二氧化碳氣體的特點精選(九篇)
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第1篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵詞：建構主義理論；二氧化碳氣體制??；教學設計
文章編號：1005－6629(2007)11－0047－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
1 教材
人教版九年級《化學》上冊（06年4月第2版）第六單元課題2。
2 設計思想
初中學生的思維特點是以經驗型的邏輯思維為主，理解抽象的概念和結論往往需要借助生動直觀的形象和已有生活經驗的支持。本課題教材的編排正是根據學生的這個認知特點，以活動與探究的方式來研究實驗室制取二氧化碳的問題。
根據學生和教材的特點，本設計運用新課程的基本理念，以建構主義理論為指導，采用“拋錨式”教學思路，拋錨式教學強調以富有感染力的真實事件或真實問題為基礎（稱為“錨”）來確定教學內容和教學進程（就像輪船被錨固定一樣）， 因此我利用學生學過的實驗室制取氧氣的實驗來創(chuàng)設情景，激發(fā)他們對實驗室制取二氧化碳產生濃厚的興趣和探究欲望，同時確定二氧化碳制取過程需探究的問題，并利用實驗室提供的儀器藥品進行探究。在探究過程中教師適時引導學生進行抽象和概括，最終讓學生掌握二氧化碳的實驗室制法，并了解實驗室制取氣體的思路和方法。整個過程突出自主、合作、探究的學習方式，讓學生充分體驗學習成功的樂趣。
3 教學目標(略)
4 教學過程
4.1創(chuàng)設情景，確定問題
師：同學們已經學習了實驗室制取氧氣的方法，大家能不能利用實驗室為你們提供的儀器、藥品，自己制取一瓶氧氣？
生答：當然可以。
師：那就請大家自選儀器、藥品，動手制取。
學生動手操作，合作交流，完成實驗；老師巡視指導，幫助有困難的學生完成實驗。
師：大家真的就那么肯定剛制取得到的那一瓶氣體就是氧氣？
生：我們用實驗結果向你證明。
學生用帶火星的木條檢驗制得的氣體是氧氣。
師：很好！現在請大家根據剛才的實驗思考一個問題，若實驗室要我們完成另一種氣體CO2的制取，那需要研究解決的問題有哪些？
板書：二氧化碳制取的研究
學生激烈討論，師鼓勵學生踴躍回答，師生共同分析篩選，最后把問題集中如下：
(1)尋找能生成CO2的反應，從中選出最適合實驗室制取CO2的反應（原料及原理）。
(2)設計何種裝置來完成上述的反應？
(3)氣體如何收集？如何驗滿？
(4)如何確定得到的氣體就是我們所要的CO2（氣體檢驗問題）？
(5)整個實驗要完成需如何操作（操作步驟和注意事項）。
師：現在我們就按照大家剛才討論的思路，對二氧化碳的實驗室制法進行研究，首先對第1個問題進行探究。
4.2問題探究
板書：一．所需藥品和反應原理：
師：現在大家回憶一下，有哪些反應可生成二氧化碳？
學生討論回答：碳完全燃燒；碳酸鈣高溫分解；碳還原氧化銅；呼吸作用。
多媒體演示：包含上述四個反應的表格一（教科書第113面習題5的表格）。
師：我們能否利用這些反應來制取二氧化碳？
在教師的引導下，學生從反應條件、生成氣體的純度、生成的氣體是否便于收集等方面積極展開討論，教師把討論結果用多媒體演示在上面的“表格一”中。
師：上面的反應都不宜用來制取二氧化碳，請同學們再根據我給你們提供的信息，對實驗室制取二氧化碳應選擇什么藥品作進一步的探究。
多媒體演示：石灰石或大理石（主要成分都是CaCO3）與稀鹽酸或稀硫酸反應都能生成二氧化碳，碳酸鈉與稀鹽酸或稀硫酸反應也都能生成二氧化碳，它們能否用于實驗室制取二氧化碳？為什么？
學生探討，設計實驗；教師巡視指導，提醒學生注意觀察現象，以便得出結論。
師：請同學們根據剛才的實驗，說說選擇什么藥品最合適，并說出理由。
生：石灰石與稀鹽酸最合適，其他的反應不是過快就是過慢。
板書：一、藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸
二、反應原理（要求學生寫出化學方程式）：
師：藥品確定后，那么接下來就得考慮用什么裝置來實現這個反應？該用什么方法收集反應產生的氣體？請同學們根據制取氧氣的經驗和我下面提供給你們的信息，利用實驗室給你們提供的儀器，自己設計一套最理想的二氧化碳制取和收集裝置。
多媒體演示：表格二：實驗室用過氧化氫、高錳酸鉀制取氧氣的氣體發(fā)生、收集裝置及這兩個反應的反應物狀態(tài)、反應條件；表格三：氧氣和二氧化碳的相關性質比較。
學生討論、設計實驗裝置；師巡視指導，提醒有困難的學生注意從反應物的狀態(tài)和反應條件來考慮問題。
教師從學生設計的裝置中選擇有代表性的兩套進行講評，確定較好的裝置，并引導學生把裝置抽象出來與氧氣的裝置比較。
板書：三．制取和收集裝置：
多媒體演示：表格四：實驗室制取氧氣、二氧化碳等氣體的發(fā)生、收集裝置小結。
師：如何檢驗所制得的氣體是二氧化碳？
生：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則可確定氣體是二氧化碳。
師：二氧化碳只能用向上排空氣法收集，那該如何驗滿？
生：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條火焰熄滅，則氣體已滿。
板書：四．驗證方法：
1．檢驗：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則確定氣體是二氧化碳。
2．驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條火焰熄滅，則氣體已滿。
師：那么接下來請大家思考如何操作才能使實驗順利完成？即操作步驟問題。
學生討論、回答；教師引導、講評、歸納。
板書：五．操作步驟：
多媒體演示：實驗室制取二氧化碳的操作步驟。
師：現在就請同學們根據剛才的討論和屏幕上的操作步驟，自己設計裝置制取并收集一瓶二氧化碳氣體。
學生討論、完成實驗；教師巡視指導，幫助有困難的學生完成實驗。
4.3 小結
師：現在我們一起來回顧本節(jié)課的教學內容。
教師引導學生回憶、再現本節(jié)課的主要教學內容，結合閱讀課本p112“學完本課題你應該知道”。
多媒體演示課堂練習：氨氣（NH3）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水。實驗室通常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體的混合物來制取氨氣。則實驗室用此方法制取氨氣的發(fā)生裝置應選用_____，收集裝置應選用________。（圖略）
5 教學反思
本課采用“拋錨式”教學思路，學生圍繞“錨”進行自主、協作學習，互相取長補短，共享學習成果，感受和體驗探究的過程和樂趣。因此學生的積極性受到了充分的調動，到下課時仍意猶未盡，自然也就收到較好的教學效果。
本課讓學生討論的內容較多，交流的機會也多，這就要求老師必須有較強的課堂教學調控能力，運用靈活的教學技巧，才能把握好教學時機，使課堂松弛有度，形成有序動態(tài)的課堂教學局面，并保證教學目標的順利實現。
參考文獻：
第2篇：二氧化碳氣體的特點范文
一、二氧化碳的捕集
二氧化碳的捕集方法主要有吸收法、吸附法、膜分離法等。
工業(yè)上常用的吸收法分為物理吸收法和化學吸收法[1]。物理吸收法是指采用水、甲醇等作為吸收劑，利用二氧化碳在這些溶劑中的溶解度隨壓力而變化的原理來吸收的方法。其關鍵在于吸收劑的選擇，要求具有對二氧化碳的溶解度大、選擇性好、沸點高、無腐蝕、無毒性以及性質穩(wěn)定的特點。
