一般來說,把在常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)稱為氣體。氣體的種類繁多,按性質(zhì)分類,可以分成無機(jī)氣體和有機(jī)氣體;按古量分類,可以分成常量氣體和痕量氣體,按用途分類,可以分成一般工業(yè)氣體和特種工業(yè)氣體等。我們可按以下用途分類來進(jìn)行討論。
?。ㄒ唬┮话愎I(yè)氣體
它是指用各種工業(yè)規(guī)模和純化方法制造出來的普通純度的各種氣體,通常又分為以下幾種。
1.化工原料氣體
(1)空分氣體采用低溫精餾:變壓吸附或者膜分離的方法脫除干燥空氣的雜質(zhì)后可以得到氮、氧、氬、氨、氟和氙等氣體。這類氣體產(chǎn)量大,是工業(yè)氣體的大宗品種。
(2)天然氣煤或石油組成物質(zhì)的分解產(chǎn)物,存在于含煤或石油的地層中,主要成分是甲烷,含量在95%以上。
(3)烴類裂解氣等進(jìn)行熱分解后的產(chǎn)物,含各種低級(jí)烴類氣體。
(4)焦?fàn)t煤氣煤在800℃以上煉焦時(shí)的氣態(tài)產(chǎn)物,主要成分是氫及甲烷。
(5)水煤氣水蒸氣和赤熱的媒作用的產(chǎn)物,主要成分是一氧化碳和氫氣。如果是水蒸氣及空氣同時(shí)和赤熱的煤作用,則生成半水煤氣。
(6)硫鐵礦熔燒爐氣含二氧化硫?yàn)?%-9%,用于制造硫酸。
(7)石灰焙燒窯氣古32% - 40%的二氧化碳,用于制堿工業(yè)。
2.氣體燃料
上述天然氣、裂解氣、焦?fàn)t煤氣、水煤氣等,除作化工、石油化工生產(chǎn)原料氣外,也可以作氣體燃料。
3.廢氣
燃燒爐的煙道氣,其組成為N2、02、CO2、CO、水蒸氣及少量其他氣體;硫酸廠或者硝酸廠排人大氣的廢氣中臺(tái)少量SO2或N02;有機(jī)化工廠的各種廢氣等情況各異,組成較為復(fù)雜。
4.廠房空氣
因?yàn)樯a(chǎn)設(shè)備漏氣,生產(chǎn)廠房內(nèi)的空氣中常含生產(chǎn)用氣。其中有的危害人體健康,有的則引起自燃或爆炸事故。
(二)特種工業(yè)氣體
它是指用特殊工藝(例如深冷、變壓吸附等)制造出來的各種氣體。在純度、品種、性能、用途等方面都是嚴(yán)格按規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)和使用的。這類氣體又可分為高純氣體或超高純氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體和具有特定組成的混合氣體。特種工業(yè)氣體產(chǎn)量不大,但對(duì)其純度或組成、有害雜質(zhì)允許的高含量、產(chǎn)品的包裝貯運(yùn)等都有嚴(yán)格要求,屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品。特種氣體種類也很多,主要分成四類,即高純氣體、零點(diǎn)氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體以及一般混合氣體。
1.高純氣體
高純氣體是純度有保證的氣體。它的主組分含量 得大于某值,其雜質(zhì)組分的含量 得小于某值。純度一般超過99%以上,高可達(dá)到99. 9999%。
2.零點(diǎn)氣體
所謂零點(diǎn)氣體,就是用來標(biāo)定檢測(cè)儀器零點(diǎn)的氣體。零點(diǎn)不是濃度值為零。為了標(biāo)定零點(diǎn),幾乎都用濃度值以下的氣體(例如,滿標(biāo)濃度值的千分之一以下),但也有滿標(biāo)濃度值十分之一以下的。如此值已確定,則該氣體可作零點(diǎn)氣體使用。
然而,高純氣體一般都可直接作零點(diǎn)氣體使用,其理由是檢測(cè)儀的零點(diǎn)幾乎就是濃度零點(diǎn),以及高純氣體中雜質(zhì)的含量極少。而在作零點(diǎn)氣體使用時(shí),如果特定組分古量在值以下,且不舍干擾成分,即使?jié)舛炔荒敲锤?,此種氣體往往也完全能作零點(diǎn)氣體使用。常用的零點(diǎn)氣體多為氮?dú)饣蚓瓶諝猓杂械臅步辛慵?jí)空氣。
3.標(biāo)準(zhǔn)氣體
標(biāo)準(zhǔn)氣體主要用來校正各類氣體分析儀。這類氣體 得標(biāo)定濃度值。這些氣體的應(yīng)用范圍很廣,例如測(cè)定汽車排放氣時(shí),幾乎都要用非離散型紅外分析儀來測(cè)定CO和C02含量,用氫火焰離子化檢測(cè)器來測(cè)定烴類含量,用化學(xué)發(fā)光儀測(cè)定氨氧化臺(tái)物吉量。為使這些儀器有較好的使用精度,就 得用標(biāo)準(zhǔn)氣。為了校正這些檢測(cè)儀器一條滿標(biāo)檢測(cè)線,至少需要三個(gè)點(diǎn),多數(shù)場(chǎng)合連同零點(diǎn)共需九個(gè)點(diǎn).要準(zhǔn)備8種濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)混合氣來校正檢測(cè)儀。
4.一般混合氣體
由兩種以上氣體混合配制而成的氣體,而且只要標(biāo)出大致濃度即可滿足使用要求,這種氣體稱為一般混合氣體。側(cè)如深海潛水員呼吸用含氧20%-60%,其余是氮或氮的混合氣體;又例如二氯化碳激光器用氣可用含二氧化碳4%-16%、氯10%-250%,其余是氦的混合氣。
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