使用。但隨著新技術(shù)的應(yīng)用，促進了水電解技術(shù)的改進，水電解制氫技術(shù)的成本和功耗不斷降低，有望成為“清潔能源”最重要的生產(chǎn)方式。

七、氬氣

氬氣是大氣中含量最多的惰性氣體，其制備方法主要包括空氣分離。制氧過程中，從液化分離器中分離出沸點為-185.9的餾分，得到液態(tài)氬。

1.使用

用于焊接、不銹鋼制造、熔煉、化學(xué)氣相沉積、晶體生長、熱氧化、外延、擴散、多晶硅、鎢離子注入、載流、燒結(jié)等。用作標準氣體、平衡氣體、零氣體等。

2.制造方法

從空氣分離獲得的氧氣中蒸餾、分離和提取

氬在常溫常壓下是無色、無嗅、無味、無毒的惰性氣體，在空氣中的含量約為1%。不可燃，無腐蝕性，微溶于水和有機溶劑。在101.325千帕的水中溶解度分別為0.0519毫升/克(0)、0.0329毫升/克(20)和0.0247毫升/克(40)。在20和101.325千帕下，在某些溶劑中的溶解度分別為：甲醇25.0毫升/100毫升，乙醇24.0毫升/100毫升，丙酮27.3毫升/100毫升，環(huán)己烷30.6毫升/100毫升，苯22.1毫升/100毫升。

3.毒性和安全保護

氬氣本身無毒，但濃度高時會窒息。當空氣中氬氣濃度高于33%時，即氧氣濃度低于平時的2/3以下時，有窒息的危險。當氬氣濃度超過50%時，出現(xiàn)嚴重癥狀，當濃度超過75%時。會在幾分鐘內(nèi)死亡。

窒息的癥狀有：呼吸加快、注意力下降、肌肉運動障礙、判斷力下降、所有感官喪失、情緒不穩(wěn)定、全身乏力、惡心、、嘔吐、、虛弱、、意識喪失、、痙攣、、嗜睡、死亡。

液態(tài)氬會導(dǎo)致人的眼睛發(fā)炎，觸摸皮膚時會凍傷。

氬氣可以儲存在玻璃瓶或鋼瓶里。在儲存和運輸過程中，應(yīng)輕拿輕放，防止損壞和高溫。氬氣沒有腐蝕性。常溫下可使用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、鋁等一般金屬材料以及一般塑料材料和彈性材料。聚四氟乙烯和聚三氟乙烯聚合物經(jīng)常在低溫下用作墊片、隔膜。

系列產(chǎn)品關(guān)鍵詞

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