化學吸收法是利用二氧化碳的酸性氣體的性質與弱堿性物質發(fā)生化學反應，然后加熱生成物，分解得到二氧化碳。該方法的關鍵是控制好吸收和解吸的條件。吸收劑應對二氧化碳具有選擇性、不易揮發(fā)、腐蝕性小、粘度低、毒性小、不易燃。常用的吸收劑有醇胺、碳酸鹽等的水溶液，吸收劑濃度通常不超過50%。
吸附法是一種利用固態(tài)吸附劑（活性炭、天然沸石、分子篩、活性氧化鋁和硅膠等）對原料氣中的二氧化碳進行有選擇性的可逆吸附來分離回收二氧化碳。吸附劑在低溫（或高壓）條件下吸附二氧化碳，升溫（或降壓）后將二氧化碳解吸出來。一般需要多座吸附塔并聯使用以保證整個過程中能連續(xù)的輸入原料氣，連續(xù)地取出二氧化碳氣及未吸附氣體。其關鍵是吸附劑的載荷能力，主要決定因素是溫差（或壓差）。
膜分離法是利用某些聚合材料，如醋酸纖維、聚酰亞胺、聚砜等制成的薄膜，利用其對不同氣體的不同滲透率來分離。膜分離的驅動力是壓差，當膜兩邊存在壓差時，滲透率高的氣體組分以很高的速率透過薄膜，形成滲透氣流，滲透率低的氣體則絕大部分在薄膜進氣側形成殘留氣流，兩股氣流分別引出，從而達到分離的目的。
上述各種方法均有各自的優(yōu)、缺點，可以單獨使用，也可以結合起來使用，例如物理化學吸收法、膜分離-吸收聯合法。在實際生產中需根據原料氣的組成、處理量及對二氧化碳產品純度的要求來選擇合適的方法。
二、二氧化碳的資源化利用
二氧化碳不僅廣泛應用在石油開采、冶金、焊接、低溫冷媒、機械制造、人工降雨、消防、化工、造紙、農業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等傳統(tǒng)領域，還可應用于超臨界溶劑、生物工程、激光技術、核工業(yè)等高科技領域。近年來，二氧化碳在棚菜氣肥、蔬菜（肉類）保鮮、生產可降解塑料等領域也展現良好的發(fā)展前景。根據二氧化碳的利用方式不同，可將其應用分為物理利用、化學利用和生物利用三個方面[2]。
二氧化碳的物理利用主要有以下方面：（1）作為惰性氣體用于焊接保護氣、煙絲膨化劑、滅菌氣體；（2）作為冷卻劑用于原子能反應堆的冷卻和食品工業(yè)中的冷卻及冷凍等。（3）作為壓力劑用于粉末滅火劑的壓出劑、噴槍噴射劑、碳酸飲料、鮮啤酒壓出劑、混凝土破碎。（4）用作清洗劑，超臨界二氧化碳對有機物有極好的溶解性，可用于光學零件、電子器件、精密機械零件進行清洗。（5）用于原油開采，超臨界二氧化碳可以與原油混溶，降低其粘度從而提高老油井石油采出率。
二氧化碳的化學應用較廣泛，可以被用于生產種類繁多的有機、無機化工產品[3]。利用二氧化碳與焦炭在高溫下反應制得一氧化碳氣體，繼而進行羰基合成可生產醋酸、甲酸等產品。與氨作用合成尿素是二氧化碳最大規(guī)模固定和利用方式，以尿素為基礎還可以生產出碳酸二甲酯等重要化學品。二氧化碳通過催化氫化生成甲醇是一種很有發(fā)展前途的化工利用方法。甲醇不僅是重要的化工原料，而且由于它易于儲存和運輸而被用于替代化石燃料。早在2003年，中國有關部門已將甲醇燃料列入國家替代油源發(fā)展計劃。甲醇是含氧化合物，辛烷值高，燃燒充分，燃燒排放有害物質明顯低于石油燃料。以二氧化碳和環(huán)氧化物共聚物為代表的二氧化碳基塑料已經成為一個研發(fā)的熱點。這類塑料可降解，有助于解決塑料“白色污染”問題，是發(fā)展最快的塑料品種之一。最近，東京大學的野崎京子教授等發(fā)明了一種用丁二烯和二氧化碳共聚合成高性能塑料的高效利用二氧化碳的方法，塑料中二氧化碳的重量百分數可高達29%[4]。
就地球的整體碳循環(huán)過程而言，通過生物的方法固定并轉化二氧化碳是地球上最符合自然規(guī)律的利用方式，因此二氧化碳的生物利用也越來越受到重視。二氧化碳可以用來養(yǎng)殖生長周期短的植物或藻類以生產生物燃料。其中利用微藻固定二氧化碳技術極具開發(fā)和應用潛力，這主要是由于微藻固定二氧化碳的能力及其通過光合作用合成生物燃料的速度遠高于傳統(tǒng)作物。另外，由于微藻能夠利用生活及工農業(yè)廢水作為氮、磷和其它營養(yǎng)物的來源，因此可以實現廢水處理、二氧化碳固定和生物燃料合成三種過程的耦合，從而使過程的經濟效益和環(huán)境效益最大。
三、 結束語
二氧化碳排放及與之相關的氣候變化問題已經成為一個目前迫切需要解決的重大國際問題，通過合理的途徑實現二氧化碳的資源化利用是解決這一問題的最佳途徑之一。通過化學、生物等方法將二氧化碳轉化成為更具附加值的能源、化工原料和精細化學品就成為了研究工作的熱點方向。開展二氧化碳資源化利用需要企業(yè)和科研機構的通力協作，同時政府應進行相應的政策引導，從而促進技術突破及推廣應用。
參考文獻：
[1] 李曉斌.二氧化碳的捕集分離技術的研究進展[J].廣東化工，2014， 41（5）： 115-116
[2] 王文珍，張生琦，倪炳華，等， CO2的綠色利用技術研究進展[J]，化工進展，2013，32（6）： 415-1422
第3篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵字：二氧化碳氣體保護焊工程南水北調
北京市南水北調配套工程南干渠工程，在淺埋暗挖法涵洞施工中，初支為格柵鋼架加鋼筋網噴射砼。其中格柵鋼架的質量直接影響到施工安全和工程安全。在本工程中由于初支鋼格柵工程量大，進度快，二氧化碳氣體保護焊成本低，效率高，質量優(yōu)等特點，被各施工單位大量采用。
二氧化碳氣體保護焊是焊接方法中的一種，是以二氧化碳氣為保護氣體，進行焊接的方法。在應用方面操作簡單，適合自動焊和全方位焊接。在焊接時不能有風，適合室內作業(yè)。
一 二氧化碳氣體保護焊在工程中的應用：
（一）焊接方法介紹
二氧化碳氣體保護焊是一種先進的焊接方法，是以二氧化碳氣為保護氣體，進行焊接的方法。它具有焊接質量好、效率高、成本低等一系列優(yōu)點。在應用方面操作簡單，適合自動焊和全方位焊接。二氧化碳氣體保護焊與手弧焊、埋弧焊相比也存在一些缺點：如焊縫成形不夠美觀，焊接時飛濺大；二氧化碳氣體焊接設備較復雜，要求操作人員具有較高的維護設備的技術能力；抗風能力差，給室外作業(yè)帶來一定困難；弧光較強，焊接時必須注意勞動保護，二氧化碳氣體純度一致性的保證問題等等。
二氧化碳氣體保護焊的保護作用主要是使焊接區(qū)與空氣隔離，防止空氣中的氮氣對熔化金屬的有害作用。
由于此種工藝成本低，二氧化碳氣體容易生產，目前廣泛應用的二氧化碳氣體保護電弧焊的保護氣體是二氧化碳。但是由于二氧化碳氣體的零熱物理性能的特殊影響，使用常規(guī)焊接電源時，焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡，易出現短路和熔滴縮頸爆斷、飛濺較多的情況。如果采用優(yōu)質焊機，參數選擇合適，可以得到很穩(wěn)定的焊接過程，使飛濺降低到最小的程度。
由于二氧化碳氣體保護焊在當前被認為時一種高效率、低成本、節(jié)省能源的焊接方法，在南水北調南干渠工程中得到推廣和應用也是順理成章的。南水北調南干渠工程中焊接任務繁重，這就要求不斷提高電焊工的焊接技術，購置先進的焊接設備，以滿足生產的需要。為了克服二氧化碳氣體保護焊的缺點，我們要找出一條途徑：主要是先購置少量的二氧化碳氣體保護焊焊接設備，由焊接技術較高的焊工試用，經過培訓，不斷掌握設備的性能，提高焊接技能，達到熟練操作的程度，然后再批量地購置高性能地設備，由導師帶徒和請專業(yè)工藝師授課，對所有電焊工統(tǒng)一進行培訓，考二氧化碳氣體保護焊焊接證，以確保達到工程質量要求的目的。
（二）優(yōu)缺點
1、優(yōu)點：
⑴ 焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工電弧焊的40~50%。
⑵ 生產效率高。其生產率是手工電弧焊的1~4倍。
