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氧氣的基礎安全知識(1)
發布時間:2007-08-23 15:40:27
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1 氧氣的性質

氧是自然界中分布最廣泛的元素之一,已是生物賴于生存的物質。它以游離狀態存在于空氣中,按容積計算,空氣中含氧20.93%。 氧還以化合狀態存在于水、礦物以及一切動物、植物體中。氧在常溫常壓下是無色透明、無味、無臭的氣體,比空氣略重。在大氣壓力下,冷卻至-182.96℃時,氧氣凝結成天藍色、透明的易流動的液體;當溫度降到-218.4℃時,則凝聚成藍色固體結晶。

氧的化學性質非?;釔?,是強烈的氧化劑和助燃劑,它除了與金、銀及惰性氣體氦、氖、氬、氪、氙等在一般情況下不發生化合外,與其它物質都能化合生成氧化物。氧化反應的激烈程度取決于氧氣的濃度及壓力,如果氧化反應在純氧中進行,則過程非常劇烈,同時放出大量的熱。(如金屬在氧氣中反應,如果增加氧的純度和壓力會使氧化反應顯著加劇,金屬的燃點隨著氧氣壓力增高而降低),氧與可燃氣體(乙炔、氫、甲烷等)以一定比例混合時,遇火會發生爆炸。氧經壓縮后,在輸送的過程中,如有油脂、氧化鐵屑或小粒燃燒物(煤粉、炭?;蠐謝宋┐嬖?,隨著氣流運動與管壁或機體發生磨擦、撞擊,會產生大量磨擦熱,導致管道、機器燃燒?;蛘哂捎詮艿樂蟹偶敝璐蚩?,閥后氣體產生接近于絕熱壓縮的溫度,使管道或閥門燃燒。被氧氣飽和的衣服及其它有機紡織品與火種接觸,會立即著火。被液態氧浸漬的多孔有機物,當引火或給以一定力量的撞擊時,則會發生爆炸事故。液態氧經過長期弱的放電,變成深藍色的液態臭氧,臭氧容易爆炸。

氧有感磁性,氧分子在磁鐵的作用下可帶磁性,并可被磁極吸引。根據氧的這種特性可制作磁氧分析儀,用以分析氧的純度。

在常壓下,當氧的濃度超過40%時,有可能發生氧中毒。吸入40%-60%的氧時,出現胸骨后不適感、輕咳,進而胸悶、胸骨后燒灼感和呼吸困難,咳嗽加劇;嚴懲時可發生肺水腫,甚至出現呼吸窘迫綜合癥。吸入氧濃度在80%以上時,出現面部肌肉抽動、面色蒼白、眩暈、心動過速、虛脫,繼而全身強烈性抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。長期處于氧分壓為60-100KPa(相當于吸入氧濃度40%左右)條件下可發生眼損害,嚴重者可失明。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿一般作業工作服。避免與可燃物或易燃物接觸。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加強擴散。

氧氣在工業生產中應用極廣,如液氧在國防工業上可以作為火箭的助燃劑;而且,機械工業中的切割、焊接;冶金工業中的氧氣煉鋼、軋鋼和有色金屬冶煉;以及醫療、深水作業都要用到大量的氧。

2 氧氣制造工藝流程

氧的制取方法大體可分為化學法、電解法、吸附法和深冷分離法。由于空氣中含有約21%的氧,而且取之不竭,所以現代工業上都采用空氣深冷分離法制取氧氣,深冷分離法制取氧氣的原料是空氣,先由輔塔吸入空氣,將空氣經幾次壓縮和冷卻,當降低空氣壓力時就會使空氣冷卻到很低的溫度,空氣將變成液體。液態空氣中所含的各種液態氣體的沸點不同,如液氮沸點為-195.802℃,液氧的沸點為-182.962℃,利用這蒸發溫度的不同,讓液態空氣蒸發??際狽械愕偷牡舴?,隨著氮的蒸發,液態空氣中氧的成分增多,這一過程稱為精餾。經過反復精餾、提純,就能得到高純度的氧氣。制氧按其生產工藝過程中壓縮空氣的壓力高低分為:高壓流程、中壓流程、雙壓流程、全低壓流程四種,雖然各種流程所采用的空分設備(即制氧機)有所不同,但制氧的整個過程大都包括以下六個主要階段:空氣中灰塵和雜質的凈除;空氣經壓縮機壓縮;除去壓縮空氣中的二氧化碳和水蒸汽;將空氣液化;液態空氣經過精餾分離成氧和氮;產品的貯存和運輸

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