Znaczenie gazów technicznych w przemyśle

Klasyfikacja i otrzymywanie gazów technicznych

Wszystkie gazy techniczne, w zależności od sektorów gospodarki, w których są wykorzystywane, dzieli się na następujące kategorie:

• gazy spożywcze,
• gazy sprężone,
• gazy ciekłe,
• gazy palne.

Gazy stosowane w przemyśle otrzymuje się z powietrza, w procesie separacji kriogenicznej. Następnym etapem zawsze jest rozdzielenie składników skroplonego powietrza na drodze destylacji. Kolejno ma miejsce separacja poszczególnych gazów z wykorzystaniem membran oraz absorpcji wybiórczej na sitach molekularnych (sposób separacji dla tlenu, azotu, argonu i helu).

Gazy techniczne, w zależności od przeznaczenia są produkowane o różnym stopniu czystości. Zawierają od kilku do tysięcznych wartości procentowych domieszek. Gazy wykorzystywane w laboratorium, chociażby do analiz chromatografii gazowej (głównie wykorzystywane: hel, azot, wodór, argon), są możliwie wysokiej czystości. Z tego powodu często nazywane są gazami specjalistycznymi. Gdy wysoka czystość gazu nie jest wymagana, stosuje się  gazy z domieszkami, o niższej czystości.

Najważniejsze gazy techniczne

Najważniejsze i najczęściej wykorzystywane gazy techniczne to:

• Hel, He:

Hel jest nietoksycznym gazem szlachetnym, pierwszym w grupie gazów szlachetnych. W atmosferze ziemskiej praktycznie nie występuje, dlatego całe zapotrzebowanie na ten gaz jest pokrywane ze źródeł gazu ziemnego zawierającego hel. W postaci ciekłej hel jest ważnym składnikiem przemysłu niskotemperaturowego. Jest istotnym gazem w chromatografii gazowej, gdzie pełni funkcje gazu nośnego. Istnieje jednak wiele innych jego zastosowań, od płukania i zwiększania ciśnienia aż po stosowanie jako gazu podnoszącego.

• Tlen, O₂:

Reaktywność świadczy o istocie stosowania w przemyśle tlenu jako gazu technicznego. W przyrodzie jest tylko kilka pierwiastków, z którymi tlen się nie łączy. Procesy utleniania i spalania przebiegają znacznie szybciej w natlenionej atmosferze niż w powietrzu. Ze względu na tę właściwość tlen jest niezbędny w wielu gałęziach przemysłu. Również odgrywa kluczową rolę dla metabolizmu organizmów, dlatego wykorzystuje się go do wielu zastosowań w uzdatnianiu wody i inżynierii środowiskowej.

• Chlor, Cl₂:

Otrzymuje się go w wyniku elektrolizy chlorku sodu. Chlor ma ostry, duszący zapach, wykrywalny już przy niewielkich stężeniach. Gęstość chloru jest 2,5 razy większa niż gęstość powietrza. Jest niepalny, ale może reagować wybuchowo z wieloma powszechnie stosowanymi substancjami, takimi jak acetylenem, eterem czy terpentyną. Łatwo rozpuszcza się w wodzie. Stosuje się go do dezynfekcji wód, szczególnie popularny jest do dezynfekcji wód basenowych, do procesów bielenia, a także do syntezy w przemyśle związków organicznych i nieorganicznych.

• Dwutlenek węgla, CO₂:

Najważniejsze cechy dwutlenku węgla to niepalność, brak barwy i zapachu. Jest wysoce rozpuszczalny w wodzie. Dwutlenek węgla nadaje napojom smakową świeżość, pomaga w uzdatnianiu wody pitnej i stanowi alternatywę dla agresywnych kwasów w neutralizacji ścieków. W postaci kriogenicznej CO₂ staje się suchym lodem, który nadaje się jako czynnik chłodniczy lub środek czyszczący do czyszczenia suchym lodem. Dwutlenek węgla wykorzystywany jest także do: rozdrabniania, dozowania, pakowania żywności, do celów ekstrakcji, izolowania lub usuwania aromatów z substancji naturalnych oraz do produkcji suchego lodu i granulek.

• Wodór, H₂:

Przez długi czas wodór był traktowany jako gaz do zadań specjalnych: gaz ochronny w obróbce cieplnej czy jako gaz chłodzący. Wodór jest jednym z najpowszechniej stosowanych gazów w przemyśle i spełnia wiele różnych celów: wspomaga proces spawania stali, jest kluczem dla przemysłu, takiego jak przemysł spożywczy i elektroniczny oraz jest niezbędny do produkcji metanolu i amoniaku, dwóch popularnych chemikaliów stosowanych w wielu branżach. Wodór otrzymywany z odnawialnych źródeł energii nazywany jest zielonym wodorem i obecnie jest uważany za ważny czynnik dekarbonizacji.

Zasady bezpiecznej pracy z gazami technicznymi

Praca z gazami technicznymi należy do prac wyjątkowo niebezpiecznych. Nieprawidłowe postępowanie z tymi substancjami może mieć poważne konsekwencje, zagrażające zdrowiu i życiu. W zależności od tego z jakim gazem mamy do czynienia, wyróżnia się następujące kategorie zagrożeń:

• toksyczne,
• pożarowe,
• wybuchowe.

Bezpieczną pracę z gazami zawsze należy rozpocząć od stworzenia odpowiedniej infrastruktury, takiej jak instalacji wewnętrznych i zewnętrznych gazów, stacji rozprężania gazów jedno- i dwustronnych oraz automatycznych, instalacji o wysokiej szczelności wykonanej z przewodów miedzianych lub stalowych, a także osprzętu dodatkowego (zawory redukcyjne, odcinające). Pomieszczenia, w których możliwe jest wytworzenie atmosfery wybuchowej, muszą zostać uprzednio wyposażone w aktywne systemy bezpieczeństwa i wentylacji. Laboratoria czy hale produkcyjne powinny posiadać systemy detektorów odpowiednich do rodzaju gazów czy wydajnie działających, stanowiskowych odciągów gazów poreakcyjnych. Ponadto powinna być zapewniona sprawna wentylacja sal, szaf gazowych i magazynów.

Butle ze sprężonymi gazami powinny być zabezpieczone przed przewróceniem, przegrzaniem i uszkodzeniem. Gdy praca zostaje zakończona, butle z gazami należy usunąć i przenieść w miejsce, gdzie nie będą stanowić zagrożenia. Należy pamiętać, że istnieje duże ryzyko wybuchu w przypadku pożaru lub niewłaściwego transportowania butli (do transportu służą specjalnie do tego przystosowane wózki). Ponadto nie wolno samodzielnie czyścić butli. Niedozwolone jest również składowanie gazów palnych z substancjami niezgodnymi, np. gazy utleniające z gazami palnymi czy agresywnymi.

Znajomość podstawowych zasad i przepisów jest kluczem do bezpiecznej pracy z gazami. Warto je znać i edukować się wzajemnie na temat bezpieczeństwa.

Grupa PCC jako producent chloru

PCC Rokita S.A. posiada w sprzedaży chlor, nazywany również chlorem gazowym lub chlorem skroplonym. Produkt ten można bezpośrednio wyszukać po numerze CAS: 7782-50-5. Grupa PCC wychodząc na przeciw oczekiwaniom przemysłu i konsumentów oferuje towar o  najwyższej jakości. W zależności od zapotrzebowania istnieje możliwość sprzedaży produktu ładowanego do cystern kolejowych, butli gazowych, a także specjalnych beczek. Klienci zainteresowani zakupem chloru, mogą liczyć na kompleksową pomoc ze strony Grupy PCC.