⑶ 操作簡便。明弧，對工件厚度不限，可進行全位置焊接而且可以向下焊接。
⑷ 焊縫抗裂性能高。焊縫低氫且含氮量也較少。
⑸ 焊后變形較小。角變形為千分之五，不平度只有千分之三。
⑹ 焊接飛濺小。當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。
2、缺點：
⑴ 設備復雜，易出現故障。
⑵ 抗風能力差及弧光較強。
（三）焊接材料
1、焊絲：H08Mn2SiA，φ1.0～2.0mm。
2、二氧化碳保護氣體：無色、無味、無毒，純度大于99.5%氣體。
不純的二氧化碳氣體可采取如下措施（倒置放水和正置放氣）：
氣瓶倒立靜置1～2小時，然后打開閥門，放水2～3次，（間隔30分鐘）。
水處理后，將氣瓶正置兩小時，打開閥門，放掉氣瓶上部的氣體。
（四）、焊接設備
1、焊機型號： NB C——* * *
CO2 氣體保護
半自動焊
熔化極氣體保護焊機
2、送絲機構
3、送絲軟管和焊槍
4、供氣裝置：氣瓶、預熱氣、干燥器、流量計。
(五)、焊接工藝參數
1、電流：電流決定熔化速度，電流越大，熔化速度越快。
2、電弧電壓：U=14+I∕20±0.5～1.5(V)。
電壓適當時，為均勻密集的短路聲。
電壓較小時，飛濺增加，焊道變窄，易出現頂絲。
電壓過大時，弧長變長，飛濺顆粒度變大，易產生氣孔，焊道變寬，熔深和余高
變小，有較強的爆破聲。
3、氣體流量：一般與噴嘴大小一致，約為10～15L∕min
4、焊接速度：速度過慢時，焊縫變寬。而焊速過快時，易出現凸形焊道。通常焊接速度為30~60㎝/min。
5、電流極性：采用直流反極性，這時電弧穩(wěn)定，焊接過程平穩(wěn)，飛濺小。若采用直流正極性，則熔深較淺，余高較大和飛濺很大。而在堆焊、鑄鐵補焊時均采用直流正極性接法。
6、焊絲干伸長：L=10d（㎜），d為焊絲直徑。L∝I
當焊絲干伸長增加時，焊絲熔化速度增加，這時電流減小，將使熔滴與熔池溫度降低，造成熱量不足，而引起未焊透；另外，電弧不穩(wěn)，難以操作，飛濺大，成形差，易產生氣孔；
當焊絲干伸長變短時，電流增大，弧長變短，熔深變大，飛濺易粘附到噴嘴內壁，不易觀察熔池，甚至燒壞導電嘴。
（六）焊接方法
二氧化碳氣體保護焊焊接工藝中主要包括：平角焊、立角焊、開坡口平對接板焊接、開坡口立對接板焊接、開坡口橫對接板焊接等。能夠很好的掌握各種焊接方式，是確保焊接質量、工程質量的關鍵。南水北調南干渠工程中二氧化碳氣體保護焊主要運用在初襯鋼格柵加工中，其中主要采用平角焊及開坡口平對接焊接。
1、平角焊
⑴ 焊接規(guī)范及工藝參數
⑵ 焊接操作方法
焊腳尺寸決定焊接層次與焊道數，一般焊腳尺寸在10～12mm以下時采用單層焊。超過12mm以上采用多層多道焊。
單層焊：焊腳尺寸≤10mm
⑴、焊槍角度：如圖所示
⑵、運絲方法：斜鋸齒形，左焊法
斜鋸齒形運條時，跨距要寬，并在上邊稍作停留，防止咬邊及焊腳尺寸下垂。
多層多道焊
焊第一道與單層焊相同；焊第二道時，焊槍與水平方向的夾角應大些，使水平位置的焊件很好的熔合，多為45～55°之間，對第一道焊縫應覆蓋2/3以上，焊槍與水平方向的夾角仍為60～80°，運條方法采用斜鋸齒形；焊第三道時，焊槍與水平方向的夾角應小些，約為40°～45°，其它的不變，不至于咬邊及下垂現象，運條方法采用斜鋸齒形，均勻，對第二道焊縫的覆蓋應為1/3。
2、開坡口平對接板焊接
⑴ 焊接操作方法
焊接時，采用左焊法，焊絲中心線前傾角為10°~15°。打底層焊絲要伸到坡口根部，采用月牙形的小幅度擺動焊絲，焊槍擺動時在焊縫的中心移動稍快，擺動到焊縫兩側要稍作停頓0.5~1秒。若坡口間隙較大，應在橫向擺動的同時作適當的前后移動的倒退式月牙形擺動，這種擺動可避免電弧直接對準間隙，以防燒穿。蓋面層采用鋸齒形或月牙形擺動焊絲，并在坡口兩側稍作停頓，防止咬邊。
（七）、在工程中焊接控制參數的注意事項
在南水北調南干渠工程中，被廣泛應用的二氧化碳氣體保護焊施工過程中，確保焊接規(guī)范參數，是保證工程質量的灌漿。主要參數包括電源極性、焊絲直徑、電弧電壓、焊接電流、氣體流量、焊接速度、焊絲伸出長度、直流回路電感等。
1、電源極性二氧化碳氣體保護焊焊接一般材料時，采用直流反接；在進行高速焊接、堆焊和鑄鐵補焊時，應采用直流正接。
2、焊絲直徑二氧化碳氣體保護焊的焊絲直徑一般可根據表選擇。
3、電弧電壓和焊接電流對于一定直徑的焊絲來說，在二氧化碳氣體保護焊中，采用較低的電弧電壓，較小的焊接電流焊接時，焊絲熔化所形成的熔滴把母材和焊絲連接起來，呈短路狀態(tài)稱為短路過渡。大多數二氧化碳氣體保護焊工藝都采用短路過渡焊接。當電弧電壓較高、焊接電流較大時，熔滴呈小顆粒飛落稱為顆粒過渡?！?.6或∮2.0mm的焊絲自動焊接中厚板時，常采用這種過渡?！?mm以上的焊絲應用較少?！?.6～∮1.2mm的焊絲主要采用短路過渡，隨著焊絲直徑的增加，飛濺顆粒的數量就相應增加。當采用∮1.6mm的焊絲，仍保持短路過渡時，飛濺就會非常嚴重。
二氧化碳氣體保護焊焊絲直徑選用表(mm)
焊接電流與電弧電壓是關鍵的工藝參數。為了使焊縫成形良好、飛濺減少、減少焊接缺陷，電弧電壓和焊接電流要相互匹配，通過改變送絲速度來調節(jié)焊接電流。飛濺最少時的典型工藝參數和生產所用的工藝參數范圍詳見表。
二氧化碳氣體保護焊工藝參數
在小電流焊接時，電弧電壓過高，金屬飛濺將增多；電弧電壓太低，則焊絲容易伸人熔池，使電弧不穩(wěn)。在大電流焊接時，若電弧電壓過大，則金屬飛濺增多，容易產生氣孔；電壓太低，則電弧太短，使焊縫成形不良。
4、氣體流量二氧化碳氣體流量與焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度及噴嘴直徑等有關。氣體流量應隨焊接電流的增大、焊接速度的增加和焊絲伸出長度的增加而加大。一般二氧化碳氣體流量的范圍為8～2 5I／min。如果二氧化碳氣體流量太大，由于氣體在高溫下的氧化作用，會加劇合金元素的燒損，減弱硅、錳元素的脫氧還原作用，在焊縫表面出現較多的二氧化硅和氧化錳的渣層，使焊縫容易產生氣孔等缺陷；如果二氧化碳氣體流量太小，則氣體流層挺度不強，對熔池和熔滴的保護效果不好，也容易使焊縫產生氣孔等缺陷。
5、焊接速度隨著焊接速度的增大，則焊縫的寬度、余高和熔深都相應地減小。如果焊接速度過快，氣體的保護作用就會受到破壞，同時使焊縫的冷卻速度加快，這樣就會降低焊縫的塑性，而且使焊縫成形不良。反之，如果焊接速度太慢，焊縫寬度就會明顯增加，熔池熱量集中，容易發(fā)生燒穿等缺陷。
6、焊絲伸出長度指焊接時焊絲伸出導電嘴的長度。焊絲伸出長度增加，則使焊絲的電阻值增加，造成焊絲熔化速度加快，當焊絲伸出長度過長時，因焊絲過熱而成段熔化，結果使焊接過程不穩(wěn)定、金屬飛濺嚴重、焊縫成形不良和氣體對熔池的保護作用減弱；反之，當焊絲伸出長度太短時，則焊接電流增加，并縮短了噴嘴與焊件之間的距離，使噴嘴過熱，造成金屬飛濺物粘住或堵塞噴嘴，從而影響氣流的流通。一般，細絲二氧化碳氣體保護焊，焊絲伸出長度為8～1 4mm；粗絲二氧化碳氣體保護焊，焊絲伸出長度為1 0～2 0mm。
7、直流回路電感在焊接回路中，為使焊接電弧穩(wěn)定和減少飛濺，一般需串聯合適的電感。當電感值太大時，短路電流增長速度太慢，就會引起大顆粒的金屬飛濺和焊絲成段炸斷，造成熄弧或使起弧變得困難；當電感值太小時，短路電流增長速度太快，會造成很細顆粒的金屬飛濺，使焊縫邊緣不齊，成形不良。再者，盤繞的焊接電纜線就相當于一個附加電感，所以一旦焊接過程穩(wěn)定下來以后，就不要隨便改動。
二二氧化碳氣體保護焊注意事項：
