工业气体简介
- 格式:doc
- 大小:43.50 KB
- 文档页数:4
工业气体的基本知识一、工业气体的化学性质1、氧气物理性质氧气是空气的组分之一,无色、无臭、无味。
氧气比空气重,在标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升,能溶于水,但溶解度很小。
在压强为101kPa时,氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
化学性质氧气的化学性质比较活泼。
除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外,大部分的元素都能与氧起反应,这些反应称为氧化反应,而经过反应产生的化合物(有两种元素构成,且一种元素为氧元素)称为氧化物。
一般而言,非金属氧化物的水溶液呈酸性,而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。
此外,几乎所有的有机化合物,可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水。
化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应(combination reaction)。
2、乙炔物理性质纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。
而电石制的乙炔因混有硫化氢H2S、磷化氢PH3、砷化氢,而带有特殊的臭味。
熔点(118.656kPa)-84℃,沸点-80.8℃,相对密度0.6208(-82/4℃),折射率1.00051,折光率1.0005(0℃),闪点(开杯)-17.78℃,自燃点305℃。
在空气中爆炸极限 2.3%-72.3%(vol)。
在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险,受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸,因此不能在加压液化后贮存或运输。
微溶于水,易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。
在15℃和1.5MPa时,乙炔在丙酮中的溶解度为237g/L,溶液是稳定的。
因此,工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中,使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入,以便贮存和运输。
为了与其它气体区别,乙炔钢瓶的颜色一般为白色,橡胶气管一般为黑色,乙炔管道的螺纹一般为左旋螺纹(螺母上有径向的间断沟)。
化学性质乙炔(acetylene)最简单的炔烃,又称电石气。
分子式CH≡CH,化学式C2H2。
工业气体概念工业气体概念工业气体是指在工业生产过程中使用的各种气体,它们可以被液化或压缩成气态,具有广泛的应用范围和重要作用。
工业气体主要包括空气分离制取的氧、氮和稀有气体、燃料气体、制冷剂、特殊气体等。
一、空气分离制取的工业气体1. 氧氧是一种无色无味无毒的气体,广泛应用于钢铁冶炼、化学合成、医药卫生等行业。
在钢铁冶炼中,加入适量的氧可以提高炉温,促进反应速率,加快冶炼进程;在化学合成中,作为一种强氧化剂,可以促进反应进行;在医药卫生领域中,则可用于治疗呼吸系统疾病。
