Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ

ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ (контролируемая атмосфера, регулируемая газовая среда), газ, исключающий контакт защищаемых объектов с воздухом и обеспечивающий наилучшие условия для их получения, переработки, использования или хранения. Различают бескислородные защитные газы и газы с ограниченным содержанием О2. В первом случае содержание О2 в защитных газах обычно 0,001% и ниже, содержание др. компонентов определяется конкретными условиями. В защитном газе, используемом в противопожарных целях, присутствие О2 допустимо (до 5%), а в газе, предназначенном для хранения пищ. продуктов, даже необходимо (от 2 до 15%). Защитные газы на основе благородных газов (преим. Аr) используют в произ-ве радиоактивных и химически активных металлов и нек-рых сплавов, в технологии полупроводниковых материалов, при дуговой электросварке, в источниках света. Водород применяют при термич. обработке высоколегированных и кремнистых сталей. Азот - защитный газ с широкой сферой использования: в газах с ограниченным содержанием О2 его применяют непосредственно; в произ-ве бескислородных защитных газов азот смешивают с водородсодержащими газами, гидрируют кислород и увеличивают общий ресурс регулируемой газовой среды на предприятии. Фактич. возможности использования азота зависят от наличия близрасположенных установок воздуха разделения. В металлургии бескислородные защитные газы часто получают каталитич. диссоциацией NH3 при 600-800 °С, в результате чего образуется т. н. несожженный диссоциированный аммиак (25% N2, ок. 75% Н2, 0,01-0,05% NH3). Его применяют непосредственно или смешивают с азотсодержащими потоками. Смесь очищают от О2 каталитич. гидрированием (добавляемый поток - N2) и сжиганием (добавляемый поток воздух), получая т. н. сожженный диссоциированный аммиак (4-20% Н2, остальное - N2). Из несожженного диссоциированного аммиака в результате адсорбции N2 при комнатной т-ре цеолитами получают также высокочистый водородный защитный газ (99,999% Н2).
Самый распространенный метод получения защитных газов - сжигание углеводородных топлив. При коэф. избытка воздуха, подаваемого на сжигание, меньшем стехиометрич. (a < 1), производят бескислородный защитный газ, при a > 1 газ с ограниченным содержанием О2. Пламенное сжигание при a = 0,6-0,9 приводит к получению т. н. экзогаза (5,0-11,5% СО2, 10 1% СО, 15 1% Н2, 1 0% СН4, 69,0 86,5% N2; первая цифра соответствует a = 0,6-0,7, вторая - a = 0,9-0,95). После охлаждения экзогаз используют непосредственно или подвергают дополнит. кондиционированию по одной из трех след. схем: осушают до остаточного содержания Н2О 100 мг/м3 и менее; очищают от СО2 и осушают (состав -15-1% СО, 15,5-1,0% Н2, 73-98% N2); освобождают от СО, очищают от СО2 и осушают (15-1% Н2, 85-99% N2). Осушку осуществляют с помощью силикагелей и цеолитов, удаление СО2 - жидкими поглотителями или цеолитами. Применение последних обеспечивает одновременную осушку и очистку до остаточного содержания СО2 - от 0,1 до 0,001%. Удаление СО производят каталитич. водопаровой конверсией его в Н2 и СО2 при 450 °С. При каталитич. сжигании прир. газа (900-950 °С) с a = 0,25 и подводе теплоты от дополнит. источников получают т. н. эндогаз (0-0,5% СО2, 19-20% СО, 39-40% Н2, 0,5-1,0% СН4, ок. 40% N2). Из-за сравнительно низкой эксплуатац. надежности установок эндогаз постепенно заменяют экзогазом, очищенным от СО2. Защитные газы с ограниченным содержанием О2 противопожарного назначения образуется при сжигании топлива с a > 1. Газ для хранения пищ. продуктов получают: 1) при т. н. пассивном методе - самопроизвольно, в результате дыхания плодов и овощей, хранимых в герметичных камерах (состав корректируют, удаляя избыток СО2 с помощью мембран или адсорбентов); 2) при т. н. активном методе - сжиганием углеводородного топлива при a > 1 и очисткой образующихся газов от избыточного кол-ва СО2 посредством адсорбентов. Второй метод обеспечивает быстрое получение защитных газов оптим. состава и поддержание концентраций компонентов с точностью b0,5%, что особенно важно для хранения скоропортящейся продукции. Установки для получения защитных газов выпускают, как правило, в виде автономных полностью автоматизир. систем.
===
Исп. литература для статьи «ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ»: Фастовский В. Г., Ровинский А. Е., Петровский Ю. В., Инертные газы, 2 изд., М., 1972; Эстрин Б. М., Производство и применение контролируемых атмосфер, 2 изд., М., 1973; Харитонов В. П., Адсорбция в кондиционировании на холодильниках для плодов и овощей, М., 1978.
Ю. И. Шумяцкий.

Страница «ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн