次氯酸钙配制

次氯酸钙溶液的配制

1、处理水所使用次氯酸钙浓度目标值是10%，浓度范围是9.5%-

10.5%。

2、次氯酸钙每次添加净含量是40*70%=28Kg。

3、添加40Kg次氯酸钙，配制浓度为10%的液体加水体积是

28/10 %=280L.

备注：次氯酸钙的纯度高于65%时按照此方法配制。

品控部

特种气体应用于半导体行业

特种气体应用于半导体行业 半导体工业常用的纯气 1、硅烷（SiH4）：有毒。硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。 2、锗烷（GeH4）：剧毒。金属锗是一种良好的半导体材料，锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积，形成各种不同的硅锗合金用于电子元器件的制造。 3、磷烷（PH3）：剧毒。主要用于硅烷外延的掺杂剂，磷扩散的杂质源。同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP材料、离子注入工艺、化合物半导体的MOCVD工艺、磷硅玻璃（PSG）钝化膜制备等工艺中。 4、砷烷（AsH3）：剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。 5、氢化锑（SbH3）：剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。 6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂，它也曾作为高能燃料用于火箭和导弹的燃料。 7、三氟化硼（BF3）：有毒，极强刺激性。主要用作P型掺杂剂、离子注入源和等离子刻蚀气体。 8、三氟化氮（NF3）：毒性较强。主要用于化学气相淀积（CVD）装置的清洗。三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。 9、三氟化磷（PF3）：毒性极强。作为气态磷离子注入源。 10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化钽（TaSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型掺杂、离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯石英玻璃的原料。 11、五氟化磷（PF5）：在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。用作气态磷离子注入源。 12、四氟化碳（CF4）：作为等离子蚀刻工艺中常用的工作气体，是二氧化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。 13、六氟乙烷（C2H6）：在等离子工艺中作为二氧化硅和磷硅玻璃的干蚀气体。

工业气体简介

工業氣體 空氣分離 簡稱空分，利用空氣中各組分物理性質不同，採用深度冷凍、吸附、膜分離等方法從空氣中分離出氧氣、氮氣，或同時提取氩氣、氰氣等稀有氣體的過程。 空氣分離最常用的方法是深度冷凍法。此方法可製得氧、氮與稀有氣體,所得氣體產品的純度可達98.0％～99.9％。此外,還採用分子篩吸附法分離空氣(見變壓吸附),後者用於製取含氧70％～80％的富氧空氣。近年來，有些國家還開發了固體膜分離空氣的技術（見膜分離）。 氧氣、氮氣及氰氣、氩氣等稀有氣體用途很廣，所以空氣分離裝置廣泛用於冶金、化工、石油、機械、採礦、食品、軍事等工業部門。 沿革 1895年，德國人C.林德研究成功了一次節流迴圈液化空氣的方法，這是最簡單的深度冷凍迴圈。它採用節流膨脹和逆流換熱，稱為林德迴圈。1902年，德國林德公司製成了第一套林德迴圈單級精餾工業裝置。同年，法國人G.克勞德研究成功了帶往復式膨脹機的中壓冷凍迴圈液化空氣的方法，可減少冷凍消耗，稱為克勞德迴圈。1939年，蘇聯人П.Л.卡皮查將離心式膨脹機用於低壓空分裝置,稱為卡皮查迴圈,使能耗進一步下降。目前，各國都趨向發展大型化板翅式換熱器的全低壓空分裝置，使單機製氧能力不斷提高，能耗不斷降低。中國於1953年開始製造每小時生產30m3的製氧裝置，1958年製造了每小時生產3350m3的製氧成套設備，1970年設計了板翅式換熱器的大型全低壓空分裝置，每小時製氧能力為10000m3。 深度冷凍法分為兩步，先行製冷，再加之精餾即可得到不同的氣體產品。 製冷為了使空氣液化，可採用不同的深度冷凍迴圈裝置，主要以林德迴圈和克勞德迴圈為基礎。前者是通過節流膨脹製冷;後者除仍有節流膨脹外,還有一部分氣體在膨脹機中作等熵膨脹。氣體進行等熵膨脹時，溫度的降低要比節流膨脹大,而且能回收一部分壓縮功,所以比節流膨脹經濟。其他各種改進的深度冷凍迴圈，有雙壓節流迴圈、帶氨預冷節流迴圈、逐級重疊迴圈等。 在深度冷凍法的各種迴圈中，典型的流程是先使空氣在篩檢程式中濾去塵埃等雜質進入壓縮機，再經分子篩淨化器除去空氣中在低溫下易凝固氣體，如水蒸氣和二氧化碳等，已淨化的空氣在第一換熱器中由產品氮氣和氧氣降溫。出第一換熱器後，空氣分成兩路：一路經第二換熱器繼續冷卻後，再經節流閥降壓；另一路經膨脹機降壓。兩路膨脹後的空氣溫度均降至103K左右，進入雙級精餾塔的下塔底部。 精餾在深度冷凍法中，主要的分離過程是在雙級精餾塔中進行的。該塔由上、下兩塔和塔間的冷凝蒸發器組成。進入下塔底部的空氣在該處的溫度和壓力條件下,已部分液化。由於液氮沸點比液氧沸點低,因而下塔底部的液化氣體是富氧液態空氣，含氧量一般為30％～40％。下塔操作壓力應高於上塔才能使下塔頂部氮的冷凝溫度高於上塔底部液態氧的沸騰溫度(見p-V-T關係)。從而使冷凝蒸發器內熱量由管內傳向管間，並具有一定的傳熱溫差。冷凝蒸發器同時起到了下塔塔頂冷凝和上塔塔底加熱的作用。空氣在下塔由下而上經過多層塔板精餾，使易揮發組分氮的濃度逐漸提高，並在冷凝蒸發器管內冷凝成液氮。一部分液氮在下塔作回流液；一部分收集於液氮槽，經減壓後作為上塔塔頂回流液。下塔底部的富氧液態空氣,經節流閥進入上塔中部,與冷凝蒸發器蒸發出來的氣體逆流接觸。由此使下流液體中的含氧量由上至下不斷增加,最後積聚在冷凝蒸發器管間,含氧量可達99％以上，並不斷在此蒸發出產品氧而引出塔外。上塔塔頂引出的則是產品氮，濃度亦可達98％以上。出精餾塔的產品氧和產品氮的溫度都很低，可通過換熱器使輸入空氣降溫。由於氰的沸點介於氮、氧沸點之間，利用雙級精餾塔還不能同時得到純氮和純氧。若在上塔中部適當部位抽出富氰氣體作為提氰原料，則產品氮、氧的濃度可提高。沸點較低的氖和氩氣積聚在液氮上面，可抽出作為提氖、氩的原料。沸點比較高的氪、氙則積累在上塔底部液態氧和氣體氧中，可抽出作為提氪、氙的原料。分子篩吸附法基於分子篩對氮和氧的不同吸附力，空氣通過分子篩床層後，吸附相和氣相中的組成將發生變化從而達到分離的目的，由於吸附相含氮量較高，故流出氣體中含氧量較高。吸附柱足夠長時，可製得一定純度的氧氣，分子篩可採用減壓脫附的方法再生。 氫氣 H2一種重要的工業氣體。焝色、焝味、焝臭、易燃。常壓下沸點-252.8℃,臨界溫度-239.9℃,臨界壓力1.32MPa,臨界密度30.1g/l。在空氣中含量為4％～74％（體積）時，即形成爆炸性混合氣體。氫在各種液體中溶解甚微,難於液化。液態氫是焝色透明液體,有超導性質。氫是最輕的物質，與氧、碳、氮分冸結合成水、碳氫化合物、氨等。天焞氣田、煤田以及有機物發酵時也含有少量的氫。 氫氣和一氧化碳的混合氣體是重要的化工原料──合成氣。氫氣在催化劑存在下與有機物的反應稱為加氫，是工業上一種重要的反應過程。 生產方法工業上生產純氫及將含氫氣體提純的主要方法有以下幾種： ①電解法將水電解得氫氣和氧氣。氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。電解法能得到純氫，但耗電量很高,每生產氫氣1m3，耗電量達21.6～25.2MJ。 ②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣，其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90％的氫氣，可作為工業用氫，如作為石油化工中催化加氫的原料。