1、由于空載電壓低，又是光焊絲，所以在引弧時，電弧穩(wěn)定燃燒點不易建立，焊絲易產生飛濺。又因工件始焊溫度低，在引弧處易出現缺陷。一般采用短路引弧法；引弧前要把焊絲端頭剪去，因為熔化形成的球形端頭在重新引弧時會引起飛濺；引弧時要選好位置，采用倒退引弧法。
2、收弧過快，易在熔坑處產生裂紋和氣孔，收弧的操作要比焊條電弧焊嚴格。應在熔坑處稍作停留，然后慢慢抬起焊炬。
3、對接平焊和橫焊，應使焊炬稍作傾斜，用左向焊法，坡口看得清，不易焊偏。在角焊時左焊法和右焊法都可以采用。
4、立焊和仰焊。立焊有兩種焊法，一種是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊縫平整美觀；但熔深較小，接頭強度較差，適用于不作強度要求的焊縫。另一種，由下向上焊接，焊縫熔深較大，加強面高，但外形粗糙。仰焊應采用細焊絲、小電流、低電壓、短路過渡，以保持焊接過程的穩(wěn)定性；C02氣體流量要比平、立焊時稍大一些；當熔池溫度上升，鐵水
有下淌趨勢時，焊炬可以前后擺動，以保證焊縫外形平整。
三二氧化碳氣體保護焊在南干渠工程中的重要作用：
南干渠工程是北京市南水北調配套工程的重要組成部分，是關系到北京南城飲水問題的關鍵。其中南干渠淺埋暗挖段總長約11.3km，雙涵洞形式，格柵總榀數約45200榀，約180800片，約100多萬條焊縫。工程量大，質量要求高，進度緊，且因為二氧化碳氣體保護焊具有成本低，效率高，質量優(yōu)等特點，故被各單位大量采用，在南水北調南干渠工程中發(fā)揮著極其重要作用。
第4篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵詞：海洋平臺；液態(tài)二氧化碳；滅火系統(tǒng)；調試
中圖分類號：TJ53+3文獻標識碼： A
引言:
隨著鹵代烷滅火劑的全面淘汰，二氧化碳作為潔凈滅火劑，由于其來源廣、成本低、適用范圍廣等特點，已普遍地應用于許多具有火災危險的重要場所。二氧化碳是一種無色、無味，不導電、性能穩(wěn)定、無環(huán)境污染、且不需要專門生產（其他行業(yè)生產的副產品），能夠用于撲救多種火災的潔凈滅火劑。經調查，目前二氧化碳滅火系統(tǒng)的裝設量已達裝設總量的15%以上，是僅次于水滅火系統(tǒng)的第二大滅火系統(tǒng)。
一、液態(tài)二氧化碳滅火基本理論
二氧化碳常態(tài)下是一種無色無味的氣體，屬于碳氧化物的一種。在常溫常壓下，密度相對于空氣略大，微溶于水，融水形成碳酸。二氧化碳大約占到大氣體積的0.03-0.04%，隨著溫室效應的增強，或略顯偏高。大氣中二氧化碳的主要來自有機化合物的燃燒、細胞的呼吸作用、微生物的發(fā)酵。
二氧化碳的表達式為CO2，結構式為C=O=C，相對分子質量44.01，通常以氣、液、固三種形式存在。二氧化碳物理性能見表1。
圖1二氧化碳分子結構
表1二氧化碳物理性能
二、惰性氣體滅火的理論
二氧化碳注入封閉火區(qū)后，不僅使得含有高含量氧氣的火區(qū)氣體排出，使得二氧化碳充滿火區(qū)空間，還使得二氧化碳環(huán)繞在燃燒物的四周，沖淡燃燒物四周空氣中的氧氣含量，使得氧氣含量下降，從而使燃燒熱量的產生速率下降，當燃燒物的熱產生率小于其熱散失率的程度加大，燃燒物的燃燒狀態(tài)就會發(fā)生轉變，燃燒隨后就會停止，注入液態(tài)二氧化碳后其滅火作用有:
(1)火區(qū)內的高濃度氧氣經過可控通風巷道排出，從而使得火區(qū)內氧氣濃度降低。
(2)注入火區(qū)中的液態(tài)二氧化碳是在足夠的壓力下壓注的，注入液態(tài)二氧化碳氣化后會增大火區(qū)壓力，可以有效減少火區(qū)的漏風。
(3)注入的液態(tài)二氧化碳溫度低，在其汽化過程中能夠吸收大量熱量，有效降低火區(qū)溫度。
(4)封閉火區(qū)注入二氧化碳后，不僅可以有效惰化火區(qū)，而且能夠起到抑爆的作用。
(5) 二氧化碳氣體具有自動追蹤、尋找火源的作用，而且具有在較短時間內擴散到整個空間的功效。據試驗，1m3的二氧化碳氣體的滅火效果相當于氮氣的3-7倍。
三、液態(tài)二氧化碳滅火設計探討
（一）、液態(tài)二氧化碳灌注方式
液態(tài)二氧化碳灌注方式包括兩種，一類是在地面將液態(tài)二氧化碳經氣化灌注，另一類是在井下將液態(tài)二氧化碳直接灌注。其中，前一種方式適用于井下防滅火、抑制瓦斯和煤塵爆炸等方面，特別適用于預防易自燃煤層火災和瓦斯事故的搶險救災。該方式是在井口附近地面直接安裝液態(tài)二氧化碳裝備，并且連接井下防滅火管路，使其成為地面固定式液態(tài)二氧化碳防氣化防滅火裝備系統(tǒng)；后一種主要應用于井下滅火，該方法具有窒息火區(qū)、冷卻降溫作用，其滅火效果好，而且火區(qū)不容易復燃的特點。該方法雖然也具有防火和抑制瓦斯和煤塵爆炸功能，但在井下實施長期防火作業(yè)實有困難，而阻爆作業(yè)也具有危險性，不如前一種方法安全可靠。針對高瓦斯礦井大面積火災，由于其滅火難度以及火區(qū)爆炸的危險性，宜采用在地面將液態(tài)二氧化碳經氣化灌注。
（二）、液態(tài)二氧化碳氣化防滅火裝備系統(tǒng)工藝流程
固定式液態(tài)二氧化碳氣化防滅火裝備系統(tǒng)工藝流程如圖2。在該流程圖中，貯液罐、空氣自熱式氣化器、氣電加熱式氣化器、氣體調壓裝置均為主體工藝設備，并由液相管路連接，構成為主生產工藝裝備系統(tǒng)；而貯液罐旁路泵送系統(tǒng)、氣相增壓系統(tǒng)、氣電加熱系統(tǒng)及井下管路系統(tǒng)均為輔助系統(tǒng)，主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)共同構成固定式液態(tài)二氧化碳防滅火裝備系統(tǒng)。
圖2液態(tài)二氧化碳氣化防滅火裝備系統(tǒng)工藝設計流程圖
(1) 貯液罐、空氣自熱式氣化器、氣電加熱式氣化器及其金屬高壓軟管1共同構成液相系統(tǒng)；金屬高壓軟管2為液、氣混相管路，是空氣自熱式氣化器與氣電加熱式氣化器之間的連接件。
(2)由泵與連接鋼管4和5構成為貯液罐旁路增壓泵送系統(tǒng)，貯液罐、氣電加熱式氣化器及其金屬高壓軟管6構成為氣化器增壓系統(tǒng)。
(3)由配電箱、熱交換器及其電源線構成為氣電汽化器的加熱系統(tǒng)；(4)由氣體調壓裝置及其控制閥門構成為氣態(tài)二氧化碳輸出系統(tǒng)。
（三）、固定式液態(tài)二氧化碳氣化防滅火裝備系統(tǒng)
該系統(tǒng)平臺裝備部分還設置有液相管路系統(tǒng)和氣相管路系統(tǒng)，其中液相系統(tǒng)將把貯液罐內的液態(tài)二氧化碳連續(xù)不斷地供給氣液轉換器，使之氣化；而氣相系統(tǒng)則對氣液轉換器實施增壓作用。以上兩個系統(tǒng)均通過金屬高壓軟管或鋼管把貯液罐和氣液轉換器連接起來，使其成為輸送液態(tài)二氧化碳和實施增壓的通道，除此之外，在強熱式氣液轉換器內設置了加熱系統(tǒng)，對該氣液轉換器進行加熱。
圖3液態(tài)二氧化碳氣化防滅火系統(tǒng)示意圖
貯液罐的功能和作用是:將來自化工廠的低溫、高壓液態(tài)二氧化碳儲存于貯液罐內，并供給轉換器氣化使用。為了保溫起見，貯液罐結構設計為內外雙層罐，類似暖瓶膽，以利于保溫，防止液態(tài)固化。罐體容量可根據防滅火要求制作，材質選用優(yōu)質鋼材。貯液罐外側設有旁路泵送增壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)保證使貯液罐內的壓力達到設計壓力范圍，當其壓力達到下限值，則旁路泵送增壓系統(tǒng)立即自動啟動，并往貯液罐內增壓至設計壓力的上限值，此時自動停泵，如此循環(huán)往復。貯液罐內設計壓力為1.3-2.2MPa范圍，泵送系統(tǒng)始終要保證貯液罐內設計壓力，其工作方式為間斷式，不是連續(xù)式，泵工作時間約占氣化時間的三分之一，所以比較省電。通過以上論述可知，將貯液罐制作成為雙層結構并配有旁路增壓系統(tǒng)和液相、氣相系統(tǒng)，其結構合理，系統(tǒng)完善。
