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长治炬能化工气体气体知识常识
2015-11-05
 

气体知识常识  比容   比容是单位重量物质所占有的容积,用符号V表示,气体比容单位用m3/kg,液态比容7/kg表示。 临界温度和临界压力 临界温度和临界压力:        因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下更低的压力就叫做临界压力,例如:水的临界温度为374.15℃,临界压力为225.65kgf/cm2,氨的临界温度为132.4℃,临界压力为115.2kgf/cm2。  汽化和凝结   汽化是指物质由液态变成气体的过程,其包括蒸发和沸腾。凝结是汽化的逆过程,也即由气体变成液体的过程。汽化器就是利用汽化原理而设计的,冷凝器是利用冷凝原理设计的。  压力      包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”,符号为B;直接作用于容器或物体表面的压力,称为“压力”,压力值以真空作为起点,符号为PABS。       用压力表、真空表、U型管等仪器测出的压力叫“表压力”(又叫相对压力),“表压力”以大气压力为起点,符号为Pg。三者之间的关系是:PABS==B+Pg压力的法定单位是帕(Pa),大一些的单位是兆帕(Mpa)1Mpa=106,1标准大气压=0.1013Mpa在旧的单位制中,压力用kgf/cm2(公斤/平方厘米)作单位,1kgf/cm2=0.098Mpa。 温度    温度是物质分子热运动的统计平均值。温度:以气体分子停止运动时的更低极限温度为起点的温度,记为T。单位为“开(开尔文)”,符号为K。摄氏温度:以冰的溶点为起点的温度,单位为“摄氏度”,符号为℃。此外英国科学家还经常用“华氏温度”,符号为o F。温度单位之间的换算关系是:T(K)=t(℃)+273.16 t(o F)=1.8t(℃) +32  露点    露点是指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度,当未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时,有极细的露珠出现,出现露珠时的温度叫做“露点”,它表示气体中的含水量,露点越低,表示气体中的含水量约少,气体越干躁。露点和压力有关,因此又有大气压露点(常压露点)和压力下露点之分。大气压露点是指在大气压力下水份的凝结温度,而压力下露点是指该压力下的水份凝结温度,两者有换算关系(可查换算表),如压力0.7Mpa时压力露点为5℃,则相应的大气压(0.101Mpa)露点则为-20℃。在气体行业中,若无特殊说明,所指的露点均为大气压露点。  纯度    纯度是氮气的一个重要技术参数,按国标氮气的纯度分为工业用氮气、纯氮和高纯氮三级,它们的纯度分别为99.5%(O2小于等于0.5%),99.99%(O2小于等于0.01%)和99.99%(O2小于等于0.001%)。 流量    流量是指气体流动过程中,单位时间内通过任一截面的气体量。流量有两种方式来表示,即体积流量和质量流量。前者指通过管路任一截面的气体体积,后者为通过的气体质量,在气体工业中一般均采用体积流量以m3/h(或L/H)为计量单位。因气体体积与温度、压力和湿度有关,为便于比较通常所说的体积流量是指标准状态(温度为20℃,压力为0.101Mpa,相对湿度为65%)而言,此时的流量以Nm3/h为单位,"N"即表示标准状态。  空气可压缩性  空气具有可压缩性,经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要动力源。与其它能源比,它具有下列明显的特点:清晰透明、输送方便、没有特殊的有害性能,没有起火危险,不怕超负荷,能在许多不利环境下工作,空气在地面上到处都有,取之不尽。空压机排出的压缩空气里含有很多杂质:        

1、水,包括水雾、水蒸气、凝结水;      

2、油:包括油污、油蒸气;        

3、各种固态物质如:锈泥、金属粉末、橡胶粉末、焦油粒及滤材、密封材料的细末等;此外还有多种有害的化学异味物质等。压缩空气可以通过加压、降温、吸附等方法来除去其中的水蒸气。可通过加热、过滤、机械分离等方法除去液态水份。 吸附    吸附是气体中一个或多个组分在多空固体表面的选择性浓缩,被吸附的组分称作吸附介质,多孔固体称为吸附剂。吸附剂与吸附介质的连接力是化学键,而吸附介质的解析靠升温或降低该组分在气压中分压。另一种情况是吸附组分与固体吸附剂去化学反应时,称为化学吸附,化学吸附一般情况下不能再生。    

氧的理化性质      

1、氧在常温常压下为无色无嗅无味的气体,液化后呈蓝色。        

2、氧的分子量为32.0,熔点(101.325Kpa)为-218.8℃,沸点(101.325kpa)为-183.0℃,液体密度(90.18k,101.325kpa)为1141kg/m3,气体密度(0℃,101.325kpa)为1.4289kg/m3,临界温度为-118.6℃,临界压力为5043kpa。     

3、氧本身不燃烧,但能助燃。氧的化学性质活泼,能与多种元素化合发出光和热,立即燃烧。当氧与易氧化物质反应产生的热积蓄到一定程度时就会自燃。当空气中氧的浓度增加时火焰的温度和火焰长度增加,可燃物的着火温度下降。氧与氢的混合气具有爆炸性。液氧和有机物及其它易燃物质共存时,特别是在高压下,也具有爆炸的危险性。        

4、氧微溶于水、酒精等。  毒性:        氧是空气中的主要成分之一,占正常空气的21.0%,使一切动植物内的组成成分。氧参与有机体内的各种代谢过程,是生命轰动鼻部可缺的元素之一。但是。正常人体制需要一定浓度的氧,氧的浓度过高或过低都会对人有害。氧的分压过高会引起“氧中毒”。     在常压下,氧的浓度超过40%时,就会发生氧中毒的可能性。