半导体常见气体的用途

半导体常见气体的用途 1、硅烷（SiH4）：有毒。硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。 2、锗烷（GeH4）：剧毒。金属锗是一种良好的半导体材料，锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积，形成各种不同的硅锗合金用于电子元器件的制造。 3、磷烷（PH3）：剧毒。主要用于硅烷外延的掺杂剂，磷扩散的杂质源。同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP材料、离子注入工艺、化合物半导体的MOCVD工艺、磷硅玻璃（PSG）钝化膜制备等工艺中。 4、砷烷（AsH3）：剧毒。主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。 5、氢化锑（SbH3）：剧毒。用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。 6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的剧毒气体。硼烷是气态杂质源、离子注入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂，它也曾作为高能燃料用于火箭和导弹的燃料。 7、三氟化硼（BF3）：有毒，极强刺激性。主要用作P型掺杂剂、离子注入源和等离子刻蚀气体。 8、三氟化氮（NF3）：毒性较强。主要用于化学气相淀积（CVD）装置的清洗。三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。 9、三氟化磷（PF3）：毒性极强。作为气态磷离子注入源。 10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化钽（TaSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型掺杂、离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯石英玻璃的原料。 11、五氟化磷（PF5）：在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。用作气态磷离子注入源。 12、四氟化碳（CF4）：作为等离子蚀刻工艺中常用的工作气体，是二氧化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。 13、六氟乙烷（C2H6）：在等离子工艺中作为二氧化硅和磷硅玻璃的干蚀气体。 14、全氟丙烷（C3F8）：在等离子蚀刻工艺中，作为二氧化硅膜、磷硅玻璃膜的蚀刻气体。 半导体工业常用的混合气体 1、外延（生长）混合气：在半导体工业中，在仔细选择的衬底上选用化学气相淀积的方法，生长一层或多层材料所用的气体叫作外延气体。常用的硅外延气体有二氯二氢硅（）、四氯化硅（）和硅烷等。主要用于外延硅淀积、氧化硅膜淀积、氮化硅膜淀积，太阳能电池和其它光感受器的非晶硅膜淀积等。外延是一种单晶材料淀积并生长在衬底表面上的过程。常用外延混合气组成如下表：