（四）、工作原理及啟動方式
（1）手動控制：在氣體滅火系統(tǒng)中，系統(tǒng)在自動控制狀態(tài)下也可隨時由手動控制，手動控制優(yōu)先于自動控制。當保護區(qū)發(fā)生火災時，按下控制器的手動啟動按鈕，或防護區(qū)外的緊急啟動按鈕，系統(tǒng)馬上進入30s延時階段，之后程序與自動控制相同。
（2）自動控制：當保護區(qū)發(fā)生火災時，第一路探測器發(fā)出火災信號時，控制器發(fā)出警報，指示火災發(fā)生部位；第二路火災探測器發(fā)出火災信號時，系統(tǒng)開始進入30s延時階段，控制器一方面發(fā)出聲、光報警，另一方面發(fā)出聯動控制型號（如關閉送風設備、防火門窗等），延時30s后控制器發(fā)出指令啟動驅動氣體電磁閥，驅動氣體（高壓氮氣）通過管網打開集流管上的選擇閥和儲存滅火劑容器的容器閥，二氧化碳通過管道送到保護區(qū)經噴嘴釋放滅火。
（3）緊急停止控制：當發(fā)生火災警報時，在延時階段發(fā)現不需要啟動氣體滅火系統(tǒng)滅火時，可手動按下控制器上的紅色緊急停止按鈕。
（4）機械應急手動控制：當防護區(qū)發(fā)生火災，但由于電源或自動控制系統(tǒng)發(fā)生故障不能執(zhí)行滅火指令時，可用機械應急手動控制操作。機械應急有兩種啟動方法，一種有啟動氣體瓶，可直接手動打開對應保護區(qū)的啟動氣體電磁閥，之后程序與自動控制相同；另一種是非驅動氣體啟動方式的話，可直接手動打開對應保護區(qū)的選擇閥和儲存滅火劑容器閥，之后程序與自動控制相同。
四、固定式液態(tài)二氧化碳裝備系統(tǒng)技術參數
固定式液態(tài)二氧化碳裝備系統(tǒng)技術參數見表2。
表2技術參數表
例如：全淹沒系統(tǒng)中的高壓滅火系統(tǒng)，其滅火劑儲存用量應為設計用量與儲存容器內的剩余量之和，常見的情況是滅火劑儲存量等于設計用量，而忽略了應加上的儲存容器內剩余量。此外防護區(qū)的環(huán)境溫度也對二氧化碳的設計用量存在影響，當環(huán)境溫度超過100℃時，滅火劑用量應原設計用量基礎上每超過5℃增加2%，當環(huán)境溫度低于-20℃時，滅火劑用量應在原設計用量基礎上每降低1℃增加2%。這些因素都是在設計和施工時應在特別注意的。
五、結束語
我國海洋平臺興起于近年，對海洋平臺的設計還處于不斷完善階段。本文詳細地分析了二氧化碳滅火系統(tǒng)設計方法，對固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)及裝備進行了較為詳盡的闡述，這對于今后海洋平臺的二氧化碳系統(tǒng)設計有一定的指導作用。
參考文獻：
[1] 國際海事組織.國際海上人命安全公約綜合文本[S].
第5篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵詞 變壓器故障 氣相色譜技術 分析 應用
1.引言
變壓器是供電系統(tǒng)中的核心設備，萊蕪供電公司變電檢修工區(qū)管轄35kV—220kV變電站四十余座，主變壓器約八十余臺。這些設備一旦出現故障，將對安全生產造成嚴重影響。對于充油電氣設備無法通過肉眼及直接測量來判斷其的潛伏性故障，必須采用一定的技術方法來了解和監(jiān)督變壓器等充油電氣設備的運行狀況。氣相色譜技術的應用充分解決了這一難題。
2.色譜法的原理、特點和流程
2.1色譜法簡介
色譜法又叫層析法，它是一種物理分離技術。即根據不同的物質在由兩相（固定相和流動相）構成的體系中，具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時需要分離的物質也隨流動相一起運動，并在兩相間進行反復多次的分配，這樣就使得原來分配系數只有微小差別的各組分在移動速度上產生很大的差別，從而將各組分達到了分離。這種借在兩相分配原理而使混合物中各組分獲得分離的技術，稱為色譜分離技術或色譜法。當用液體作為流動相時，稱為液相色譜，當用氣體作為流動相時，稱為氣相色譜。
2.2氣相色譜法的一般流程
氣相色譜法的一般流程主要包括四部分：脫氣裝置、載氣系統(tǒng)、色譜柱和檢測器。
3.變壓器的故障產生的氣體及故障類型
3.1變壓器絕緣材料產生的氣體組分
油和固體絕緣材料在電或熱的作用下分解產生的各種氣體中，對判斷故障有價值的氣體有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運行的老化過程產生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。在油紙絕緣存在局部放電時，油裂解產生的氣體主要是氫和甲烷。在故障溫度高于正常運行溫度不多時，產生的氣體主要是甲烷。隨著故障溫度的升高，乙烯和乙烷逐漸成為主要特征。在溫度高于1 000℃時，例如在電弧弧道溫度（3 000℃以上）的作用下，油裂解產生和氣體中含有較多的乙炔。如果故障涉及到固體絕緣材料時，會產生較多的一氧化碳和二氧化碳。設備內部進水受潮時在強電場的作用下發(fā)生電解和電化學反應，也可產生大量的氫。
有時設備內并不存在故障，而由于其他原因，在油中也會出現上述氣體，要注意這些可能引起誤判斷的氣體來源。例如：有載調壓變壓器中切換開關油室的油向變壓器本體滲漏或某種范圍開關動作時懸浮電位放電的影響：設備曾經有過故障，而故障排除后絕緣油未經徹底脫氣，部分殘余氣體仍留在油中；設備油箱曾帶油補焊；原注入的油就含有某幾種氣體等。還應注意油冷卻系統(tǒng)附屬設備（如潛油泵，油流繼電器等）的故障產生的氣體也會進入到變壓器本體的油中。運行中變壓器、電抗器等設備內部油中氣體含量超過表1所列數值時，應引起注意。
僅僅根據分析結果的絕對值是很難對故障的嚴重性作出正確判斷的，必須考察故障的發(fā)展趨勢，也就是故障點（如果存在的話）的產氣速率。產氣速率是與故障消耗能量大小、故障部位、故障點的溫度等情況直接有關的?？偀N的相對產氣速率大于10%時應引起注意。變壓器和電抗器等設備絕對產氣速率的注意值超過表2所列數值時，應引起注意。
3.2對一氧化碳和二氧化碳的判斷
當故障涉及到固體絕緣時會引起一氧化碳和二氧化碳含量的明顯增長。但根據現有統(tǒng)計資料，固體絕緣的正常老化過程與故障情況下劣化分解，表現在油中一氧化碳和二氧化碳的含量上，一般情況下沒有嚴格的界限，規(guī)律也不明顯。實踐證明，當懷疑設備固體材料老化時，一般二氧化碳與一氧化碳的比值大于7。當懷疑故障涉及到設備固體材料時，可能二氧化碳與一氧化碳的比值小于3。突發(fā)性絕緣擊穿事故時，油中溶解氣體中的一氧化碳、二氧化碳含量不一定高，應結合氣體繼電器中的氣體分析作判斷。
4.診斷變壓器等充油設備內部的潛伏性故障
在診斷變壓器等充油設備內部的潛伏性故障時，應綜合考慮以下三個方面的因素，做到準確判斷變壓器的故障類型及故障的大致部位：
4.1故障下產氣的累計性
充油電氣設備的潛伏性故障所產生的可燃性氣體大部分會溶解于油。隨著故障的持續(xù)，這些氣體在油中不斷積累，直至飽和甚至析出氣泡。因此，油中故障氣體的含量及其累計程度是診斷故障的存在與發(fā)展情況的一個依據。
4.2故障下產氣的速率
正常情況下充油電氣設備在熱和電場的作用下也會老化分解出少量的可燃性氣體，但產氣速率很緩慢。當設備內部存在故障時，就會加快這些氣體的產氣速率。因此，故障氣體的產氣速率，也是診斷故障的存在與發(fā)展程度的另一個依據。