人的氧中毒主要有两种类型:      

(1)肺部--主要发生在氧分压为1-2个大气压,相当于吸入氧浓度40%-60%左右。开始时,胸骨后稍有不适感,伴轻咳,进而感到胸闷、胸骨后烧炙感和呼吸困难、咳嗽加剧。严重时可发生肺水肿、窒息。  

(2)神经型--主要发生于氧分压在3个大气压以上时,相当于吸入氧浓度80%以上。开始多出现口唇或面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心跳加速、虚脱,继而出现全身强直性癫痫样抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。        

如果氧的供给不足或由于体内氧的代谢过程发生障碍,无法获得足够的氧或正常利用氧,以致产生一系列变化,甚至危及生命这就是“缺氧”。下面是不同缺氧情况下的症状和后果:   

氧含量(体积百分比)  症状(大气压下)  15-19% 工作耐力下降,可引发冠状、肺部及循环系统问题的早期病变  12-14% 呼吸急促,脉搏加快,损坏平衡系统判断能力 10-12% 呼吸进一步加快,判断能力很差,嘴唇发青  8-10% 精神恍惚,晕厥,意识丧失,脸红,嘴唇发青,恶心,呕吐  6-8% 八分钟致死,四五分钟经治疗可恢复 4-6%  四十秒昏迷,痉挛,呼吸停止,死亡       安全防护:        液氧用杜瓦瓶或槽车贮运。存放时必须与可燃物隔绝,避免受热。液氧槽车更好放在室外。氧无腐蚀性,但是,铝合金应尽量避免使用。   有水分时,对金属有腐蚀作用,所以,对装置都应事先除水分。适用的材料有不锈钢、铜、铜合金、镍、镍合金、玻璃等材料。要避免使用碳钢和低合金钢。对液氧科使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体和氟橡胶,避免使用聚乙烯、聚丙烯等可燃材料。如果发生火灾,有来不及转移时,对槽车要浇水冷却,以防受热爆炸以及爆炸后流出的液氧急剧助长火势。但是浇水时,一定要避免将水直射在安全阀上,避免其冷却而失灵。        当泄露的液氧引起木材、纸张等燃烧时,如有可能,首先切断气流,制止溢漏,然后用足量的水去扑灭。当液氧与液体燃料相遇而起火时,要按下列方法救火。当溢漏的液氧流到大量燃料上起火时,首先要切断液体燃料源,然后进行灭火。当液体燃料和液氧已经混合而尚未起火时,要立即切断所有火源,迅速脱离危险区,任其液氧自行蒸发。如果是水溶性燃料,则可用水稀释,以压火势。但是此方法对非水溶性燃料 不适用,必须等液氧全部蒸发后才可用适当的灭火剂灭火。        液态氧能刺激皮肤和组织,引起冷烧伤。从液态氧蒸发的氧气易被衣服吸收,而且遇到任何一种火源均可引起急剧地燃烧。        氧中毒治疗应及时,加强通风,改吸空气,安静休息、保持呼吸道通,给予镇静、抗惊厥药物,防止肺部继发感染。  缺氧的救治,关键在于除去造成缺氧的原因和防止脑水肿。一般应立即撤离现场,吸入氧气,宜用正压给氧,有条件时,可采用高压氧治疗。心跳停止时,要进行人工呼吸,心脏按摩,尽快地使患者复苏。当皮肤接触液氧时,应立即用水冲洗,伤重者用就医诊治。 氨的理化性质 氨的理化性质:        

1、在常温常压下为具有特殊性恶臭的无色有毒气体,比空气轻。氨在常温下稳定,但是在高温下可分解成氢和氮。一般在一个大气压下450-500℃时分解,如果有铁、镍等催化剂存在,可在300℃时分解。                                                                   2NH3 =3H2+N2        

2、氨的分子量为17.031,标准状态下沸点为-33.35℃,临界温度为132.4℃,临界压力为1127Kpa,临界比容为4.130L/kg,标准状态下凝固温度为-77.7℃。       

3、饱和温度和饱和压力见下表:     

饱和温度℃ -70 -60 -50 -40 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 饱和压力Kgf/m2 0.1114 0.2233 0.4168 0.7318 1.219 1.546 1.940 2.410 2.966 3.619 4.379 饱和温度℃ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50   饱和压力Kgf/m2  5.259  6.271  7.427  8.741  10.225  11.895  13.765  15.850  18.165  20.727         

4、在空气中可燃,但一般难以着火,如果连续接触火源就燃烧,有时也能引起爆炸。如果有油脂或其它可燃物质,则更容易着火。在氧中燃烧时发出黄色火焰,并生成氮和水。                                                   4NH3+3O2=2N2+6H2O      

5、氨在一氧化二氮中也能发生爆炸,爆炸浓度极限为2.2%-72%。      

6、氨微溶于甲醇、乙醇、二氯甲烷和乙醚。       

7、液氨的蒸发潜热仅次于水而很大,0℃时为301.8Cal/g。因此具有类似水的性质,能溶解许多物质。其溶液也显示出许多与水溶液类似的性质。液氨能溶解铵盐,各种金属销盐酸、碘化物、酚类和胺类。 危险性:  氨和一些物质混合接触时的危险性如下表示:



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