工業氣體有哪些種類
工業氣體在國家標準《常用危險化學品的分類及標誌》(GB13690-1992)中,通常被劃為第2類壓縮氣體和液化氣體。這類化學品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體。
1、壓縮氣體
氣體經加壓或降低溫度,可以使氣體分子間的距離大大縮小而被壓入鋼瓶中,這種氣體稱為壓縮氣體,亦稱為永久氣體,如氧氣、氮氣、氬氣、氫氣等。
2、液化氣體
對壓縮氣體繼續加壓,適當降溫,壓縮氣體就會變成液體的,稱為液化氣體,如液氯、液氨、液體二氧化碳等。
3、高壓溶解氣體
此外,還有壹種性質極為不穩定的氣體,加壓後需溶於溶劑中儲存在鋼瓶內,這種氣體稱為高壓溶解氣體,如溶解乙炔等。
二、不同種類工業氣體的用途
1、壹般工業氣體
壹般工業氣體主要包括氧、氮、氬等空分氣體及乙炔、二氧化碳等合成氣體,但壹般對氣體純度要求不高,主要用於冶金、石化、煤化工、鋼鐵、造船、重工等領域。
壹般工業氣體是指氧、氮、氬、氖、氦、氪、氙、氫、二氧化碳、乙炔、天然氣等。
2、特種氣體(Specialtygases)
指那些在特定領域中應用的,對氣體有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質氣體配制的二元或多元混合氣。特種氣體廣泛用於電子、電力、石油化工、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱力工程、生化、環境監測、醫學研究及診斷、食品保鮮等領域。
特種氣體門類繁多,主要包括高純氣體、混合氣體等,通常可區分為電子氣體、標準氣、環保氣、醫用氣、焊接氣、殺菌氣等。
3、標準氣體(Standardgases)
標準氣體屬於標準物質。標準物質是高度均勻的、良好穩定和量值準確的測定標準,它們具有復現、保存和傳遞量值的基本作用。在物理、化學、生物與工程測量領域中用於校對測量儀器和測量過程,評價測量方法的準確度和檢測實驗室的檢測能力,確定材料或產品的特性量值,進行量值仲裁等。標準氣體可用於環境監測,有毒的有機物測量,汽車排放氣測試,天然氣BTU測量,液化石油氣校正標準,超臨界流體工藝等。
標準氣體分二元、三元和多元標準氣體。
4、焊接保護氣體(WeldingGases)
氣體保護焊由於具有焊接質量好,效率高,易實現自動化等優點而得以迅速發展。焊接保護氣體可以是單元氣體,也有二元、三元混合氣。采用焊接保護氣的目的在於提高焊縫質量,減少焊縫加熱作用帶寬度,避免材質氧化。
焊接保護氣體的單元氣體有氬氣、二氧化碳;二元混合氣有氬和氧,氬和二氧化碳,氬和氦,氬和氫混合氣;三元混合氣有氦、氬、二氧化碳混合氣。應用中視焊材不同選擇不同配比的焊接混合氣。
5、蝕刻氣體(Etchinggases)
蝕刻就是把基片上無光刻膠掩蔽的加工表面如氧化矽膜、金屬膜等蝕刻掉,而使有光刻膠掩蔽的區域保存下來,這樣便在基片表面得到所需要的成像圖形。蝕刻的基本要求是,圖形邊緣整齊,線條清晰,圖形變換差小,且對光刻膠膜及其掩蔽保護的表面無損傷和鉆蝕。蝕刻方式有濕法化學蝕刻和幹法化學蝕刻。幹法蝕刻所用氣體稱蝕刻氣體。
蝕刻氣體通常多為氟化物氣體,例如四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。
6、熏蒸氣體(SterilizingGases)
具有殺菌作用的氣體稱熏蒸氣體。其滅菌原理是利用烷化作用,使微生物組織內維持生命不可缺少的物質惰化。最經常使用的是以不同比例配制的環氧乙烷和二氧化碳的混合氣,根據用途不同,環氧乙烷的含量可以是10%、20%和30%等。殺菌效果與各組分濃度、溫度、濕度、時間和壓力等因素有關。熏蒸氣體可以用於衛生材料、醫療器具、化妝品原料、動物飼料、糧食、紙鈔等行業。
常用的熏蒸氣體品種有環氧乙烷、磷烷、溴甲烷、溴甲醛、環氧丙烷等。
7、非液化氣體(NonliquefiedGases)
壓縮氣體依據於壹定壓力和溫度下在氣瓶中的物理狀態和沸點範圍可以區分為兩大類,即液化氣體和非液化氣體。非液化氣體系指除溶解在溶液中的氣體之外,在2111℃和罐裝壓力下完全是氣態的氣體。也可定義為在正常地面溫度和13789~17237kPa壓力下不液化的氣體。
8、液化氣體(LiquefiedGases)
液化氣體,是介質的臨界溫度高於-50攝氏度的氣體,也是高壓液化氣體和低壓液化氣體的統稱。臨界溫度高於-50℃且低於等於65℃的氣體為高壓液化氣體,臨界溫度高於65℃的氣體為低壓液化氣體。
三、工業氣體的應用領域
氣體產品作為現代工業重要的基礎原料,應用範圍十分廣泛,在冶金、鋼鐵、石油、化工、機械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建築、食品加工、醫藥醫療等部門,均使用大量的常用氣體或特種氣體。
1、金屬焊接:金屬焊接切割和各種燃燒裝置的助燃氣體以及某些工藝過程的氧化氣體等。
2、機械工業屬:進行金屬焊接、切割能大大提高工效。
3、化工行業:制造醫藥、染料、炸藥等化工產品,此外還用來強化生產(如用吹氧法生產黃磷、噴氧氣化劣煤等)。
4、電子工業:除用作助燃氣體外,還是制造半導體集成電路的氧化氣體,高純氧氣還是制造光導纖維的重要氣體原料。
5、國防用途廣:用量較大的是火箭。