4.3故障下產氣的特征性
變壓器內部在不同故障下產生的氣體有不同的特征。例如局部放電時總會有氫；較高溫度的過熱時總會有乙烯；而電弧放電時也總會有乙炔。因此，故障下產氣的特征性是診斷故障性質的又一個依據。
5.氣相色譜分析應用舉例
例：利用對油中溶解氣體的色譜分析診斷變壓器存在過熱性故障
5.1查對《注意值》
總烴183μL/L超出150μL/L 的注意值；
總烴絕對產氣速率31mL/d超出12mL/d的注意值；
總烴相對產氣速率2483℅/月超出12℅/月的注意值。
5.2判斷故障的類型及嚴重程度
根據判斷故障性質的《三比值法》和《特征氣體法》診斷為發(fā)展較快的高溫過熱性故障。其故障原因主要為由于磁通集中引起的鐵心局部過熱，鐵心兩點或多點接地，接頭或接觸不良等原因。建議立即計劃停電檢修。
在主變停電吊罩檢查時發(fā)現，在鐵心與外殼底座之間放有一把12英寸的扳手。故障點的部位已形成黑色積炭。故障的原因是由于扳手和鐵心的距離太近幾乎連接，運行中由于磁場和震動等因素使得扳手與鐵心連接，造成鐵心兩點接地。由于及時發(fā)現并準確的診斷出故障的類型，及時采取了相應的措施，避免了因故障擴大而造成的設備損壞和停電事故的發(fā)生，保證了設備和電網的安全運行。
6.總結
利用氣相色譜法對充油電氣設備油中溶解氣體分析，能盡早發(fā)現設備內部存在的潛伏性故障，并隨時監(jiān)視故障的的類型和發(fā)展趨勢，從而進一步估計故障的危害性，以便及時采取措施，做出正確處理，防止重大的設備損壞和停電事故的發(fā)生，保證設備及電網的安全運行。
參考文獻
第6篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵詞：二氧化碳去除；一氧化碳催化；除濕；吸收床
中圖分類號：TD77 文獻標識碼：A
我國是資源大國，有著豐富的煤礦資源，同時我國是煤礦安全事故頻發(fā)的國家。煤礦事故的發(fā)生嚴重威脅煤礦工人的生命安全，也會造成一定的經濟損失。2010年智利礦難中避難設施的成功應用，促進了我國井下避險系統(tǒng)的建設。2010年7月27日，要求2013年前，所有煤礦都要安裝避險設施，并于3年之內完成。也正是這一政策，促進了緊急避險系統(tǒng)的快速發(fā)展。
1緊急避險設施內空氣凈化特點
緊急避險設施是指在煤礦井下發(fā)生緊急情況下，為遇險人員安全避險提供生命保障的設施、設備、食物等組成的整體。緊急避險設施主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室、可移動式救生艙。該設施能夠抵御高溫煙氣，隔絕有毒有害氣體，對內提供氧氣、食物、水，凈化有毒有害氣體，創(chuàng)造生存基本條件。
1）無外部動力電源。井下發(fā)生災變后，礦井電力供應可能因災變而中斷，密閉空間無法得到外界動力支持，凈化裝置的運轉需依靠儲備動力。
2）密閉空間有效容積小。救生設備自身體積較少，同時容納避險人員和衛(wèi)生系統(tǒng)，內置凈化裝置尺寸受到限制。
3）一定的空氣凈化能力。緊急避險設施是一個有限密閉的空間，隨著救援時間的不斷增加，污染物將不斷增加，濃度不斷增大，生存環(huán)境逐漸惡化。密閉空間內成分十分復雜，我國從潛艇內檢測出652種組分，其中無機組分共44種，有機組分608種；有機氣體中脂肪烴350種，芳香烴104種，含氧化合物104種，鹵代烴27種。由于氣體污染物種類繁多，目前還不能采用同一種方法或裝置將其完全去除，而必須針對不同的氣體種類采用不同的凈化方法。避險人員代謝時會產生CO2及H2O，代謝方程式為：
（1）
按照國家標準，處理CO2能力應不低于0.5L/ min·人，且CO2濃度不高于1%，處理CO2時，不產生其他附加影響；避難設施在使用時，CO可能會隨避險人員進入設施內，處理CO的能力應能保證在20min內將CO濃度由0.04%降到0.0024%以下，整個救援期間，避險設施內的濕度不得大于85%。
2 空氣凈化方法
2.1密閉空間內CO2凈化方法
（1）一乙醇胺清除二氧化碳方法：其基本原理是，通過風機將二氧化碳濃度高的空氣抽入，二氧化碳被一乙醇胺溶液吸收后在配上制氧裝置產生的氧氣重新輸送至艙室內呼吸使用。
（2）過（超）氧化物吸收法：利用過（超）氧化物與空氣中的CO2反應生成相應的鹽并釋放出氧氣，在國防工事、攜帶式面具、宇宙飛船等密閉環(huán)境中大量使用。
（3）金屬氫氧化物吸收法：金屬氫氧化物普遍呈堿性，可與酸性二氧化碳氣體發(fā)生酸堿反應產生穩(wěn)定的碳酸鹽，并且反應過程中不會產生其他污染性氣體，常用在工業(yè)生產中二氧化碳的去除。
一乙醇胺清除二氧化碳在密閉空間內基本能滿足要求，但裝置體積大、能耗高、效率低、并存在著一乙醇胺泄漏造成艙室二次污染的可能性，因此難以在煤礦緊急避險設施中使用；過（超）氧化物吸收法不僅能夠清除空氣中大量的二氧化碳，還能產生人體呼吸所需的氧氣，無疑在一般的密閉場所中是最佳的選擇，例如俄羅斯的核潛艇多采取這種方法去除二氧化碳，但是煤礦緊急避險設施存在爆炸的危險性，由于過（超）氧化物反應劇烈，會給煤礦安全帶來隱患，因此無法在緊急避險設施內使用；考慮井下工作條件和人員安全的現實，選取金屬氫氧化進行CO2凈化較為合適。表1為常見的CO2固體吸收劑性能。
表1可以看出只有氫氧化鋰的理論容量最大，被部分廠家采用。經過大量實驗證實，氫氧化鋰初期具有較大的粉塵率，而鈉石灰是一次性醫(yī)用耗材的一種，腹腔鏡手術或者其它全麻手術中用以吸收二氧化碳。從安全角度上來講，我們優(yōu)先選取鈉石灰做為二氧化碳吸收劑。
2.2 密閉空間內CO凈化方法
（1）霍加拉特觸媒催化氧化法?；艏永卮呋瘎┦怯苫钚訫nO2和CuO按一定比例制成的顆粒狀催化劑，在呼吸保護方面時應用最廣泛也是最古老的一種，但是仍有其他非金屬催化劑無法比擬的活性。廣泛使用于煤礦過濾式自救器、消防面具、二炮使用的特防濾毒罐等。
（2）貴金屬低溫催化氧化法。自從研究人員首次發(fā)現金屬氧化物對CO氧化反應有促進作用以來，許多學者對貴金屬催化劑進行了研究和優(yōu)化?，F已發(fā)展出多種貴金屬一氧化碳催化劑，在CO與O2的反應中，貴金屬以其良好的吸附活性被認為是首選催化劑。
霍加拉特觸媒的活性與氣體的潮濕環(huán)境息息相關，在煤礦潮濕的環(huán)境下，不宜采取霍加拉特觸媒做為一氧化碳的催化劑。因此在煤礦避險設施中，我們選取貴金屬催化劑作為一氧化碳的消除劑。
2.3 濕度的控制方法
（1）冷凍除濕。把空氣冷卻至其露點溫度以下，濕空氣中的水分就被冷凝析出，降低了空氣的絕對含濕量。
（2）干燥劑除濕。吸附方式及反應產物不同為分物理吸附干燥劑和化學吸附干燥劑。常用物理吸附的干燥氯化鈣、吸水樹脂、活性炭等。表2為常見吸附劑對水的吸附能力表。
綜合考慮，避險設施中優(yōu)先選擇吸水樹脂做為干燥劑。
3 凈化系統(tǒng)的設計
目前市場專為救生艙設計的風機主要集中在24V（30～50W），風機在空載條件下平均最大風速為14m/s，最大風量為350m3/h，全壓P=120Pa。受阻力降限制整個凈化系統(tǒng)床層的厚度不宜超過50mm，本設計凈化床采用串聯方式。由于密閉空間內空間的影響，凈化系統(tǒng)的面積一般不宜大于660mm×660mm。氣流在各層中的均勻分布是有效催化和吸收的基本條件，由于二氧化碳的吸收會產生一定量的水，產生的水會對一氧化碳催化劑的催化性能產生影響。我們用三個床層，二氧化碳吸收除濕劑一氧化碳催化劑，反復循環(huán)密閉空間內的空氣，凈化系統(tǒng)的吸收床層示意圖如圖1所示。
3.1 二氧化碳床層的設計