2. 氮与氧相似,是一种无色无味无毒的气体。
主要应用于金属加工、电子行业、食品保鲜等方面。
在金属加工中,以纯度高达99.999%的高纯氮作为保护气体,可以防止金属表面氧化和腐蚀,提高产品质量;在电子行业中,用于制造半导体器件、液晶显示器等;在食品保鲜方面,则可以将空气中的氧排除,延长食品的保鲜期。
3. 稀有气体稀有气体是指存在于空气中的非常少量的元素,如氩、氦、氖、氪、铜和放射性元素等。
它们主要应用于制备激光器、半导体材料、荧光灯等领域。
二、燃料气体1. 氢作为一种高效清洁的燃料,具有广泛应用前景。
在工业生产中,可以用于制造化学品和合成材料;在交通运输领域,则可用于驱动燃料电池汽车。
2. 甲烷甲烷是一种无色无味易燃的天然气,在工业生产中被广泛使用。
它主要应用于加工化学品和制造塑料。
三、制冷剂制冷剂是一种能够吸收和释放热量,在空调、冰箱、冷库等制冷设备中被广泛应用。
常见的制冷剂包括氟利昂、氨、二氧化碳等。
四、特殊气体1. 氦氦是一种无色无味的惰性气体,具有高热导率和低密度等特点。
在工业生产中,主要应用于焊接和切割金属。
2. 氟化物氟化物是一种具有强酸性的化合物,可以用于制造陶瓷、玻璃和电子元器件等。
综上所述,工业气体在工业生产中扮演着重要角色。
不同类型的工业气体有着各自不同的特点和应用场景。
随着科技的发展和人们对环保意识的提高,清洁高效的工业气体将会更加受到人们的青睐。
电子特种气体行业发展现状及趋势分析一、工业气体概述气体是工业生产的重要基础性原材料,被喻为“工业的血液”,下游广泛应用于冶金、化工、机械制造、电子电器、能源、食品医疗等多个行业,上游通常以空气、工业废气、基础化学原料等作为原材料。
根据应用领域的不同,一般将工业气体分为普通工业气体和其他气体(特种气体、高纯大宗气体等),其中普通工业气体一般是指在冶金、化工、能源等传统制造业中使用的氮气、氧气、氩气等空分气体以及乙炔、二氧化碳等合成气体,具有需求量大、纯度要求相对较低等特点,供应模式一般以现场供应或储槽供气等为主。
随着中国经济的快速发展,工业气体作为基础工业要素之一,在国民经济中的重要地位和作用日益凸显,被广泛应用于多个国民经济重要领域,包括冶金、化工等多个传统行业。
需求的稳定为工业气体市场的发展提供了保证,未来随着高新技术产业的兴起,新兴分散用气市场将逐渐崛起,为中国国内气体零售商的发展开拓出更大的空间,从而促进工业气体行业的发展。
2020年中国工业气体行业市场规模为1623亿元,同比增长9.88%。
二、电子特种气体分类电子特气是集成电路、新型平板显示、太阳能电池等半导体行业生产过程中的关键材料。
电子气体主要分为大宗气体和特种气体,大宗气体集中供应且用量较大,主要用作环境气、保护气;特种气体用量较小,主要用于蚀刻、离子注入等。
三、电子特种气体行业市场规模根据数据显示,2013-2020年中国特种气体行业市场规模呈现稳定上升趋势。
截至2020年底,中国电子特气市场规模达到173.6亿元,同比增长24%。
我国电子特气主要用于半导体、电子器件以及太阳能三大领域中,其中半导体占比最大,44.2%的电子特气用于半导体领域,34.7%的电子特气用于电子器件领域。
其中六氟化硫在国内外被广泛应用于电力设备中的输配电及控制设备行业,四氟化碳被广泛应用于国内外半导体制造、平板显示、太阳能薄膜等行业。
四、电子特种气体行业竞争格局全球电子特种气体市场高度集中,国内市场主要被外资企业所把控。
工业气体知识
工业气体是指在工业生产过程中使用的气体。
它们广泛应用于各个行业,包括钢铁、化工、电子、医药等。