特种气体市场及应用

综述评论 特种气体市场及应用 崔十安 (北京普莱克斯实用气体有限公司北京100022) 由于气体产品种类很多, 其分类和定义被厂家规定得五花八门, 很不一致。因此, 要确切地对所有气体产品作一分类和定义颇为 困难。只能根据一般情况对气体的概况加以比较切合实际的分类。气体产品大至可以分为两大类别, 即一般工业气体和特种气体。一般工业气体是指经过空气分离设备制造的普通级的氧气和氮气、经过焦炉气分离或电解等方法制造出来的普通纯度的其它种类气体。工业气体一般要求生产量大, 但对气体的纯度要求不高。特种气体则是用途有别于一般气体的气体。它在纯度、品种、性能等方面都是严格按照一定规格进行生产和使用的。特种气体因种类很多, 又可以分为三类, 即高纯气体、标准气体和电子特种气体。 1高纯气体 高纯气体通常指利用现代提纯技术能制取的某个纯度等级的气体, 纯度等级可以不同。但对不同气体“高纯”的概念也完全不 同。目前市售的高压钢瓶装气体, 若按能够达到的最高纯度来分类, 请参见下表: 表1高纯气体的种类 纯度高纯气体名称 6N 以上H2、He、N 2

5N 以上N 2、A r、N e、He、PH3、O 2、A sH3 4N 以上 Kr、CO、C2H4、C3H4、SF6、CH4、C3H8、HCl、 N 2O、NH3、SO 2、SiH4、B2H6、BCl3、Cl2、H2S、 BF3、CF4 3N 以上C3H6、n- C4H10、i- C4H10、NO、HF、CCl3F、CCl2F2 215N 以上CH2Cl2、CH3B r、CH3F、C2H2、C4H6、D2、C2F6 2N 以上C4F6、C4H6、CHClF2、CH3F 2一般混合气体 由两种以上气体混合配制而成的气体,而且主要标出大致浓度, 即可满足使用要求,这种气体称为一般混合气体。对气体分析仪用气体,如含氢10% , 其余是氦的混合气以及含甲烷5% 或10% , 其余是氩的混合气, 被用作气相色谱仪的载气;含氢40% , 其余是氮或氦的混合气被用作氢火焰总烃检测仪的燃料气。另外, 含氧20% ～ 60% , 其余是氩的混合气被用来发生化学荧光分析仪用的臭氧。在测定放射性物质时, 使用的混合气有下列几种组成: 含异丁烷0195% , 或含丁烷113% , 或含丙烷115% , 或含甲烷5%～ 10% , 均以氦为底气。各种混合气也常被用作照明灯具的充填 气和数字显示管等的充填气, 这类气体大多是用下列两种以上气体混合而成的: 氩、氖、氦、氪、氮。卤光源生产则用溴甲烷、氯甲烷、溴化氢、碘甲烷、氯仿等气体与氩的混合气。 深海呼吸用含氧20%～ 60% , 其余是氮或氦的混合气。激光用气含

工业气体主要用途

八大工业气体主要用途 1、氧气 氧气是一种开发应用最早的工业气体，现已广泛应用于国民经济和社会发展的各个领域。其主要用于金属焊接、切割和各种燃烧装置的助燃气体以及某些工艺过程的氧化气体等。冶金工业包括钢铁冶炼、有色金属冶炼过程都大量使用氧气，其明显作用是强化冶炼过程，达到增产节能。机械工业应用氧气进行金属焊接、切割能大大提高工效。化工行业应用氧气制造医药、染料、炸药等化工产品，此外还用来强化生产，如用吹氧法生产黄磷、喷氧气化劣煤等。电子工业应用氧气，除用作助燃气体外，还是制造半导体集成电路的氧化气体，是该行业不可缺少的高纯气体之一；高纯氧气还是制造光导纤维的重要气体原料。氧气在国防上用途很广，用量最大的是火箭。此外，可以利用氧作氧化剂进行磁流体发电；利用氧气净化污水，利用氧气在采矿业中进行深井作业；利用氧气进行深海打捞，潜水作业；利用氧气抢救窒息病人，临危病人；利用氧气保健，如高原登山运动员、地质人员、边疆巡逻战士等特殊人群使用和一般人员泡氧吧等。 2、氮气 氮气是一种惰性气体，在空气中所占含量最大，约为78%。随着科学技术的发展，氮气在国民经济的各行各业正日益广泛地应用。氮气主要用作保护气体、吹扫气体、载气、干燥气体等。在金属热处理工艺过程中氮气作为保护气体，目的是为提高金属材料、零件的质量、光洁度等。在电子工业中高纯氮气是半导体集成电路生产工艺不可缺少的保护气、载气。在石化行业中氮气作为保护气、载气，目的是确保石化生产的顺利、安全运行，氮气也是合成氨生产的主要原料气。在建材工业的浮法玻璃生产中，氮气作为锡槽的主要保护气，以实现浮法生产工艺和提高玻璃质量。在能源工业中，应用氮气强化开采、煤矿灭火。食品工业应用氮气作为食品包装内充填气，果蔬的充氮干制、保鲜储存，果汁、生油的充氮排氧等。液氮用作冷冻剂，作为低温源用于医疗事业。氮还可用于火箭、空间模拟、原子反应堆、气体激光器等高科技领域。 3、氩气 氮气是一种惰性气体，在空气中所占含量最大，约为78%。随着科学技术的发展，氮气在国民经济的各行各业正日益广泛地应用。氮气主要用作保护气体、吹扫气体、载气、干燥气体等。在金属热处理工艺过程中氮气作为保护气体，目的是为提高金属材料、零件的质量、光洁度等。在电子工业中高纯氮气是半导体集成电路生产工艺不可缺少的保护气、载气。在石化行业中氮气作为保护气、载气，目的是确保石化生产的顺利、安全运行，氮气也是合成氨生产的主要原料气。在建材工业的浮法玻璃生产中，氮气作为锡槽的主要保护气，以实现浮法生产工艺和提高玻璃质量。在能源工业中，应用氮气强化开采、煤矿灭火。食品工业应用氮气作为食品包装内充填气，果蔬的充氮干制、保鲜储存，果汁、生油的充氮排氧等。液氮用作冷冻剂，作为低温源用于医疗事业。氮还可用于火箭、空间模拟、原子反应堆、气体激光器等高科技领域。 氩气是一种稀有、惰性气体，具有高密度和低导热性。广泛用作金属焊接、冶炼、加工等保护气，用于灯泡和各种放电器内充填气，气相色谱分析用载气，还用于激光器和手术用止血喷枪等。氩气可与多种气体混配，制成用途更广泛的特种气体。 4、二氧化碳 二氧化碳用途很广，其用量仅次于氧气。二氧化碳可制作碳酸饮料。作为灭火剂，二氧化碳广泛应用于电器设备、精密仪器、贵重生产设备和图书档案的初期火灾扑灭。二氧化碳气体保护焊，可以广泛用于多种材料的焊接。二氧化碳应用于有机化学合成，可以制作多种常用化工产品，如尿素、水杨酸等。二氧化碳用作致冷剂，可冷冻食品。以二氧化碳为介质可进

