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二氧化碳貯運、應用、安全與特性

2020-07-13 00:00:00

二氧化碳

英文名稱Carbon Dioxide

分子式CO2

1、 物化性質

二氧化碳

在常溫常壓下,二氧化碳是一種無色無臭的氣體。

分子量:44.01 三相點(517.97kPa):-56.6℃

沸 點(101.325kPa):-78.5℃

液體密度(0℃,101.3485kPa):929.5kg/m3

氣體密度(0℃,101.325kPa):1.977kg/m3

相對密度(0℃,101.325kPa,空氣=1):1.53

比 容(21.1℃,101.325kPa):0.547m3/kg

臨界溫度:31.0℃

臨界壓力:7381.5kPa

臨界密度:468kg/m3

表面張力(-100℃):0.00116N/m

粘 度(101.325kPa,0℃):0.01373mPa·s

蒸汽壓(-20℃):1965.7kPa (0℃):3485.6kPa (20℃):5724.9kPa

      二氧化碳是一種弱酸性氣體,在高溫時具有輕微刺激性氣味。在大氣壓下,二氧化碳不能以液體形式存在,當溫度和壓力高于三相點,但低于31.1 C時,在封閉容器中,二氧化碳液體和氣體處于平衡狀態。二氧化碳不可燃,有水存在時,能腐蝕某些普通金屬 二氧化碳不能維持生命。


2、用途

      高純二氧化碳主要用于電子工業,醫學研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測儀器的校正氣及配制其它特種混臺氣。在聚乙烯聚合反應中用作調節劑。

      固體二氧化碳廣泛用于冷藏奶制品、肉類、冷凍食品和其它轉運中易腐敗的食品 在許多工業加工中作為冷凍劑,例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機械零件的收縮裝配、真空冷阱等。

      氣體二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學加工、食品保存、化學和食品加工過程的惰性保護、焊接氣體、植物生長刺激劑,在鑄造中硬化模和芯子及用于氣動器件。殺菌氣的稀釋劑,即用氧化乙烯和二氧化碳的混臺氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑,廣泛應用于醫療器具、包裝材料、衣類、毛皮 被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、文物 書籍的熏蒸。

      液體二氧化碳用作致冷劑;飛機、導彈和電子部件的低溫試驗;提高油井采收率;橡膠磨光;以及控制化學反應,也用作滅火劑。


3、 制法

      吸附膨脹脫附法:以釀酒發酵過程副產的二氧化碳氣作原料,經一段吸附器脫除水、乙醇和烴類物質后導人二段吸附器至規定壓力,由吸附器出口端順向膨脹脫附,當壓力膨脹到常壓時,從吸附相中提取高純二氧化碳,用低溫泵收集產品,然后汽化升壓充人鋼瓶。

      吸附精餾法:以釀酒廠副產的二氧化碳氣作原料,以硅膠、3A分子篩和活性炭作吸附劑吸附脫除水、乙醇和硫化物等,再采用精僭法除去低沸點雜質、可制取高純二氧化碳產品。


4、 包裝、貯運

      包裝標志:不燃氣體。二氧化碳系統可用普通金屬材料。但在低溫條件下不能用碳鋼,溫度低于-28.9℃時應采用奧氏體不銹鋼、鋁、銅及其合金。處理二氧化碳水溶液系統時應采用耐酸材料,例如特種不銹鋼、耐鹽酸鎳基合金或蒙乃爾合金。

      二氧化碳應以液態或固態形式裝運。使用和貯存區應適當通風。液態和固態二氧化碳鋼瓶不能過熱、否則會發生劇烈爆炸。長時間連續壓縮二氧化碳的油漓滑壓機,在潔凈處理之前不應轉用于壓縮空氣,否則未氧化的可燃物質與壓縮空氣接觸有發生爆炸的危險。


5、 毒性和防護

      二氧化碳氣體本身無毒,但是,它能控制呼吸功能,是一種窒息劑,呼吸含CO2 大于5 的空氣是危險的,推薦允許最 高濃度為5000X 10-6 。

      呼吸含氧置小于10 的空氣,可引起永久性的腦損傷或死亡,最初的癥狀是惡心、嘔吐和哮喘,處于這樣空氣中的人不能自救或報警。呼吸純CO2會導致立即失去知覺和死亡。長時間暴露于固體CO2或低溫CO2氣體中能引起凍傷;長時間呼吸極低溫空氣能損傷肺。

      涉及使用CO2 的作業,特別是大量使用CO2時,應在通風良好的地方進行,以防形成缺氧空氣。發現窒息情況時,應立即把受害者轉移到通風良好的地方。如果已失去知覺或停止呼吸,應進行人工呼吸并同時供氧,保持受害者溫暖和安靜.請醫用藥。進行營救工作的人員必須注意盡量減少自身的危險.救護者應戴上合適的呼吸器再進人缺氧區,否剜,其本身也會受害。發生冷燒傷和凍傷時,應立即請醫用藥,用大量溫水沖洗患處,解開可限制血液循環的所有衣服.將受害者移到暖和處。

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