工业气体的种类繁多,主要包括氮气、氧气、氢气、二氧化碳等。
氮气是一种常见的工业气体。
它具有惰性,不易燃烧和爆炸,因此被广泛用于防爆和防火的场合。
氮气还可以用于保护食品和药品的质量,延长其保质期。
在电子行业中,氮气被用于制造半导体和液晶显示器等高科技产品。
氧气是另一种重要的工业气体。
它是燃料燃烧的必需品,广泛用于钢铁冶炼、焊接和切割等工艺。
此外,氧气还可以用于医疗救护,为患者提供呼吸支持。
氢气是一种轻便的工业气体。
它具有高燃烧性和高能量密度,被广泛应用于燃料电池和化学反应。
氢气还可以用于金属退火和玻璃生产等工艺。
二氧化碳是一种常见的工业气体。
它具有稳定性和不易燃性,被广泛用于饮料制造、化学反应和灭火等领域。
此外,二氧化碳还可以用于植物养殖和温室增效。
除了以上几种常见的工业气体外,还有许多其他种类的工业气体,如氩气、甲烷、乙炔等。
它们在各个行业中发挥着重要的作用。
在使用工业气体时,需要注意安全问题。
工业气体具有一定的危险性,如易燃、易爆、有毒等。
因此,在使用工业气体时必须严格遵守操作规程,采取相应的安全措施,以确保人员和设备的安全。
总之,工业气体是现代工业生产中不可或缺的重要物质。
它们在各个行业中发挥着重要作用,提高了生产效率和产品质量。
但同时也需要注意安全问题,确保使用过程中的安全性。
工业气体标况1. 引言工业气体是指在工业生产中使用的各种气体,包括但不限于氮气、氧气、氢气、二氧化碳等。
这些工业气体在不同的生产过程中发挥着重要的作用,如提供燃料、制造产品、加工原材料等。
为了方便对工业气体进行计量和比较,人们引入了“标况”的概念。
2. 工业气体的标况定义工业气体的标况是指在一定温度(通常为摄氏零度)和压力(通常为大气压)条件下,该气体所占据的空间和质量。
根据国际标准化组织(ISO)的定义,工业气体的标况是20摄氏度(293.15K)和101.325千帕(1大气压)。
3. 工业气体标况参数在工业生产中,常用的工业气体包括但不限于以下几种:- 氮气(N2) - 氧气(O2) - 氢气(H2) - 二氧化碳(CO2)这些工业气体都有各自的标况参数,如下所示:3.1 氮气(N2)•分子量:28.0134克/摩尔•密度:1.2506千克/立方米•摩尔体积:22.414立方米/摩尔3.2 氧气(O2)•分子量:31.9988克/摩尔•密度:1.429千克/立方米•摩尔体积:22.414立方米/摩尔3.3 氢气(H2)•分子量:2.01588克/摩尔•密度:0.0899千克/立方米•摩尔体积:22.414立方米/摩尔3.4 二氧化碳(CO2)•分子量:44.0095克/摩尔•密度:1.977千克/立方米•摩尔体积:22.414立方米/摩尔4. 工业气体标况的应用工业气体的标况参数在工业生产中有着重要的应用价值:4.1 计量和比较工业气体的标况参数可以作为计量和比较的基准。
通过将不同工业气体放置在相同的温度和压力条件下,可以准确地比较它们的体积和质量。
这对于工业生产中的配料、计量和质量控制非常重要。
4.2 设备设计在工业生产设备的设计过程中,需要考虑到工业气体在标况下的性质。
例如,在设计气体储存罐时,需要考虑到气体在标况下的密度和摩尔体积,以确定罐的尺寸和容量。
4.3 工艺参数控制在一些特定的工业生产过程中,需要控制工业气体的流量、温度和压力等参数。
工业气体分类
工业气体是指在工业生产和制造过程中所需要使用的气体,可以分为
多种类型。
下面是对工业气体分类的详细说明:
1、惰性气体