工业气体在钢铁工业中的应用

钢铁工业中的应用 吹氧炼钢：吹氧炼钢，已为各国普遍采用，成为钢铁工业飞跃发展的一条重要途径。吹氧炼钢的主要方式有：转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、电孤炉炼钢和平炉炼钢。转炉炼钢每吨钢耗氧50~60m3；电孤炉炼钢每吨钢耗氧10~25m3；平炉炼钢每吨钢耗耗氧20~40m3。1993年世界各国或地区各种炼钢法所占的比例（%），其中中国：转炉钢是63.8%（美国为61.8%，日本为68.8%，卢森堡为100%，奥地利为90.1%）、电弧炉钢为21.8%（美国为38.2%，日本为31.2%，奥地利为9.9%）、平炉钢为14.2%（美、日、奥均为0）、其他钢为0.2%（美、日、奥均为0）。世界：转炉59.4%，电弧炉31.0%，平炉9.6%，其他0.1%。进入90年代，电炉短流程技术在世界蓬勃发展。现代化大型电炉采用了各种强化供氧技术，提高生产效率和降低电耗。和30年前相比，电炉的冶炼周期从210min降低到55min，冶炼电耗从650kWh/t 降低到350kWh/t，而氧气的用量从8m3/t增加到35~60m3/t。炼钢用氧要求氧气纯度达到99.6%，避免钢水吸氧，一般要求总管压力大于2MPa，工作压力大于1.2MPa，气体要求清洁，无水无油。 此外，轧钢每吨钢耗氧3~6m3、钢材加工、连铸坯火焰切割，火焰清除、炉衬火焰每吨钢耗氧11.4~14.2m3。 高炉富氧喷煤炼铁：高炉富氧喷煤炼铁可提高利用系数和降低焦比。1991年3月12至5月24日，首钢公司在1号高炉进行了高富氧大喷煤试验，最高富氧率达5.5%，鼓风中每富氧1%，可增产2.5%~3.0%，试验期55天，共增产生铁1.17万吨；每富氧1%，可提高煤气热值1.28%~2.00%，相当于使用风温升高32~79℃。 鞍钢2号高炉富氧喷煤冶炼试验（1992年3月~1993年3月），氧气由鞍钢氧气厂提供，气量10000~12000m3/h，纯度99.5%，压力1.2~1.6MPa（进入高炉冷风前减压至0.6MPa）。为安全，系统安装了氮和均压设施，冶炼结果，富氧鼓风以后，平均每富氧1%，可增产2.27%，温度升高35℃，吨铁成本降低6.91元。1993年12月14~15日，冶金部科技司组织鉴定，当富氧到24.71%时，喷煤量达到161kg/t，入炉焦比降到407kg/t，综合焦比降到536kg/t。 熔融还原炼铁：21世纪，对钢铁工业发展的基本要求是消除环境污染。为根本改变钢铁工业的污染现状，许多发达国家纷纷投入巨资开发熔融还原炼铁技术。熔融还原采用纯氧燃烧煤，代替焦炭炼铁。同时，产生大量高热值洁净煤气，作为能源输出。 韩国浦项钢铁公司已向奥钢联订购一套年产60~70万吨铁水的COREX熔融还原炉装置（C —2000型，日产2000吨铁），已于1995年12月投产。与传统的高炉工艺路线相比，COREX 设备铁水成本降低30%，SO2发散量减少94%，NOx减少78%，灰尘减少97%。 宁波北仑钢厂，也用熔融还原炼铁法，拟采用2套C—2000型COREX装置，炼铁—复吹转炉—薄板坯连铸轧—冷连轧全部流程，总投资126亿元。年设计产钢160万吨。据概算，若采用球团矿方案，需配62000m3/h空分设备两套；如为块矿方案，需配71000m3/h空分设备两套。技术指标：氧耗580m3/t铁，2×600型竖炉需氮气700m3/t铁。高炉富氧炼铁用