二氧化碳吸收的過程中，溶質二氧化碳首先由氣相流經至氣、固界面，隨后在由界面向固相主體流動，與吸收劑中有效組分發(fā)生化學反應。反應的離子方程式為：
（2）
那么此過程就可簡化為二氧化碳吸收的逆流填料塔模型。二氧化碳沿氣流途徑的變化情況不僅與氣流流速有關，還與固相中的有效成分、擴散速率等因素有關。這就使得化學吸收的過程十分復雜，介于這樣的理論模型，目前仍無可靠的一般方法，設計時往往按照實測數據進行理論分析，在通過理論分析的數據對設計進行指導。
現在我們對面積進行限定，由于密閉空間的特殊性，我們將凈化系統(tǒng)的面積初步定于440mm×440mm，然后逐步對藥劑量增加進行試驗，通過對比試驗與數據處理分析，我們將得出反應的最佳平衡濃度與藥劑量的關系。并通過試驗對藥床厚度及質量選取產生設計依據。
將風機的風量調至恒定值（最大值），在440mm×440mm的二氧化碳吸收床層上分別加入5kg、10kg、15kg、25kg等質量的二氧化碳吸收劑。按照5L/min（十人的呼吸量）的流量對10m3的密閉空間內通入濃度為99%的二氧化碳氣體。并將風機風量調至最大值。觀察并記錄數據，通過對記錄數據進行數值分析后得到圖2所示的二氧化碳濃度在不同質量吸收劑下（同等凈化面積）的變化曲線。
從圖2的曲線可以明顯的看出，在5kg和25kg吸收劑的情況下，二氧化碳的濃度隨著時間無限制的升高，無法產生平衡點；在10kg和15kg吸收劑的情況下，濃度趨于平衡，并且都有各自的平衡點。但是究竟哪個平衡點才是真正的最佳點呢，我們通過進一步的數值分析得出理論。因為數據中濃度的平衡點并非穩(wěn)態(tài)，因此我們采取平均值作為數據，因此根據平均值可以得到平均濃度與加入二氧化碳吸收劑的關系如圖3所示。
3.2 二氧化碳總量的設計
根據設計標準，救生設施處理CO2的能力不低于0.5L/min·人，鈉石灰的吸收率為0.3。通過試驗，避險人員在使用設備時新陳代謝產生的CO2質量為
（3）
鈉石灰的量為：
（4）
上式中，t：避險時間/min，p：避險人數/人，pa：CO2代謝量/l/p。
3.3 一氧化碳床層的設計
一氧化碳吸收劑為貴金屬催化劑，床層上發(fā)生的即是催化氧化反應，因為風機的風量和催化劑的總量已經確定，所以在依據二氧化碳床層的面積對一氧化碳進行吸收。
3.4催化劑總量的計算
CO催化劑質量為：
（5）
上式中：mf：風機最小風量/m3/h，WHSV：催化劑最佳質量空速（80000h-1）。
3.5 干燥劑床層的設計
吸水樹脂吸無離子水速度≤30s，吸收速度為105s，保水性極強，在設計時只需考慮風機的風量問題，所以在狹小的密閉空間內，只需增大藥床面積即可。再設計采用二氧化碳同樣面積的藥床即可。
3.6 干燥劑總量的計算
從方程式（1）中可以看出，每產生1mol的二氧化碳就隨之會產生1mol的H2O，從方程式（2）中可以看出，藥劑每吸收1mol的二氧化碳也會產生1mol的H2O。那么每產生1mol的二氧化碳就會產生2mol的H2O，整個避險期間產生的H2O總量為
（6）
上式中Vm為氣體摩爾體積，約為22.4L/mol。整個避險期間需要的干燥劑總量為
（7）
上式中，Mh2o為水的相對分子質量，A為干燥劑的吸水能力。
四、驗證試驗結果
根據以上設計與匹配，我們現在以10人為標準，在10立方米的空間內進行試驗。得到二氧化碳-生存時間、濕度-生存時間的曲線如圖4所示。
結語
本文提出了煤礦密閉空間內的空氣凈化，篩選出了鈉石灰、貴金屬催化劑及高效吸水樹脂等空氣凈化藥劑，并根據煤礦災變后的特殊情況對凈化裝置進行了研究。設計出了適用于煤礦密閉空間內的空氣凈化器。
參考文獻
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[2]李東祥，汪榮順.水下密閉空間生存環(huán)境的綜合改善技術[J]，艦船科學技術，2008.
[3]常規(guī)潛艇艙室大氣環(huán)境控制技術與研究[J]，艦船電子工程，2009.
[4]張紀領，尹燕華，張志海.CO低溫氧化霍加拉特催化劑的研究[J].工業(yè)催化，2007.
第7篇：二氧化碳氣體的特點范文
在新課程的背景下，化學教師應根據課堂這一特定的生態(tài)環(huán)境，通過老師與學生、學生與學生、學生與文本之間的對話、溝通和合作等活動，產生交互影響，以動態(tài)生成的方式推進教學活動.讓學生在獲取知識的同時，產生自己的學習經驗，獲得豐富的情感體驗，張揚起充滿智慧的個性，使凝固的課堂場景變成一幅幅鮮活的、生動的畫面，流淌出生命的活力.
下面介紹動態(tài)生成的基本方法.
課堂教學是一個動態(tài)生成的過程，具有極強的現場性.再好的預設，也無法預知課堂教學中的全部細節(jié).所以教師不僅需要課前的精心預設，面對富有價值的生成資源，教師還應獨具慧眼，及時將動態(tài)生成資源捕捉并理智納入課堂臨場預設范疇之中，根據需要改變預設目標，重新設置開放的適應學生需要的教學流程，從而真正讓課堂呈現出靈動的生機和跳躍的活力.
1.開放性生成
接受美學理論認為，生活的意義充滿了未定性.一方面，因為生活自身存在著創(chuàng)作中的空白；另一方面，因為人類與生活的交往是一種不對稱的交流，這種不對稱的交流，產生了許多空白和未定點，造成生活意義的未定性.這樣，在實驗教學中，要引導學生對生活進行深層次的挖掘，發(fā)現生活的空白，實現課堂教學的動態(tài)生成.
一般認為空氣中二氧化碳約占空氣總體積的0.03%.可是地球上存在許多可能引起二氧化碳含量變化的因素.比如，許多動物（包括人）在生命活動過程中要消耗氧氣，呼出二氧化碳氣體；燃料燃燒會釋放出大量的二氧化碳氣體；綠色植物的光合作用要消耗二氧化碳氣體……在學習過程中，同學們自然會想到一個問題：上述因素會不會使空氣中的二氧化碳含量發(fā)生變化？是變大還是變??？
同學們提出了多種猜想，對二氧化碳的變化結果做了預測：
（1）空氣中的二氧化碳含量逐漸增高，人們所說的“溫室效應”，就是例證.
（2）二氧化碳氣體的消耗和生成會保持平衡，空氣中的二氧化碳含量不會變化.不然，空氣成分就不會保持恒定.
（3）在不同地段環(huán)境、不同的時間里，某個區(qū)域空氣中二氧化碳含量可能會發(fā)生波動，但由于空氣的流動，空氣中二氧化碳的含量總體變化不大.
（4）二氧化碳含量白天低，晚上高.
（5）二氧化碳早晨低，傍晚高.
……
在這個案例中，探究活動具有開放性，過程和結論不求唯一，教師要關注學生對空氣中二氧化碳含量變化所作出的猜想和對探究結論給出的合理說明.學生勇于質疑，勤于思考的精神；指導學生運用已學化學知識和技能方法解決新的、較為復雜的化學問題.
2.拓展遷移生成
《化學課程標準》指出：“化學是自然科學的重要組成部分，它側重于研究物質的組成，結構和性能的關系，以及物質轉化的規(guī)律和調控手段.今天，化學已發(fā)展成為材料科學、生命科學、環(huán)境科學和能源科學的重要基礎，成為推動社會文明和科技進步的重要力量，并正在為解決人類面臨的一系列危機，如能源危機、環(huán)境危機和糧食危機等，做出積極的貢獻.”因此，在化學教學中，我們不能把學生的視野框定在薄薄的課本內，而應以發(fā)展學生的科學素養(yǎng)為目標，把化學這本“小書”與生活這本“大書”相融合.一個知識點學完了，這絕不是化學的終結，而應將它看作是“動態(tài)生成”持續(xù)張揚的契機，讓學生在拓展延伸中不斷生成新的知識，在持續(xù)生成的過程中，不斷提升自己的科學素養(yǎng).
現在給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選.
（1）請你設計實驗，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收.