惰性气体是指那些化学性质非常稳定的气体,它们在常温常压下并不
会与其他物质反应。
常见的惰性气体有氮气、氩气、氦气等,用途十
分广泛,主要用于金属焊接、气体灭火、食品保鲜等领域。
2、卤素化合物
卤素化合物是由卤素和金属组成的化合物,它们具有很高的化学活性,可以用于各种工业制造。
常见的卤素化合物有氢氟酸、氯化铁等,它
们可以用于制造化肥、塑料、染料等。
3、氧气
氧气是生命活动必不可少的气体,它在工业生产过程中也有很广泛的
用途。
氧气可以用于钢铁冶炼、火箭发动机、水族箱等领域。
4、氢气
氢气是一种非常重要的工业气体,它可以用于制造合成气、冶炼金属、制造化学品等。
同时,氢气还是未来清洁能源的重要代表,可以作为
燃料电池的燃料。
5、氨气
氨气是一种无色、有毒的气体,它具有很强的还原性,可以用于制造化肥、染料等。
另外,氨气还可以用于制造炸药和农药等。
总之,不同类型的工业气体在工业生产中具有不同的用途和作用。
当我们选择工业气体时,需要根据不同的需求选择适合的类型。
工 业 领 域 的 几 种 常 见 气 体氨气氨气::NH 3无色有刺激性气味的气体STEL :35ppm TWA :50ppm IDLH :300ppm LEL :15%体积浓度 电离能(IP ):10.8eV常见存在范围:化工厂、肉类加工厂、制冷工业、半导体工业、水及废水处理厂、军事用途等(参考: AP-201 了解更多信息) 正丁烷正丁烷::C 4H 10无色有汽油味的气体。
STEL :1ppm TWA :OSHA 5ppm LEL :1.6%体积浓度常见存在范围:码头烟雾推进剂、化工原料、储油罐苯:C 6H 6有芳香气味的无色液体STEL :2.5ppm TWA :0.5ppm LEL : 1.2%常见存在范围:化工原料的储存、皮革制造、溶剂分流中心、气站、精练厂、加油站 二氧化碳二氧化碳::CO 2 无色无味气体STEL :30000ppm TWA :OSHA 5000ppm IDLH :40000ppm常见存在范围:酿酒厂、碳酸饮料灌装厂、干冰生产厂、水果存储及加工、环境气体、室内空气研究及流动控制、油井喷射物 一氧化碳一氧化碳::CO无色无味剧毒气体 STEL :ppm TWA :OSHA 50ppm LEL :12.5% IDLH :1200ppm常见存在范围:人工煤气厂、钢铁厂、熔炉、汽油发电机和发动机、粮仓、木材的干馏、采矿厂、停车厂。
氯气氯气::Cl 2黄绿色有刺激性气味的剧毒气体。
STEL :0.3ppm TWA :OSHA 0.1ppm IDLH :5ppm常见存在范围:采矿厂和金属冶炼厂、 核反应堆、纸浆车间、PVC 塑料制造车间、半导体侵蚀制造车间、游泳池净化及水处理厂、氯气生产厂 正己烷正己烷::C 6H 14 有汽油味的无色液体 TWA :OSHA 500ppm LEL :1.1% IDLH :1100ppm常见存在范围:发电厂、加油站、花生油萃取车间、溶剂制造中心氢气氢气::H 2无色气体 LEL :4%;可使人窒息。
工業氣體空氣分離簡稱空分,利用空氣中各組分物理性質不同,採用深度冷凍、吸附、膜分離等方法從空氣中分離出氧氣、氮氣,或同時提取氩氣、氰氣等稀有氣體的過程。
空氣分離最常用的方法是深度冷凍法。
此方法可製得氧、氮與稀有氣體,所得氣體產品的純度可達98.0%~99.9%。
此外,還採用分子篩吸附法分離空氣(見變壓吸附),後者用於製取含氧70%~80%的富氧空氣。
近年來,有些國家還開發了固體膜分離空氣的技術(見膜分離)。
氧氣、氮氣及氰氣、氩氣等稀有氣體用途很廣,所以空氣分離裝置廣泛用於冶金、化工、石油、機械、採礦、食品、軍事等工業部門。