常用工业气体的应用及分离方法分离原理很全面的总结

常用工业气体的应用及分离方法、分离原理，很全面的总结 工业气体可以分为一般工业气体和特种工业气体。 一般工业气体对产品的纯度要求不高，特种气体产销量很少，但根据不同的用途，对不同特种气体的纯度和组成、有害杂质允许的最高含量、产品的包装贮运等都有极其严格的要求，属于高技术、高附加值的产品。通常将特气分为三类：高纯或超纯气体、标准校正气体和具有特定组成的混合气体。 一、工业气体 二、液态气 工业气体的应用 工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦、氟、氙、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等。由于这些气体具有固有的物理和化学特性，因此在国民经济中占有举足轻重的地位，推广应用速度非常快，几乎渗透到各行各业。气体产品作为现代工业重要的基础材料，应用范围很广，在冶金、钢铁、石油、化工、机械、电子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、医药医疗等部门，均使用大量的常用气体或特种气体。工业气体用量最多的传统产业有：炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的 焊接，金属热处理、氦扦漏等，浮法玻璃生产等。由于这些传统

产业在近几年发展迅速，工业气体的用量也达到高峰。 工业气体用量正在掘起的产业有：煤矿灭火、石油开采、 煤气化和煤液化，玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑，砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻，食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏、麻醉技术及氧吧等。 工业气体应用正在试验中的产业有：固体氮生产，燃料电池生产，磁性材料生产，超细加工，天然气发电，压缩天然气汽车，氢能汽车生产等。 工业气体用量较多的产业，如钢铁、化肥、化工、玻璃及化纤行业均自建气体生产设备，实行自产自销的企业经营方针，一些工业气体用量较少的产业，主要依靠市场购买工业气体。 工业中常用气体分离方法和原理常用工业气体包括氧 气、氮气、氩气、二氧化碳、液氨、液氯、乙炔气、氢气等。工 业气体的生产方法较多，现择要简介一些常见的生产方法。 、氧气 工业氧气的生产方法主要有空气液化分离精馏法（简称空分法）、水电解法和变压吸附法等。空分法生产氧气的工艺流程大体是：吸收空气T二氧化碳吸收塔T压缩机T冷却器T干燥器T冷冻机T液化分离器T油分离器T气体储槽T氧气压缩机

工业气体在国家标准中的解释

工业气体在国家标准中的解释 资料来源：https://www.wendangku.net/doc/3516100758.html, 工业气体在国家标准《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690-1992)中，通常被划为第2类压缩气体和液化气体。这类化学品系指压缩、液化或加压溶解的气体。气体经加压或降低温度，可以使气体分子间的距离大大缩小而被压入钢瓶中，这种气体称为压缩气体(亦称为永久气体，如氧气、氮气、氩气、氢气等)。对压缩气体继续加压，适当降温，压缩气体就会变成液体的，称为液化气体(如液氯、液氨、液体二氧化碳等)。此外，还有一种性质极为不稳定的气体，加压后需溶于溶剂中储存在钢瓶内，这种气体称为溶解气体(如溶解乙炔等)。 工业气体按其化学性质不同，可分为4 类：⑴剧毒气体，具有极强毒性，侵入人体能引起中毒甚至死亡。如氯气、氨气等。⑵易燃气体，具有易燃烧性和化学爆炸危险性，并有一定的毒性。如氢气、乙炔等。⑶助燃气体，具有助燃能力，但自身不燃烧，存在扩大火灾的危险性，如氧气等。⑷不燃气体，对人具有窒息性，性质稳定，不燃烧，如氮气、二氧化碳和氩气。国家标准GB13690-1992中，将上述4 种气体分为3小类，即第2.1类易燃气体、第2.2类不燃气体(包括助燃气体)、第2.3类有毒气体 工业气体按组份可分为单一品种气体的工业纯气和二元或多元气体的工业混合气。国家标准《瓶装压缩气体分类》(GB16163-1996)中，根据工业纯气在气瓶内的物理状态和临界温度进行分类，并按其

化学性能，燃烧性、毒性、腐蚀性进行分组。第1类为永久气体，其临界温度〈-10℃，在充装时以及在允许的工作温度下储运和使用过程中均为气态，分为a、b两组：a组为不燃无毒和不燃有毒气体(包括氧、氮、氩等)，b组为可燃无毒和可燃有毒气体(包括氢等)。第2 类为液化气体，其临界温度≥-10℃，包括高压液化气体和低压液化气体。其中，高压液化气体临界温度≥-10℃、且≤70℃，在充装时为液态，但在允许的工作温度下储运和使用过程中随着温度升高至临界温度时即蒸发为气态，分为a、b、c 三组：a组为不燃无毒和不燃有毒气体(包括二氧化碳)；b组为可燃无毒和自燃有毒气体；c 组为易分解或聚合的可燃气体。低压液化气体临界温度〉70℃，在充装时以及在允许的工作温度下储运和使用过程中均为液态，也分为a、b、c三组：a组为不燃无毒和不燃有毒及酸性腐蚀气体(包括氯)；b 组为可燃无毒和可燃有毒及碱性腐蚀气体(包括氨)；c 组为易分解或聚合的可燃气体。第3类为溶解乙炔，在压力下溶解于气瓶内溶剂的气体，仅有a组：易分解或聚合的可燃气体(包括乙炔)。此分类是混合气配制的基础。 工业混合气是近二十年来出现的新品种，用途非常广泛，但其分类尚未有统一标准。工业混合气包括自然合成和纯品配制两类。按其状态分为气态混合气和液态混合气。按其所含主要危险特性组份，一般可分为可燃性混合气、自燃性混合气、剧毒性混合气和腐蚀性混合气等。 工业气体的常见物理特性，可归纳为：可压缩性和膨胀性。一

