Углекислый газ

Углекислый газ

Двуокись углерода (CO 2, углекислый газ) является важнейшим техническим газом и широко используется практически во всех областях промышленности и сельского хозяйства. На долю CO 2 приходится 10 процентов всего рынка промышленных газов, что ставит этот продукт в один ряд с основными продуктами разделения воздуха.

Применение углекислого газа в различных агрегатных состояниях многообразно — пищевая промышленность, сварочные газы и смеси, пожаротушение и т.д. Его твердая фаза — сухой лед — также находит все более широкое применение: от замораживания, сухого брикетирования до очистки поверхностей (абразивная обработка).

Получение

Углекислый газ нельзя получить извне, так как его почти нет в атмосфере. Животные и люди получают его при полном разложении пищи, поскольку белки, жиры и углеводы, построенные на углероде, выделяют углекислый газ (CO 2 ) при сгорании с кислородом в тканях.

В промышленности углекислый газ получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняка, доломита). Газ, образующийся в процессе спиртового брожения, используется в пищевых целях. Диоксид углерода также получают на воздухоразделительных установках в качестве побочного продукта при производстве чистого кислорода, азота и аргона. В лабораторных условиях небольшое количество CO 2 образуется при взаимодействии карбонатов и бикарбонатов с кислотами, например, мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Побочные продукты производства CO 2 включают продукты сгорания; ферментацию; производство жидкого аммиака; реформеры; производство этанола; и природные источники.

Для производства углекислого газа в промышленных масштабах используются три основные группы сырья.

Группа 1 включает источники сырья, которые могут производить чистый CO

углекислый газ

• газы химических и нефтехимических предприятий, содержащие 98-99% CO
• газы от спиртового брожения на пивоваренных, ликероводочных и гидролизных заводах при 98-99%CO 2
• газы из природных источников при 92-99%CO 2 .

группа 2 — источники сырья, используемые для производства чистого CO

• газов от небольших химических заводов при 80-95 %CO 2 .

Группа 3 — источники сырья, которые могут производить только чистый CO

Галилео. Эксперимент. Опыт с углекислым газом

• газовые смеси, состоящие в основном из азота и диоксида углерода (продукты сгорания углеродсодержащих веществ с 8-20% CO 2 ;
• отходящие газы от печей для обжига извести и цементных заводов с содержанием 30-40% CO
• дымовые газы доменных печей, содержащие 21-23% CO
• состоящий в основном из метана и углекислого газа со значительными примесями других газов (биогаз и свалочный газ из биореакторов, 30-45%CO 2 )
• отходящие газы при добыче природного газа и нефти, содержащие 20-40%CO 2 .

Применение

По некоторым оценкам, потребление CO2 на мировом рынке превышает 20 миллионов метрических тонн в год. На такой высокий уровень потребления влияют требования пищевой и нефтяной промышленности, процессы производства напитков и другие промышленные применения, такие как снижение Ph в водоочистных установках, металлургические проблемы (включая использование сварочного газа) и т.д.

Использование двуокиси углерода постоянно растет, поскольку области ее применения простираются от промышленного использования в пищевом производстве — сохранение продуктов, в машиностроении — от сварочного производства и приготовления защитных сварочных составов до очистки поверхностей деталей гранулами "сухого льда", в сельском хозяйстве для подкормки растений, в газовой и нефтяной промышленности для тушения пожаров.

Основные области применения СО 2 :

• в машиностроении и строительстве (для сварки и др.);
• для холодного осаждения деталей машин;
• в процессах тонкого измельчения;
• для электросварки, основанный на принципе защиты расплавленного металла от вредного воздействия атмосферного воздуха;
• в металлургии;
• очистка литейных форм углекислым газом;
• в производстве алюминия и других легко окисляемых металлов;
• в сельском хозяйстве, для создания искусственного дождя;
• в экологии, заменяя сильные минеральные кислоты для нейтрализации щелочных сточных вод;
• в производстве средств пожаротушения;
• используется в углекислотных огнетушителях в качестве огнетушащего вещества, эффективно останавливающего процесс горения;
• в парфюмерии при производстве духов;
• в горнодобывающей промышленности;
• при безгорючей детонации камня;
• в пищевой промышленности;
• используется в качестве консерванта и обозначается на упаковке кодом E290;
• в качестве разрыхлителя теста;
• для производства газированных напитков;

Напитки с углекислотой

Газированные напитки можно газировать одним из двух способов:

1. При производстве популярных сладких и минеральных вод используется метод механической карбонизации, который заключается в насыщении любой жидкости углекислым газом. Для этого требуется специальное оборудование (сифоны, акратофоры, сатураторы) и баллоны со сжатым углекислым газом.
2. При химическом методе карбонизации углекислый газ образуется в процессе ферментации. Здесь производят шампанское вино, пиво и хлебный квас. Диоксид углерода в соде получается в результате реакции соды с кислотой, сопровождающейся бурным выделением углекислого газа.

СО 2 как сварочный газ

С 1960 года широко применяется сварка легированной и углеродистой стали в углекислом газе (СО 2 ) по ГОСТ 8050. В последние годы сварочные газовые смеси, состоящие из аргона и гелия, получают все большее распространение в сварочных установках, а многие из наиболее распространенных газовых смесей содержат небольшое количество активных газов (CO 2 или O 2 ), которые необходимы для стабилизации сварочной дуги. Однако при сварке углеродистых и низколегированных сталей основных конструкционных классов углекислый газ СО 2 по-прежнему является основным защитным газом на российских предприятиях в силу физических свойств этого защитного газа и его доступности.

Чтобы узнать больше о стоимости или получить дополнительную консультацию,
звоните +7 (495) 545-44-62 или свяжитесь с нами по телефону.