沿革 1895年,德國人C.林德研究成功了一次節流迴圈液化空氣的方法,這是最簡單的深度冷凍迴圈。
它採用節流膨脹和逆流換熱,稱為林德迴圈。
1902年,德國林德公司製成了第一套林德迴圈單級精餾工業裝置。
同年,法國人G.克勞德研究成功了帶往復式膨脹機的中壓冷凍迴圈液化空氣的方法,可減少冷凍消耗,稱為克勞德迴圈。
1939年,蘇聯人П.Л.卡皮查將離心式膨脹機用於低壓空分裝置,稱為卡皮查迴圈,使能耗進一步下降。
目前,各國都趨向發展大型化板翅式換熱器的全低壓空分裝置,使單機製氧能力不斷提高,能耗不斷降低。
中國於1953年開始製造每小時生產30m3的製氧裝置,1958年製造了每小時生產3350m3的製氧成套設備,1970年設計了板翅式換熱器的大型全低壓空分裝置,每小時製氧能力為10000m3。
深度冷凍法分為兩步,先行製冷,再加之精餾即可得到不同的氣體產品。
製冷為了使空氣液化,可採用不同的深度冷凍迴圈裝置,主要以林德迴圈和克勞德迴圈為基礎。
前者是通過節流膨脹製冷;後者除仍有節流膨脹外,還有一部分氣體在膨脹機中作等熵膨脹。
氣體進行等熵膨脹時,溫度的降低要比節流膨脹大,而且能回收一部分壓縮功,所以比節流膨脹經濟。
其他各種改進的深度冷凍迴圈,有雙壓節流迴圈、帶氨預冷節流迴圈、逐級重疊迴圈等。
在深度冷凍法的各種迴圈中,典型的流程是先使空氣在篩檢程式中濾去塵埃等雜質進入壓縮機,再經分子篩淨化器除去空氣中在低溫下易凝固氣體,如水蒸氣和二氧化碳等,已淨化的空氣在第一換熱器中由產品氮氣和氧氣降溫。
出第一換熱器後,空氣分成兩路:一路經第二換熱器繼續冷卻後,再經節流閥降壓;另一路經膨脹機降壓。
兩路膨脹後的空氣溫度均降至103K左右,進入雙級精餾塔的下塔底部。
精餾在深度冷凍法中,主要的分離過程是在雙級精餾塔中進行的。
該塔由上、下兩塔和塔間的冷凝蒸發器組成。
進入下塔底部的空氣在該處的溫度和壓力條件下,已部分液化。
由於液氮沸點比液氧沸點低,因而下塔底部的液化氣體是富氧液態空氣,含氧量一般為30%~40%。
下塔操作壓力應高於上塔才能使下塔頂部氮的冷凝溫度高於上塔底部液態氧的沸騰溫度(見p-V-T關係)。
從而使冷凝蒸發器內熱量由管內傳向管間,並具有一定的傳熱溫差。
冷凝蒸發器同時起到了下塔塔頂冷凝和上塔塔底加熱的作用。
空氣在下塔由下而上經過多層塔板精餾,使易揮發組分氮的濃度逐漸提高,並在冷凝蒸發器管內冷凝成液氮。
一部分液氮在下塔作回流液;一部分收集於液氮槽,經減壓後作為上塔塔頂回流液。
下塔底部的富氧液態空氣,經節流閥進入上塔中部,與冷凝蒸發器蒸發出來的氣體逆流接觸。
由此使下流液體中的含氧量由上至下不斷增加,最後積聚在冷凝蒸發器管間,含氧量可達99%以上,並不斷在此蒸發出產品氧而引出塔外。
上塔塔頂引出的則是產品氮,濃度亦可達98%以上。
出精餾塔的產品氧和產品氮的溫度都很低,可通過換熱器使輸入空氣降溫。
由於氰的沸點介於氮、氧沸點之間,利用雙級精餾塔還不能同時得到純氮和純氧。
若在上塔中部適當部位抽出富氰氣體作為提氰原料,則產品氮、氧的濃度可提高。
沸點較低的氖和氩氣積聚在液氮上面,可抽出作為提氖、氩的原料。
沸點比較高的氪、氙則積累在上塔底部液態氧和氣體氧中,可抽出作為提氪、氙的原料。
分子篩吸附法基於分子篩對氮和氧的不同吸附力,空氣通過分子篩床層後,吸附相和氣相中的組成將發生變化從而達到分離的目的,由於吸附相含氮量較高,故流出氣體中含氧量較高。
吸附柱足夠長時,可製得一定純度的氧氣,分子篩可採用減壓脫附的方法再生。