空压机的主要用途

空压机的主要用途 在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。此外，医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。压缩机因其用途广泛被称为“通用机械”。压缩机的用途压缩空气作为动力压缩空气供驱动各种风动机械、风动工具，压缩机的排气压力为0.7~0.8MPa，用于控制仪表及其自动化装置;车辆制动、门窗启闭;制药业、酿造业中的搅拌;喷气织机中纬砂吹送;大、中型柴油机的启动;高压爆破采煤;国防工业中某些武器的发射，潜水艇的沉浮、鱼雷的射出及驱动以及沉船打捞等。 压缩空气用于制冷和气体分离气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷(冷冻、冷藏及空气调节)，如氨或氟里昂压缩机，这一类压缩机通常被称为“制冷机”或“冰机”。另外，液化的气体若为混合气时，可在分离装置中将各组份分别分离出来，得到合格纯度的各种气体。如空气液化分离后，能得到纯氧、纯氮和纯的其他稀有气体。目前，石油化学工业中，其原料气-石油裂解气的分离，是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别的分离出来。 压缩气体用于合成及聚合在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚合。例如氮和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二氧化碳与氨合成尿素等。又如在化学工业中，聚乙烯工业发展很快，所用聚合压力范围很广，有些甚至达到3200公斤/平方厘米。压缩气体用于油的加氢精制石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份，如重油的轻化、润滑油加氢精制等。气体输送用与管道输送气体的压缩机，加压后便于气体输送。

工业气体应用领域(氮、氧)

气体应用领域（氧、氮） 工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦、氪、氙、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等。由于这些气体具有固有的物理和化学特性，因此在国民经济中占有举足轻重的地位，推广应用速度非常快，几乎渗透到各行各业。 工业气体用量最多的传统产业有：炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机 械工业中的焊接，金属热处理、氦扦漏等，浮法玻璃生产等。由于这些传统产业在近几年发展迅速，工业气体的用量也达到高峰。 工业气体用量正在掘起的产业有：煤矿灭火、石油开采、煤气化和煤液化，玻璃熔 化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑，砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻，食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏、麻醉技术及氧吧等。 工业气体应用正在试验中的产业有：固体氮生产，燃料电池生产，磁性材料生产，超细加工，天然气发电，压缩天然气汽车，氢能汽车生产等。 工业气体用量较多的产业如钢铁、化肥、化工、玻璃及化纤行业均自建气体生产设备，实行自产自销的企业经营方针，一些工业气体用量较少的产业，主要依市场购买工业气体。因此工业气体的液体市场正在掘起，应用领域也越来越广泛，如1999年美国液氧 和液氮市场，按行业分，各行业的占有比例如下： ?液氧市场：机械16%、金属14%、保健13%、电子12%、焊接10%、运输10%、化工9%、玻璃5%、运输服务2%、造纸1%、实验室1%、其他7%。 ?液氮市场：化工22%、食品20%、电子16%、机械7%、金属6%、油气5%、石油4%、运输4%、橡胶3%、实验室3%、制造2%、其他8%。 我国的江苏、上海和马鞍山有丰富的液态工业气体资源。每年可提供约90万吨的液 体产品供市场需要。河北省每年也可提供30万吨的液体产品满足市场需要。 --- 钢铁工业中的应用 ------------ 吹氧炼钢：吹氧炼钢，已为各国普遍采用，成为钢铁工业飞跃发展的一条重要途径。吹氧炼钢的主要方式有：转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、电孤炉炼钢和平炉炼钢。转炉炼钢每吨钢耗氧50~60m3；电孤炉炼钢每吨钢耗氧10~25m3；平炉炼钢每吨钢耗耗氧20~40m3。1993年世界各国或地区各种炼钢法所占的比例（%），其中中国：转炉钢是63.8%（美国 为61.8%，日本为68.8%，卢森堡为100%，奥地利为90.1%）、电弧炉钢为21.8%（美国为38.2%，日本为31.2%，奥地利为9.9%）、平炉钢为14.2%（美、日、奥均为0）、其

