Oxigenul este cel mai abundent element de pe pământ, care apar sub formă de compuși chimici în diferite substanțe: un sol - până la 50% în greutate; în combinație cu hidrogen în apă - aproximativ 86% în greutate și aer - până la 21% în volum și 23% în greutate.
În condiții normale (temperatura de 20 ° C, 0,1 MPa presiune) - este un gaz incolor, transparent, neinflamabil puțin mai greu decât aerul, inodor, dar sprijină în mod activ de ardere. În condiții normale, masa de 1 m 3 de oxigen egală cu 1,33 kg.
Oxigenul are o reactivitate ridicată și este capabil să formeze compuși chimici (oxizi) cu toate elementele cu excepția gazelor nobile (argon, kripton, xenon, neon și heliu) și metale nobile (aur, argint, platină, paladiu, rodiu, etc.) . Viteza reacției de oxidare, brusc crește odată cu creșterea temperaturii sau folosind catalizatori. organicele reacției de oxidare în oxigen sunt exoterme și continua cu eliberarea unor cantități mari de căldură. Creșterea presiunii și oxigenului într-o zonă de reacție a temperaturii accelerează în mod semnificativ. Procesul de oxidare cu oxigen comprimat sau încălzit în anumite condiții, pot apărea odată cu creșterea vitezei prin creșterea temperaturii în zona de reacție datorită evoluției căldurii.
gaz oxigen tehnic este utilizat pentru tratamentul cu flacără a metalelor și în alte scopuri tehnice. oxigen gazos medical utilizat pentru respirație și în scopuri terapeutice.
Conform GOST 5583-78 oxigen variază cu diferite grade de puritate (99,7-99,2%). Trebuie remarcat importanța purității gazului la sudarea și tăierea metalului. Reducerea puritate de oxigen de 1% nu se degradeaza numai calitatea sudurii, ci, de asemenea, necesită o creștere a consumului de oxigen cu 1,5%.
Principalele proprietăți ale oxigenului sunt prezentate în Tabelul 1.
Tabelul 1 - Proprietățile principale ale oxigenului
Densitate (la 0 ° C și o presiune de 760 mm Hg. V.), Kg / m3
Densitate (la 20 ° C și o presiune de 760 mm Hg. V.), Kg / m3
temperatură critică, ° C
Presiune critică, kgf / cm2
Punctul de fierbere (la 760 mm Hg. V.), ° C
Punct de topire (solidificare) (la 760 mm Hg. v.), ° C
Masa de 1 litru de oxigen lichid la -182,97 ° C și 760 mm Hg. Art. kg
Cantitatea de gaz de oxigen obținut de la 1 litru de lichid, n
Concentrația în masă a solidelor în oxigen medical, destinat aerului - nu mai mult de 0,001 g / m 3, cu o dimensiune a particulelor de maximum 0,1 mm, la 15 ° C și 101 3 kPa (760 mm Hg ..).
Pentru oxigen tehnic și medical gazos trebuie parametrii fizico-chimici sunt conforme cu standardele specificate în tabelul 2.
Tabelul 2 - indicatori de oxigen fizicochimice
Norma pentru mărci
1. În acord cu consumatorul în oxigen medical volumul fracției de oxigen nu este mai mică de 99,2%.
2. Oxigen medical, destinat aviatiei, ar trebui să fie produsă cu o fracție de volum de vapori de apă nu mai mult de 0,0007%.
3. oxigen tehnic clasa a 2-a, este produsă în plante de mare, medie și două presiuni, decarbonators alcaline echipate pentru purificarea aerului de dioxid de carbon și de la 70m plante de tip SKD permise fracție de volum de oxigen nu este mai mică de 99,2%.
Producerea oxigenului din aer
În industrie, punct de vedere tehnic oxigen pur este obținut în două moduri:
- din aer - o metodă de răcire adâncă;
- de apă - prin electroliza.
Un procedeu de producere a oxigenului din aer este mai economic: 1 m 3 de oxigen este consumat 0,5-1,6 kWh / h de electricitate. Pentru a obține 1 m3 de oxigen prin electroliza apei necesită 10-21 kW / h.
Aerul aspirat de compresor multietajate, aerul trece mai întâi printr-un filtru în care este curățat de praf și apoi trece stadiul succesiv compresor. Pentru fiecare etapă de compresor crește presiunea aerului și ajunge la 5-22 MPa în funcție de instalarea sistemului și etapa de producție. După fiecare etapă de aer trece condensator de apă și separator de apă, în care apa este separată, condensat la comprimare a aerului.
Aerul comprimat din compresor trece prin bateria dezumidificare din cilindrii umplute cu bucăți de hidroxid de sodiu, care să absoarbă umiditatea și reziduurile de dioxid de carbon. Aerul comprimat pătrunde aparatul respirator, unde răcirea, lichefiere și distilare (separarea în oxigen și azot). Azotul gazos a fost utilizat ca gaz protector pentru sudarea cuprului.