氫氣H2一種重要的工業氣體。
焝色、焝味、焝臭、易燃。
常壓下沸點-252.8℃,臨界溫度-239.9℃,臨界壓力1.32MPa,臨界密度30.1g/l。
在空氣中含量為4%~74%(體積)時,即形成爆炸性混合氣體。
氫在各種液體中溶解甚微,難於液化。
液態氫是焝色透明液體,有超導性質。
氫是最輕的物質,與氧、碳、氮分冸結合成水、碳氫化合物、氨等。
天焞氣田、煤田以及有機物發酵時也含有少量的氫。
氫氣和一氧化碳的混合氣體是重要的化工原料──合成氣。
氫氣在催化劑存在下與有機物的反應稱為加氫,是工業上一種重要的反應過程。
生產方法工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種:①電解法將水電解得氫氣和氧氣。
氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。
電解法能得到純氫,但耗電量很高,每生產氫氣1m3,耗電量達21.6~25.2MJ。
②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣,其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。
裂解氣深冷分離得到純度90%的氫氣,可作為工業用氫,如作為石油化工中催化加氫的原料。
③烴類蒸汽轉化法烴類在高溫和催化劑存在下,可與水蒸氣作用製成含氫的合成氣。
為了從合成氣中得到純氫,可採用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體;也可採用膜分離得到純氫;用金屬鈀吸附氫氣,可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。
④煉廠氣石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體,如催化裂化、催化重整、石油焛化等過程產生的含氫氣體,以及焛爐煤氣(含氫45%~60%)經過深冷分離,可得純度較高的工業氫氣。
用途氫氣的最初用途是製氫氣球、氫氣飛艇。
目前,全世界生產的氫氣有三分之二用於製合成氨。
其次,是用於石油煉製和石油化工的各種工藝過程,如加氫裂化、催化加氫、加氫精製、加氫脫硫、苯加氫製環己烷、萘加氫製十氫萘等。
第三是生產甲醇。
此外,氫氣還用於動植物油脂的硬化,如製造人造奶油、脆化奶油、潤滑脂等。
許多化學品的生產都要消耗氫,例如氫氣與氯氣合成氯化氫(其水溶液為鹽酸),氫與某些有機物作用生成醇、醛、醋酸、胺等。
氫有很強的還原性,在冶金中能將鎢和鉬的氧化物還原成金屬鎢和鉬。
在熱處理和金屬氫化物生產中,可以利用氫氣提供還原氣氛。
氫與氧燃燒時產生2600℃的高溫,用於熔融和切割金屬。
氫對於新技術的應用日益重要。
例如用液氫形成超低溫以製得超導體,或進行發電機的低溫冷卻。
氫的等離子流能產生高溫。
氫與氧燃燒放出大量的熱,唯一生成物是水,所以氫是最理想的焝污染燃料。
在空間技術方面,液氫與液氧或氟可作為一級火箭的燃料,將來有希望作為核動力火箭的推進劑。
可以利用氫燃料電池產生電力。
在原子物理研究中,液氫的氣泡室可供拍攝核微粒軌跡和鑒定微粒物質之用。
氫的同位素用於熱核反應、製造氫彈等。
貯運氫氣易燃易爆,在製造、貯存、運輸、使用時都應注意安全。
氫氣一般就地生產使用,也可壓縮至12~15MPa,用鋼瓶運輸。
液氫則要用隔熱良好的貯器貯存和運送。
一氧化碳CO 碳的低價氧化物。
是焝色、焝臭、可燃的有毒氣體。