工业气体的商业模式

工业气体的商业模式 另一方面，工业气体的商业模式缓和了化学工业内在的周期性及易变性，提供了收益及回报方面的稳定增长趋势。了解工业气体企业与其它化学品企业之间的区别关键在于要考虑到工业气体企业是把自己的产品作为实用品而非商品出售给基础客户。 虽然工业气体在应用领域中所占比重较小，但它们常常扮演关键性的角色，正如氢气供应之于炼厂，或氧气供应之于金属预制厂。因此，供应的可靠性对工业气体企业的终端客户而言至关重要。 汇丰指出，有关供应的可靠性要求方面存在一个主要问题，即整合障碍重重，也就是说终端客户自己生产工业气体供自己使用。解决这个问题的答案在于气体行业的资本密集度及范围经济（economiesofscope）。虽然生产工业气体的原料空气（多数情况下是如此）是免费的，但是工厂及管道等供应系统资本密集度相当高，这让客户在可买到更便宜的替代品时无意自己去生产气体。而且，工业气体企业已开发出一套从现场工厂供应及销售联产品（co-product）的有效生态系统，这降低了它们的服务成本，从而更为整合增加了不利因素。 正如修建资本密集型设施为固定客户提供专用供应渠道的公共设施服务提供商一样，工业气体企业商谈的都是长期（一般15年）“照付不议”合约，并保证在工厂使用寿命期内的输送量。而且，这些合约提出将原料成本，一般是能源成本，转嫁给客户以保护利润。 由于销量和利润在很大程度上得到了保护，所以一旦工业气体企业签下一单现场供应合约，架立设施产生的收益流就如同在合约期限内领取年金。该收益流的年金性质是工业气体企业的收益比其它化工企业稳定的主要原因之一。 对可靠供应的需求以及资本密集型商业所需的必要条件也使进入工业气体行业的门槛极高。随着现有业者寻求在各地扩张，该行业在过去10年经历了一个整合高峰期，这使得全球4大企业占据了世界市场约70%的份额。高度整合加上高进入门槛与广义的化学工业再次形成鲜明对比，工业气体行业内部从而掌握了更有利的定价规则，获取了更高的收益。

工业气体的主要用途

工业气体的主要用途 工业气体的用途十分广泛，在工业生产、国防科技和人民生活各个领域均有应用。现简要介绍常用工业气体的主要用途。 一、氧气 氧气是一种开发应用最早的工业气体，现已广泛应用于国民经济和社会发展的各个领域。其主要用于金属焊接、切割和各种燃烧装置的助燃气体以及某些工艺过程的氧化气体等。冶金工业包括钢铁冶炼、有色金属冶炼过程都大量使用氧气，其明显作用是强化冶炼过程，达到增产节能。机械工业应用氧气进行金属焊接、切割能大大提高工效。化工行业应用氧气制造医药、染料、炸药等化工产品，此外还用来强化生产，如用吹氧法生产黄磷、喷氧气化劣煤等。电子工业应用氧气，除用作助燃气体外，还是制造半导体集成电路的氧化气体，是该行业不可缺少的高纯气体之一；高纯氧气还是制造光导纤维的重要气体原料。氧气在国防上用途很广，用量最大的是火箭。此外，可以利用氧作氧化剂进行磁流体发电；利用氧气净化污水，利用氧气在采矿业中进行深井作业；利用氧气进行深海打捞，潜水作业；利用氧气抢救窒息病人，临危病人；利用氧气保健，如高原登山运动员、地质人员、边疆巡逻战士等特殊人群使用和一般人员泡氧吧等。 二、氮气 氮气是一种惰性气体，在空气中所占含量最大，约为78%。随着科学技术的发展，氮气在国民经济的各行各业正日益广泛地应用。氮气主要用作保护气体、吹扫气体、载气、干燥气体等。在金属热处理工艺过程中氮气作为保护气体，目的是为提高金属材料、零件的质量、光洁度等。在电子工业中高纯氮气是半导体集成电路生产工艺不可缺少的保护气、载气。在石化行业中氮气作为保护气、载气，目的是确保石化生产的顺利、安全运行，氮气也是合成氨生产的主要原料气。在建材工业的浮法玻璃生产中，氮气作为锡槽的主要保护气，以实现浮法生产工艺和提高玻璃质量。在能源工业中，应用氮气强化开采、煤矿灭火。食品工业应用氮气作为食品包装内充填气，果蔬的充氮干制、保鲜储存，果汁、生油的充氮排氧等。液氮用作冷冻剂，作为低温源用于医疗事业。氮还可用于火箭、空间模拟、原子反应堆、气体激光器等高科技领域。 三、氩气 氩气是一种稀有、惰性气体，具有高密度和低导热性。广泛用作金属焊接、冶炼、加工等保护气，用于灯泡和各种放电器内充填气，气相色谱分析用载气，还用于激光器和手术用止血喷枪等。氩气可与多种气体混配，制成用途更广泛的特种气体。 四、二氧化碳 二氧化碳用途很广，其用量仅次于氧气。二氧化碳可制作碳酸饮料。作为灭火剂，二氧化碳广泛应用于电器设备、精密仪器、贵重生产设备和图书档案的初期火灾扑灭。二氧化碳气体保护焊，可以广泛用于多种材料的焊接。二氧化碳应用于有机化学合成，可以制作多种常用化工产品，如尿素、水杨酸等。二氧化碳用作致冷剂，可冷冻食品。以二氧化碳为介质可进行低温热源发电。以二氧化碳为溶剂可进行超临界萃取，作为一种先进操作技术用于分离多种产品和取代传统工艺操作。固体二氧化碳(干冰)在医疗上用来冷冻皮肤病，并可用来进行人工降雨。利用液体二氧化碳干洗衣物，可代替有毒干洗剂。高纯二氧化碳用于电子工业，医疗研究及临床诊断，检测仪器的校正用气及配制其他特种混合气体等。 五、氨气 合成氨的工业化生产，为各种氮肥的制造提供了充足的原料。氨还用于各种胺基、酰基类化合物的生产，制作炸药也要耗用大量的氨。氨是一种适用于大、中型制冷机的中温制冷工质，是应用最早最广泛的冷媒。氨也是冶金、医药等工业原料。

