Въглероден диоксид въглероден диоксид

Въглероден диоксид СО2 (въглероден диоксид, въглероден диоксид, въглероден диоксид, въглероден анхидрид), в зависимост от налягането и температурата, могат да бъдат в газообразно, течно или твърдо състояние.

В газообразно състояние въглеродният диоксид е безцветен газ с леко кисел вкус и мирис. В атмосферата на Земята има около 0,04 въглероден диоксид. При нормални условия плътността му е 1,98 г / л - около 1,5 пъти плътността на въздуха.

Диаграмата. Фазово равновесие на въглероден диоксид

Течен въглероден диоксид (въглероден диоксид) е безцветна, без мирис течност. При стайна температура съществува само при налягане над 5850 кРа. Плътността на течния въглероден диоксид силно зависи от температурата. Например, при температура под + 11 ° С в течен въглероден двуокис е по-тежък от вода, при температура над + 11 ° С - лесно. В резултат на изпаряването на 1 kg течен въглероден диоксид при нормални условия се образуват приблизително 509 литра газ.

При температура от около -56,6 ° С и налягане от около 519 кРа, течният въглероден диоксид се превръща в твърдо вещество - "Сух лед".

В промишлеността най-често срещаните са 3 начина за получаване на въглероден диоксид:

• от отпадъчните газове на химически заводи, предимно синтетичен амоняк и метанол, в отходния газ се съдържат около 90 въглероден диоксид;
• от димните газове на промишлени котли, изгарящи природен газ, въглища и други горива - 12-20 въглероден диоксид се съдържат в отработените газове;
• от отпадъчните газове, получени по време на ферментацията по време на производството на бира, алкохол, по време на разцепването на мазнини, отработеният газ е почти чист въглероден диоксид.

Според GOST 8050-85 газообразният и течният въглероден диоксид се доставят в три типа: по-високи, първи и втори клас. За заваряване се препоръчва използването на въглеродна киселина от най-висок и първи клас. Използването на въглероден диоксид от втория клас за заваряване е позволено, но са желателни десиканти на газ. Допустимото съдържание на въглероден диоксид и някои примеси в различните степени на въглеродния диоксид са дадени в таблицата по-долу.

Таблица. Характеристики на степените на въглеродния диоксид

Мерки за безопасност при работа с въглероден диоксид:

• Въглеродният диоксид не е токсичен и не е експлозивен, но при концентрации във въздуха над 5 (92 г / м3), делът на кислорода намалява, което може да доведе до недостиг на кислород и задушаване. Ето защо трябва да се пази от натрупването му в лошо проветриви помещения. За регистриране на концентрацията на въглероден диоксид във въздуха на промишлени помещения се използват газови анализатори - стационарни автоматични или преносими.
• Тъй като налягането намалява до атмосферния, течният въглероден диоксид се превръща в газ и сняг при температура -78.5 ° С и може да доведе до увреждане на лигавицата на очите и измръзване на кожата. Ето защо, когато вземането на проби от течен въглероден диоксид трябва да носи защитни очила и ръкавици.
• Проверката на вътрешния капацитет на резервоара за съхранение и транспортиране на течен въглероден диоксид трябва да се извърши в маркуч с маркуч. Резервоарът трябва да бъде нагрят до температура на околната среда, а вътрешният контейнер трябва да бъде очистен с въздух или вентилиран. Маската трябва да се използва само след като обемната фракция на въглеродния диоксид в оборудването е под 0,5.

Приложение на въглероден диоксид при заваряване

Въглеродният диоксид се използва като активен защитен газ при дъгова заварка (обикновено с полуавтоматично заваряване) с консумируем електрод (тел), включително в газовата смес (с кислород, аргон).

Доставката на станции за заваряване с въглероден диоксид може да се извърши по следните начини:

• директно от автономна станция за производство на въглероден диоксид;
• от стационарния съд за съхранение - със значителен обем консумация на въглероден диоксид и липса на собствена автономна станция на компанията;
• от капацитета за транспортиране на въглероден диоксид - с по-малки количества от потреблението на въглероден диоксид;
• от цилиндри - с незначителен обем въглероден диоксид или невъзможност за полагане на тръбопроводи към заваръчна станция.

Автономна производствена инсталация за въглероден двуокис е отделен специализиран завод на предприятието, който произвежда въглероден диоксид за свои собствени нужди и доставки на други организации. Въглеродният диоксид се доставя до заваръчни стълбове чрез газопроводи, разположени в заводи за заваряване.

С големи обеми от потреблението на въглероден диоксид и липсата на автономна станция, въглеродният диоксид се съхранява в стационарни съдове за съхранение, в които идва от транспортни резервоари (виж фигурата по-долу).

Фигура. Схемата за доставяне на заваръчни стълбове с въглероден диоксид от неподвижен съд за съхранение

При по-малки количества потребление, доставката на въглероден диоксид чрез тръбопроводи може да се извърши директно от транспортния резервоар. Характеристиките на някои стационарни и транспортни резервоари са дадени в таблицата по-долу.

Таблица. Характеристики на резервоарите за съхранение и транспортиране на въглероден диоксид (въглероден диоксид)

При малки количества консумация на въглероден диоксид или невъзможност за провеждане на тръбопроводи към станции за заваряване, въглеродни бутилки се използват за доставяне на въглероден диоксид. 25 кг течен въглероден диоксид, който обикновено се съхранява при налягане от 5 до 6 МРа, се излива в стандартен черен балон с капацитет 40 литра. В резултат на изпаряването на 25 кг течен въглероден диоксид се образуват приблизително 12 600 литра газ. Съхранението на въглеродния диоксид в цилиндъра е показано на фигурата по-долу.

Фигура. Схема за съхранение на въглероден диоксид (въглероден диоксид) в цилиндър

За да извлича газ от бутилката, той трябва да бъде снабден с редуктор, газов подгревател и газов дехидратор. Когато въглеродният диоксид напусне цилиндъра в резултат на разширяването му, се извършва адиабатно охлаждане на газа. При висок дебит на газа (над 18 л / мин) това може да доведе до замръзване на водната пара, съдържаща се в газа, и блокиране на редуктора. В тази връзка е желателно да се постави газов нагревател между редуктора и вентила на цилиндъра. Когато газът преминава през серпентината, той се загрява от електрически нагревателен елемент, свързан към мрежа 24 или 36V.

Използва се дехидратор за извличане на влага от въглероден диоксид. Това е тяло, изпълнено с материал (обикновено силикагел, меден сулфат или алуминиев гел), който абсорбира добре влагата. Изсушителите са с високо налягане, монтирани преди редуктора и с ниско налягане, монтирани след редуктора.