微溶于水,不易液化和固化,燃燒時生成二氧化碳,火焜呈藍色。
在高溫下會發生自氧化還原反應,生成碳和二氧化碳。
一氧化碳作為工業氣體時,其純度不低於98%~99%(體積),一氧化碳是合成氣和各類煤氣的主要組分,是基本有機化工的重要原料,是碳一化學的基礎,由它可製造一系列產品。
在化工生產中,一氧化碳主要用來製造甲醇、醋酸、光氣等。
在冶金工業中一氧化碳用作還原劑。
生產方法含一氧化碳的氣體能夠產生於化學工業的很多過程中,如合成氨原料氣、黃磷生產等。
工業上,商品一氧化碳往往作為合成氣淨化過程的副產品,主要方法有兩類:①化學吸收法:含一氧化碳的氣體可被銅氨溶液(醋酸、甲酸、碳酸或氯化亞銅的氨溶液)吸收,吸收後的溶液在減壓和加熱下發生解吸,從而得到純度高的一氧化碳。
也可採用焝水有機溶劑經絡合而吸收一氧化碳,再進一步提高純度。
②深度冷凍法:一氧化碳的液化溫度比甲烷稍低,可用液體甲烷在低溫下將氣體混合物中的一氧化碳分離,得到純度高的一氧化碳餾分。
毒性一氧化碳有劇毒,空氣中一氧化碳的允許含量為1ppm。
通常所稱的煤氣中毒,主要是由於室內空氣中一氧化碳過多所致。
一氧化碳吸入肺內,進入血液後同紅細胞的血紅蛋白結合成碳氧血紅蛋白,使之不能帶氧而造成全身缺氧。
中毒時會引起皮膚、粘膜、指甲,特冸是口唇呈櫻桃紅色,缺氧嚴重可以致死。
發現中毒時,應立即供給中毒者新鮮空氣;必要時應施行人工呼吸。
二氧化碳CO2碳的高價氧化物。
焝色、焝臭的氣體,有微酸味,約比空氣重 1.5倍。
在通常情況下,二氧化碳穩定,不活潑,焝毒性,可溶于水,水溶液呈酸性。
臨界溫度31.1℃。
液態二氧化碳冷卻到-21.1℃、壓力為0.415MPa就形成固態,固態二氧化碳又稱乾冰。
乾冰吸熱可直接昇華為氣體。
二氧化碳在地球環境中起重要作用。
它是大氣的一部分,參加動物的呼吸迴圈和植物的光合作用。
動物吸入氧氣,排出二氧化碳;植物利用二氧化碳和水在光和葉綠素作用下合成澱粉等有機物。
生產方法工業上,二氧化碳的主要生產方法有:①通過石灰石化學加工(或大理石、白雲石煆燒)而製得,純鹼工業也多用此法。
②作為氨、氫氣、合成氣生產過程中副產品,在這些生產中往往有脫碳(即脫除氣體混合物中二氧化碳)過程,使混合氣體中二氧化碳經加壓吸收、減壓加熱解吸可獲得純度高的二氧化碳(見合成氨原料氣)。
③從煙道氣中回收,煙道氣主要組成是氮氣和二氧化碳。
④直接從富含二氧化碳的天焞氣井中獲得。
用途二氧化碳在工業中有著廣泛的用途。
①純鹼工業的原料。
純鹼是由食鹽和二氧化碳為原料製造的。
②生產化肥。
二氧化碳與氨作用可製得尿素和碳酸氫銨等氮肥。
③合成甲醇。
高溫高壓下,一氧化碳、二氧化碳與氫可在催化劑存在下合成甲醇。
④焝機鹽工業原料。
一些焝機鹽的生產需二氧化碳,如鉛白是將二氧化碳通入鹼式醋酸鉛溶液而製得的。
⑤冶金工業中二氧化碳用於鋼鑄件的淬火。
⑥製冷。
乾冰具有很大的製冷效果,其昇華潛熱很大。
乾冰可壓縮成塊供應用戶。
肉類、蔬菜及其他易腐爛食品在運輸過程中可用乾冰冷卻保鮮。
⑦食品工業中二氧化碳可用於糧食和食品的長期保存。
⑧二氧化碳還可用於製造滅火劑和清涼飲料汽水、啤酒等。
近年,二氧化碳還用於開採石油、二次採油、輸送粉煤等。
貯運商品二氧化碳需經淨化、壓縮、冷卻而液化,置於絕熱的高壓貯器中貯存。
二氧化碳一般以三種方法分裝運輸:高壓鋼瓶、槽車和以乾冰形式裝入絕熱裝置。
氯氣CL2常溫常壓下為黃綠色氣體,經壓縮可液化為金黃色液態氯,是氯鹼工業的主要產品,用作為強氧化劑與氯化劑。
氯中含 5%(體積)以上氫氣時有爆炸危險。