气体用途

氦（He）氖（Ne）氩（Ar）氪（Kr）氙（Xe）氡（Rn）稀有气体，是由“零”族元素He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn六种元素组成的。稀有气体都是无色无臭的，并由单原子分子组成。由于稀有气体分子间的范德华引力很微弱，所以他们的熔点、沸点以及临界温度都很低，并随着相对原子质量的增加而增高。它们在水中的溶解度随着从氦到氡的顺序而迅速增加。在0 ℃时，100个体积的水中溶解一个体积的He，6个体积的Ar，50个体积的Rn。从稀有气体的原子结构来看，在它们的价电子层上都有2个或8个电子，为“稳定结构”。因而在化学性质上是极不活泼的，在一般的情况下不能彼此相化合，也不与其他元素相化合（但这并不是绝对的，见后面稀有元素化合物）。 由于稀有气体有着许多优良而宝贵的性质，所以它们在工农业生产中，国防建设中，科研事业中以及人们的日常生活中有着许多种的实际用途。 氦气很轻，是除氢以外最轻的元素。它的重量只有同体积空气的1/7。由于氦不象氢那样会燃烧，使用非常安全。因此人们便用氦气来代替氢气填充气球或飞艇的气囊。用氦气填装的飞艇的上升能力，大约等于同体积用氢气填装的飞艇的93%。氦最近还被人们混在塑料、人造丝、合成纤维中，制成非常轻盈的泡沫塑料、泡沫纤维。 氦又是极难溶于水的气体，100个体积的水在0 ℃时大约只能溶解1个体积的氦。在医学上，便利用氦的这一特性来防止“潜水病”。过去当潜水员潜入海底时，由于深海压力很大，吸进体内的空气中的氮气随着压力的增加大量溶解在血液中，而当潜水员出海时压力猛然下降，原先溶在血液中的氮气便纷纷跑了出来，以致使血管阻塞而造成死亡，这种病叫作“潜水病”，现在人们利用氦气与氧气混合，制成“人造空气”（79%的氦气，21%的氧气）来供给潜水员呼吸，由于氦在血液中溶解很少，因此，潜水员即使潜入海中100米以下，也不会再得“潜水病”。这种“人造空气”也常用来医治支气管气喘和窒息等病。因为它的密度只有空气的1/3，因此呼吸时要比吸空气轻松的多，可以减少病人的呼吸困难。 氦是最难液化的气体，曾被认为是“永久气体”，直到1908年才终于被液化。一方面它在-250℃节流膨胀时才自身开始冷却，另一方面它的临界温度最低，只有先用液氢预冷后才可以被液化。氦在-267.9 ℃以下才能变成液体，在-272.2 ℃以下才会变成“氦冰”。现在，在低温工业上，液氦常被用作冷却剂。 由于氦的性质与理想气体接近（绝对零度为-273.16 ℃），所以是精密气体温度计理想的填充材料。 氦具有极高的激发电势，在电子管工业上，常用氦作填充气体。也可用来作辉光灯、验极器，高压指示器等。 氦由于化学性质极不活泼，几乎不与别的元素相化合。在工业上焊接金属Mg、Al、Ti和不锈钢时作为保护气体，隔绝空气以防金属在焊接时被氧化。 氦在大气中的含量很少，按体积计算仅占百万分之五，但在天然气中含量较多，达2～6％。现在工业上大都是从天然气中来制取氦。 氖Ne──氖的导电性比空气大75倍。在放电管内，在电场的激发下，氖能射出红色的光，霓虹灯便是利用氖的这一特性制成的。在霓虹灯的两端，装着两个用Fe、Cu、Al或Ni制成的电极，灯管里装着氖气，一通电氖气受到电场的激发，放出红色的光。这种红光在空气中的透射性能很强，可以穿过浓雾，因此氖灯还常用在港口、机场、水陆交通线的标灯上。

工业气体在国民经济中的应用知识

工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦hài 、氪k è、氙xiān 、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等。由于这些气体具有固有的物理和化学特性，因此在国民经济中占有举足轻重的地位，推广应用速度非常快，几乎渗透到各行各业。 工业气体用量最多的传统产业有：炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革 等石油化学工业、机械工业中的焊接，金属热处理、氦扦漏等，浮法玻璃生产等。由于这些传统产业在近几年发展迅速，工业气体的用量也达到高峰。 工业气体用量正在掘起的产业有：煤矿灭火 、石油开采、煤气化和煤液化，玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑，砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻，食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏 、麻醉技术及氧吧等。 工业气体应用正在试验中的产业有：固体氮生产，燃料电池生产，磁性材料生产，超细加工，天然气发电，压缩天然气汽车，氢能汽车生产等。 工业气体用量较多的产业，如钢铁、化肥、化工、玻璃及化纤行业均自建气体生产设备，实行自产自销的企业经营方针，一些工业气体用量较少的产业，主要依靠市场购买工业气体。因此工业气体的液体市场正在掘起，应用领域也越来越广泛，如1999年美国液氧和液氮市场，按行业分，各行业的占有比例如下： 液氧市场：机械16%、金属14%、保健13%、电子12%、焊接10%、运输10%、化工9%、玻璃5%、运输服务2%、造纸1%、实验室1%、其他7%。 液氮市场：化工22%、食品20%、电子16%、机械7%、金属6%、油气5%、石油4%、运输4%、橡胶3%、实验室3%、制造2%、其他8%。