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工業(yè)氣體行業(yè)發(fā)展歷程
18世紀(jì)末,科學(xué)家們通過化學(xué)方法把氮氣、氧氣等從空氣中分離出來,為工業(yè)氣體行業(yè)奠定了基礎(chǔ)。行業(yè)初期,氧氣主要被用于醫(yī)領(lǐng)域,在19世紀(jì)末開始進(jìn)入焊接等商業(yè)用途。同一時期,乙卻被發(fā)現(xiàn),并逐漸成為常用的焊割氣體,隨后乙卻被發(fā)現(xiàn)能夠溶于丙同,從而使乙卻的遠(yuǎn)途運輸成為可能,進(jìn)一步推動了乙卻的商業(yè)應(yīng)用。
分餾加工方法的發(fā)明和使用,大大降低了工業(yè)氣體的生產(chǎn)成本,加速了工業(yè)氣體的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。20世紀(jì)中期,兩次大戰(zhàn)和運用氧氣、乙卻焊炬切割的技術(shù)有力推動了工業(yè)氣體需求的增長。同時,鋼鐵企業(yè)出于減少碳與磷的含量、提高鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量的考慮,放棄了早期的空氣噴射法而改用氧氣噴射法,新方法的采用使1965年全球氧氣產(chǎn)量比1960年增加了10倍。此外,氮也被大量用作惰性“覆蓋劑”,推動了氣體生產(chǎn)設(shè)備的大規(guī)模興建。
20世紀(jì)80年代電子產(chǎn)業(yè)的興起推動特種氣體的需求提高。金屬預(yù)制及生產(chǎn)等傳統(tǒng)市場消費增大,加上在保健、電子、飲料和食品包裝等終端市場增加新的應(yīng)用領(lǐng)域,氣體行業(yè)在20世紀(jì)90年代持續(xù)增長。能源領(lǐng)域在過去數(shù)年成了氣體行業(yè)發(fā)展的很大動力。氣體作為能源在眾多行業(yè)得到廣泛運用,這使氣體需求在21世紀(jì)初持續(xù)走強。
目前全球工業(yè)氣體市場中,傳統(tǒng)下游的行業(yè)應(yīng)用已較為成熟。全球工業(yè)氣體巨頭開始著力發(fā)展一些新興領(lǐng)域,包括太陽能、二氧化碳捕集、頁巖氣勘探以及新能源汽車在內(nèi)等的新興市場將為工業(yè)氣體商提供新的綠色增長機會。
標(biāo)準(zhǔn)氣體包裝容器材質(zhì)選擇的注意事項
要保持標(biāo)準(zhǔn)氣體、混合氣體中的組分含量較長時間內(nèi)基本不變,包裝容器材質(zhì)的選擇以及包裝容器內(nèi)壁的處理技術(shù),就顯得極為重要。
高壓鋼瓶是混合氣、標(biāo)準(zhǔn)校正氣常用的包裝容器之一。一般來說,引起鋼瓶內(nèi)氣體組分含量變化,主要有以下原因:氣體組分與鋼瓶內(nèi)壁材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);氣體組分被鋼瓶內(nèi)壁吸附;氣體組分與鋼瓶內(nèi)殘存的水汽發(fā)生反應(yīng)或被水分溶解吸收;鋼瓶內(nèi)壁吸附雜質(zhì)組分氣體脫附等。正由于上述原因,在鋼瓶充裝標(biāo)準(zhǔn)混合氣之前,必須進(jìn)行嚴(yán)格的鋼瓶內(nèi)壁處理。常用的處理方法有:鋼瓶內(nèi)壁拋光處理;鋼瓶內(nèi)壁電鍍處理(如鍍鋅、鎳、鉻、銅、金等);鋼瓶內(nèi)壁磷化處理;鋼瓶內(nèi)壁化學(xué)涂層處理等。
鋼瓶內(nèi)壁處理的新方法不斷問世,如日本專利報道,鋼瓶內(nèi)壁在酸洗抽空后,充入氧氣或含氧氣體,使鋼瓶內(nèi)壁形成一層穩(wěn)定的氧化覆蓋膜。該法處理后的鋼瓶,用來充裝低含量的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)校正氣體,可使標(biāo)準(zhǔn)校正氣保持長期穩(wěn)定。再如日本氧氣公司研究出了“T”和“TO”內(nèi)壁特殊處理技術(shù),同樣適合于充裝低含量的標(biāo)準(zhǔn)校正氣體。近年來,國內(nèi)研究和開發(fā)了氣瓶內(nèi)壁特殊處理技術(shù),如鋼瓶內(nèi)壁表面涂敷有機涂層(如氟樹脂等),具有內(nèi)表面光潔、憎水、耐腐蝕等優(yōu)點,它對于保持低含量的標(biāo)準(zhǔn)校正氣體的穩(wěn)定性來講,開辟了一條新的途徑。
為了減少氣體組分與容器內(nèi)壁發(fā)生反應(yīng)和吸附作用,鋼瓶材質(zhì)的選擇也極為重要。通過對不同材質(zhì)(如碳鋼、鋁合金和不銹鋼等)鋼瓶貯裝標(biāo)準(zhǔn)校正氣體的穩(wěn)定性考查實驗表明,采用鋁合金鋼瓶貯裝標(biāo)準(zhǔn)氣體較好。
高純氮氣的介紹
高純氮氣
1.別名·英文名Nitrogen
2.用途
化肥、氨、肖酸等化合物的制造,惰性保護(hù)介質(zhì),速凍食品、低溫粉碎等的制冷劑、冷卻劑,電子工業(yè)中的外延、擴散、化學(xué)氣相淀積、離子注入、等離子干刻、光刻等,還用作標(biāo)準(zhǔn)氣、校正氣、零點氣、平衡氣等。
3.制法
①空氣分離法
②氨或亞肖酸銨的分解法:NH4NO2→N2 2H2O
③在銅屑上通過氧化氮
4.理化性質(zhì)
分子量: 28.0134
熔點(三相點,12.53kPa): -210.0℃
沸點(101.325kPa): 195.8℃
液體密度(-210℃,12.534kPa):869.5 kg/m3
相對密度(氣體,20℃,101.325kPa,空氣=1):0.967
比容(21.1℃,101.325kPa):861.5m3/kg
氣液容積比(15℃,100kPa): 691L/L
臨界溫度: -146.9℃
臨界壓力: 3400kPa
臨界密度: 311 kg/m3