Oxigenul este ghidat și alimentat la un gazometru pentru umplerea buteliilor cu oxigen sub presiune la 16,5 MPa; masa de 1 m 3 de oxigen la presiune atmosferică (0,1 MPa) și 0 ° C, este de 1,43 kg la 20 ° C - 1,31 kg; în greutate de 1 litru de oxigen lichid este de 1,13 kg; evaporativ format 0,79 m3 de gaz de oxigen (la 0 ° C și presiune atmosferică); 1 kg de oxigen lichid ocupă volumul 0,885 litri și se evaporă, formează un gaz de 0,70 m3 oxigen (la 0 ° C și presiune atmosferică până la 0,1 MPa).
Calcularea cantității de gaz de oxigen din cilindru
Volumul de gaz cu oxigen în cilindru (V) în metri cubi se calculează conform formulei în condiții normale:
Transport și depozitare
Ambalarea, etichetarea, transportul și depozitarea de oxigen tehnic si medical gazos - GOST 26460.
oxigen tehnic si medical transportat ca instalațiile de automobile de gazificare, efectuarea gazeificarea oxigenului lichid direct de la consumator.
oxigen tehnic și transportat prin conducte. presiune de oxigen transportate prin conducta, trebuie să fie convenite între producător și consumator. Pentru sudarea oxigenului livrat la rezervoarele de oxigen și în formă lichidă - în containere speciale, cu o bună izolare termică.
Pentru a transforma gazul de oxigen lichid este utilizat în gazeificatoarele sau pompe cu evaporatoare pentru oxigen lichid. La presiunea atmosferică normală și o temperatură de 20 ° C 1 dm 3 de oxigen lichid în timpul evaporării dă 860 de gaz dm3.
cerințele de siguranță
Oxigenul este non-toxic, non-inflamabile si non-explozive, dar fiind un oxidant puternic, drastic creste capacitatea altor materiale pentru a arde. Prin urmare, autorizat numai pentru acest scop materiale pot fi utilizate pentru operarea în contact cu oxigenul.
La contactarea oxigenul gazos comprimat cu compuși organici, uleiuri, grăsimi, praf de cărbune, materiale plastice inflamabile, chiar în cantități infime, se poate produce combustia spontană, ca urmare a eliberării de căldură în timpul compresiei de oxigen rapid, frecare și coliziune de particule solide de metal și o descărcare prin scânteie electrostatice . Prin urmare, atunci când se utilizează oxigenul trebuie monitorizați cu atenție pentru a se asigura că nu este în contact cu substanțe inflamabile și combustibile. Oxigenul poate fi aprins ca oțel carbon cu o cantitate suficientă de căldură la punctul de contact și o mică masă din metal (de exemplu, platină frecarea subțire de piese masive de mașini, prezența de așchii, particule, scală sau pulbere de fier).
Pentru a preveni accidentele toți cilindrii kislorodoprovody aparate de oxigen și supuse la degresare atentă. Este necesar să se elimine posibilitatea pătrunderii și acumulării de grăsimi și uleiuri de pe suprafața componentelor care operează într-un mediu de oxigen.
Cilindri Compresoarele pompare oxigen în cilindri, nu lubrifiat cu ulei și apă distilată, la care uneori se adaugă 10% glicerol. În plus, inelele de piston compresor de oxigen sunt folosite de grafit și alte materiale antifrictiune care funcționează fără lubrifiere și nu poluează impurități organice cu oxigen.
De asemenea, oxigen lichid periculos substanță fierbinte poros impregnat (cărbune, funingine, pâsle, câlți, cârpe, bumbac și altele.) Care, în acest caz, devine exploziv. Haine și păr, saturația de oxigen, ușor de lumina. amestecuri de oxigen cu gaze inflamabile, lichide și vapori sunt explozive la anumite raporturi de oxigen și de combustibil în amestec.
acumularea de oxigen în aerul din interior este un pericol de incendiu. Fracțiunea de volum de oxigen în spațiile de lucru nu trebuie să depășească 23%. În toate locurile în care este posibil, pentru a crește fracția de volum de oxigen, ar trebui să se limiteze la prezența oamenilor și nu ar trebui să fie materiale inflamabile. Aceste facilități trebuie să fie echipate cu mijloace de control al poluării aerului și de ventilație de evacuare ventilării.
Înainte de a efectua reparații sau conductele de sondaj, containere, recipiente staționare și mobile sau a altor echipamente utilizate pentru stocarea și transportul gazului de oxigen, este necesar să se curețe toate volumul intern al aerului. Permis să înceapă să lucreze numai după reducerea fracției de volum de oxigen din volumul intern al echipamentului de până la 23%.
După o ședere într-un mediu bogat în oxigen, nu au voie să fumeze, utilizarea focului deschis și mai aproape de foc. Îmbrăcăminte ar trebui să fie ventilat timp de 30 de minute.
În timpul încărcării, descărcarea, transportul și depozitarea containerelor se aplică măsuri pentru a preveni căderea lovirea reciproc, deteriorarea și contaminarea cilindrilor de ulei. Cilindrii ar trebui să fie protejate de ploaie si lumina soarelui de căldură și alte surse de căldură.