（2）你的設計對工業(yè)上生產硝酸有什么啟示？（從原料的充分利用、減少污染物的排放等方面考慮）
第8篇：二氧化碳氣體的特點范文
關鍵詞：船舶消防系統(tǒng);泡沫滅火;二氧化碳滅火
1.引言
火災是一種對財產造成嚴重損失，給人們生命帶來嚴重威脅的事故。航行于海上的船舶如果發(fā)生火災，后果更為嚴重，由于船上地方狹小、設備集中、載有易燃物品，因而撲救條件比陸上差，人員脫險也較陸上困難，且很難得到快速的救援。因而只能依靠自己的力量施救，因此，船舶消防系統(tǒng)是船舶保證安全的重要系統(tǒng)。
2. 船舶消防系統(tǒng)概述
船舶消防系統(tǒng)是為了預防船舶火災，保護船上人員貨物安全的設備系統(tǒng)。根據國際海上人命安全公約（SOLAS）的要求，船舶上除了必備的消防水系統(tǒng)，手提式滅火器，還必須設置符合《消防系統(tǒng)安全規(guī)則》的固定式滅火系統(tǒng)[1]。固定式滅火系統(tǒng)的分類根據滅火介質的不同，一般分為固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)、固定式泡沫滅火系統(tǒng)、固定式壓力水霧滅火系統(tǒng)等三種，每艘船根據其大小、航行區(qū)域、載貨種類相應設置一種或幾種固定式滅火系統(tǒng)[2]。本文簡要介紹了船舶上比較常用的是固定式氣體滅火系統(tǒng)和固定式泡沫滅火系統(tǒng)。
2.1 固定式泡沫滅火系統(tǒng)
泡沫滅火系統(tǒng)按其發(fā)泡倍數分為三種：發(fā)泡倍數低于20倍的為低倍數泡沫滅火系統(tǒng)；發(fā)泡倍數介于21～200倍之間的為中倍數泡沫滅火系統(tǒng)；發(fā)泡倍數介于201～1000倍之間為高倍數泡沫滅火系統(tǒng)。其中高倍數泡沫滅火系統(tǒng)，具有發(fā)泡倍數高、滅火效率強、滅火迅速，極強滲透性等特點。能快速充滿大空間的火災區(qū)域，阻斷火災的燃燒蔓延等特點，不但適用于撲滅一般火災，對于撲滅油類火災更為合適。因此船舶中除了機器處所外，貨油艙甲板上也常采用泡沫滅火系統(tǒng)[3]。
泡沫液的滅火原理主要體現在冷卻、窒息和隔離三個方面：首先通過泡沫原液和海水按比例混合形成混合液，混合液中混入空氣而產生泡沫。泡沫群大量覆蓋在燃燒物表面，形成泡沫覆蓋層，使燃燒物的表面與空氣隔絕，同時泡沫受熱蒸發(fā)產生的水蒸氣可以降低燃燒物附近氧氣的濃度，起到窒息滅火作用。其次，泡沫層還能阻止燃燒區(qū)的熱量作用于燃燒物質的表面，降低燃燒物質的溫度，通過冷卻而達到滅火的目的。
船舶固定式泡沫滅火系統(tǒng)通常由泡沫艙+泡沫泵+比例混合器+主干管道+噴嘴或泡沫消防炮等組成。通常泡沫艙、泡沫泵及比例混合器通常存放于機艙內，噴嘴或消防炮的布置應保證噴射泡沫能有效覆蓋所有的滅火區(qū)域。
采用泡沫滅火系統(tǒng)時，首先應計算需要船舶上需要保護區(qū)域的面積。根據發(fā)泡倍數確定泡沫原液的容量，泡沫原液和海水的比例通常為3%～6%，確保船舶上攜帶的泡沫原液容量足夠覆蓋船舶需要的滅火區(qū)域，根據發(fā)泡率確定泵的有關參數。撲滅A類火災時，淹沒深度不應小于最高保護高度的1.1倍，且應高出最高保護對象0.6m以上。固定式泡沫滅火系統(tǒng)的設計應滿足在泡沫消防水泵或泡沫混合液泵啟動后，將泡沫混合液或泡沫輸送到保護區(qū)域的時間不大于5分鐘，淹沒時間一般不大于5分鐘，高倍數泡沫滅火系統(tǒng)用于撲滅A、B類火災時，系統(tǒng)水和泡沫液連續(xù)供應時間一般不應小于12分鐘，對于貨油船舶，泡沫持續(xù)供應時間不應少于20分鐘。
2.2 固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)
根據規(guī)定，設有燃油鍋爐或燃油裝置的A類機器處所，設有內燃機的A類機器處所及用于載運油箱中備有自用燃料的機動車輛的密閉裝貨處所，1000總噸及以上客船的裝貨處所（除運載危險貨物外），2000總噸及以上貨船的裝貨處所（除運載危險貨物外）等，一般均應裝設固定式高倍二氧化碳滅火系統(tǒng)[3]。
二氧化碳滅火作用主要是窒息，其次是冷卻。滅火中，二氧化碳釋放出來，稀釋空氣中的氧含量，氧氣含量的降低會使燃燒時熱的產生率減小，當熱產生率減小到低于熱散失率的程度，火焰就會熄滅。另一方面，因熱焓降低，溫度會急劇下降，二氧化碳有一部分會轉變?yōu)槲⒘５墓腆w粒子——干冰。干冰吸收周圍的熱量而升華，即產生冷卻燃燒物的作用。
船舶上固定式二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)主要是由二氧化碳+控制閥+氣體釋放閥+主干管道+氣體釋放噴頭組成。船舶中的二氧化碳氣瓶存放室，應位于安全和隨時可到達的地方，并應有經主管機關滿意的有效通風。這種存放室的任何進口最好應開向開敞甲板，且在任何情況下應與被保護場所分開。出入口的門應該是氣密的，構成這種存放室的艙壁和甲板應是氣密和適當隔熱的。
采用二氧化碳滅火時，首先要計算船舶居住區(qū)、機艙以及其它需要保護區(qū)域的體積，得出船上所需攜帶的二氧化碳含量。一般使用CO2作為裝貨處所的滅火劑時，所備此種氣體的數量應足以發(fā)出體積至少等于該船能密封的最大貨艙總容積的30%的自由氣體。當使用CO2作為甲類機器處所的滅火劑時，所攜此種氣體的數量應足以發(fā)出至少等于下列兩者中較大值的自由氣體：最大處所總容積的40%或最大處所包括機艙棚在內的全部容積的35%。此外，由于過量二氧化碳會導致人窒息死亡，為了船上人員的安全，對經常有人員在內部工作或出入的處所，應設有施放滅火劑的自動聲響報警裝置，它應在滅火劑施放至少20秒前發(fā)出警報，以便工作人員迅速撤離[3]。
3. 結束語
與陸地相比，船舶內部結構復雜，分艙多，通道狹窄，貨物密集，回旋余地小，因此火災撲救條件較為惡略，固定式滅火系統(tǒng)是撲救船舶火災十分重要的設施，被視為滅火自救的最后依靠手段，因此了解并熟悉固定式滅火系統(tǒng)，是保證船舶安全的一項重要工作。
參考文獻
[1]《國際海上人命安全公約》2004年綜合文本
第9篇：二氧化碳氣體的特點范文
1、問題的產生
當化學反應在空氣中進行，要檢驗或驗證擴散在空氣中的氣體生成物時，我們?？嘤谝驓怏w的分散而無法將氣體通入液體試劑中。在選用某些方法時，實驗現象和效果又不太明顯。如：初中化學課上，在檢驗含碳物質在空氣中燃燒能產生二氧化碳時，是用內壁蘸有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上，觀察石灰水的變化來判斷是否有二氧化碳生成。這種做法效果相當差，因為燒杯上附著的石灰水太少，石灰水出現渾濁的現象有時幾乎無法顯現。如果能把散布在空氣中的二氧化碳吸收起來并讓其通過澄清石灰水，實驗效果將會明顯改觀。
醫(yī)院里在給病人打吊針時，瓶中液體從一個管流下來，同時另一管會吸收空氣進入瓶內。受打吊針原理的啟發(fā)，筆者用簡單的幾種儀器和零件進行組裝，制成了“吊針式吸氣裝置”，經使用效果非常好，現將此裝置的制作方法、使用方法以及此裝置的應用作簡要說明。
2、所需物品
漏斗、試管、鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、玻璃管、膠皮管、500mL礦泉水瓶2個、雙孔橡皮塞2個、彈簧夾。
3、裝置組裝
4、使用方法及原理說明
將一個礦泉水瓶裝滿水，塞好帶有導管的雙孔橡皮塞，膠皮管用彈簧夾夾好，倒立放在鐵架臺的鐵圈上，另一只空瓶子放在下面待接水。此時，上瓶中的水不能流下。再將左邊儀器按圖示連接好。把可燃物(如：蠟燭、甲烷、一氧化碳等)點燃置于漏斗下，打開彈簧夾，上瓶中的水受重力作用將流下進入下面空瓶，上瓶內形成負壓，將漏斗下的氣體吸人試管中并有連續(xù)氣泡產生，很快會看到石灰水變渾濁，證明蠟燭燃燒后產生了二氧化碳。吸氣的速率還可南手捏橡皮管來控制。若使吸氣的時間變長，還可將礦泉水瓶換成大的飲料瓶，或待水流完后將兩個瓶子進行倒換。
5、裝置的其他應用
此裝置除用作檢驗可燃物(如蠟燭、木炭、甲烷等)在空氣中燃燒后是否有二氧化碳生成之外，還有其他多方面用途。如：把濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸打開瓶塞后放于漏斗下，試管內事先放入石蕊試液，通過石蕊試液是否變紅，證明該酸有無揮發(fā)性。同理，若想證明氨水的揮發(fā)性，可在試管內放入酚酞試液；若想檢驗含硫物質(如火柴)燃燒后是否有二氧化硫產生，可在試管內放入稀的高錳酸鉀溶液f這比教材上用兩只燒杯做實驗成功率要高得多)；若想檢驗香煙的煙霧中有焦油，可在裝置中的漏斗內管口處插入一根點燃的香煙，很快能看到導管及試管中有煙氣且導管壁上有黃褐色的焦油出現?？傊?，此裝置最大的特點是可以將氣體物質很快匯集并通入試管內的試劑中，使得實驗效果更加明顯。