com es fan els gasos industrials

1. Matèries primeres per a la fabricació de gasos industrials
- Les matèries primeres per a la fabricació de gasos industrials provenen de fonts molt diverses. De l'aire es poden obtenir molts gasos industrials, com l'oxigen, el nitrogen i l'argó. L'aire és un dipòsit natural de matèria primera, de la qual el nitrogen representa al voltant del 78%, l'oxigen al voltant del 21% i l'argó al voltant del 0,93%. Aquests gasos es poden obtenir separant aire mitjançant operacions tècniques.
- A més, alguns gasos industrials també provenen de la reacció de substàncies químiques. Per exemple, l'hidrogen es pot produir per electròlisi de l'aigua, on l'aigua (\(H_2O\)) es descompone en hidrogen (\(H{_2\)) i oxigen (\(O{{{ 3}}\)) quan s'aplica electricitat. També hi ha el gas diòxid de carboni, que es pot recollir dels gasos residuals en el procés de producció química o obtenir-se per calcinació de pedra calcària (\(CaCO_3\)), amb la fórmula química \(CaCO_3 \stackrel{温度}{=\!=\!=} CaO+CO{_2↑\).

2. Mètodes comuns per a la fabricació de gasos industrials
1. Fabricació d'oxigen
- El mètode més habitual és la separació d'aire. Primer, comprimiu i refredeu l'aire per liquar-lo. A continuació, utilitzeu els diferents punts d'ebullició de gasos com l'oxigen i el nitrogen per al fraccionament. El punt d'ebullició de l'oxigen és de -183 graus i el punt d'ebullició del nitrogen és de -196 graus. En augmentar gradualment la temperatura, primer s'evapora el nitrogen i la resta és principalment oxigen líquid. Aquest mètode pot produir oxigen a gran escala per satisfer les necessitats de molts aspectes com la indústria i la medicina.
- L'oxigen també es pot produir per mètodes químics. Per exemple, el peròxid d'hidrogen (\(H_2O{_2\)) es descompon en oxigen i aigua sota l'acció catalítica del diòxid de manganès (\(MnO_2\)), i el l'equació química és \(2H_2O_2\stackrel{MnO{_2}{=\!=\!=}2H{{12} }O + O_2↑\). Tanmateix, aquest mètode químic és relativament adequat per a la producció d'oxigen a petita escala i s'utilitza àmpliament en laboratoris i altres escenaris.
2. Producció de nitrogen
- També segons el mètode de separació de l'aire, després de la liquació de l'aire, el nitrogen es separa per destil·lació en funció de la característica que el punt d'ebullició del nitrogen és inferior al de l'oxigen. La puresa del nitrogen produïda per aquest mètode pot arribar a un nivell molt alt, que pot satisfer els escenaris d'aplicació amb requisits extremadament elevats de puresa del nitrogen a la indústria electrònica.
- En alguns processos de producció química, el nitrogen també es produeix per reaccions secundaries. Per exemple, l'amoníac (\(NH_3\)) es pot descompondre en nitrogen i hidrogen en determinades condicions, i l'equació de reacció és \(2NH{_3 \stackrel{certades condicions}{{{4 }}\!=\!=} N_2+3H{_2\), però aquest mètode no és el mètode principal per produir nitrogen.
3. Producció d'hidrogen
- L'electròlisi de l'aigua esmentada anteriorment és un mètode important. Sota l'acció del corrent continu, l'aigua es descompone en hidrogen i oxigen. L'hidrogen produït per aquest mètode és d'alta puresa, però el consum d'energia és relativament gran.
- El mètode de reforma del gas natural (el component principal és el metà\(CH_4\)) també s'utilitza àmpliament a la indústria per produir hidrogen. El metà reacciona amb vapor d'aigua a alta temperatura i catalitzador, i l'equació química és \(CH_4 + H_2O\stackrel{alta temperatura, catalitzador}{=\!{{5 }}\!=}CO+3H{_2\). Després d'una sèrie d'etapes de purificació i separació, s'obté hidrogen pur.

3. Control de qualitat en la fabricació de gas industrial
- El control de qualitat és crucial en el procés de fabricació de gas industrial. En primer lloc, les matèries primeres s'han de provar estrictament per garantir que la puresa i la qualitat de les matèries primeres compleixin els requisits. Per exemple, quan es separa l'aire per produir oxigen i nitrogen, si hi ha massa impureses a l'aire, la puresa del producte final es veurà afectada.
- En el procés de producció, les condicions de reacció s'han de controlar amb precisió. Per exemple, quan l'hidrogen es produeix mitjançant mètodes químics, s'han de controlar amb precisió factors com la temperatura, la pressió i l'ús de catalitzadors per garantir l'eficiència de la reacció i la puresa del producte. Al mateix temps, els equips de producció també s'han de mantenir i inspeccionar regularment per evitar que l'envelliment, les fuites i altres problemes afectin la qualitat del gas. Després de fabricar el producte, es requereixen proves de qualitat estrictes. Els elements de prova inclouen la puresa del gas, el contingut d'impureses, etc. Només els gasos industrials que compleixen els estàndards de qualitat poden entrar al mercat per a la seva venda i aplicació.