二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂,式量44.01,碳氧化物之一,俗名碳酸气,也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂),并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,升华时可吸收大量热,因而用作制冷剂,如人工降雨,也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热,液化空气中的水蒸气)。
二氧化碳潴留的影响
酸碱平衡失调及电解质紊乱
正常人每日由肾排出固定酸的量有一定限度,而经肺排出的H2CO3(挥发酸)则相当大,所以,呼吸衰竭时会严重影响酸碱平衡的调节和体液电解质含量。
1、酸碱平衡失调由于通气障碍所致呼吸衰竭,因大量CO2潴留,PaCO2升高,而引起呼吸性酸中毒;同时因严重缺氧,氧化过程障碍,酸性代谢产物又增多,常可并发代谢性酸中毒。如果患者合并肾功能不全或感染、休克等,则因肾排酸保碱功能障碍或体内固定酸产生增多而加重代谢性酸中毒。换气障碍引起的呼吸衰竭,因缺氧可出现代偿性通气过度,使CO2排出过多,所以在发生代谢性酸中毒的同时可并发呼吸性碱中毒。某些呼吸衰竭患者发生的代谢性碱中毒多为医源性的,常出现在后,如在慢性呼吸性酸中毒中人工呼吸机使用不当,CO2排出过快过多,使血中H2CO3 明显减少,而此时通过代偿调节所增加的HCO3又不能迅速随尿排出,故可发生代谢性碱中毒;在纠正酸中毒时补碱过量亦可引起代谢性碱中毒,如钾摄入不足又应用大量排钾性剂和肾上腺皮质,均可导致低钾血症性碱中毒。
2、电解质紊乱呼吸性酸中毒时,常引起血Cl降低和HCO3增多,这是由于:①肾小管泌氢增加, NaHCO3重吸收增多,同时有较多的Cl以NH4Cl的形式随尿排出;②长期使用剂或颅内压升高发生呕吐亦可丢失过多的Cl③当血液中CO2蓄积,红细胞内的HCO3与血浆Cl交换引起血Cl降低。血钾、血钠、血钙的变化,受酸碱平衡紊乱、措施及肾功能的影响,其浓度可正常,亦可升高或降低
二氧化碳 (CO2)是植物进行光合作用制造有机物质的重要原料。大气中的CO2,通过植物的光合作用以有机碳的形态固定下来;同时,通过氧化过程,又将有机碳氧化,以CO2的形式不断地释放到大气中去。
热带森林每年每平方米面积上能固定1~2千克的CO2,中纬度农田则只能固定 0.2~0.4千克。海洋和森林是CO2的一个储存库,起着调节大气中CO2含量的作用。大气中CO2平均含量按容积比约占320ppm。地球上每年参与光合作用的CO2大约是大气中CO2含量的5%。其中多数为海洋植物所利用,陆地植物次之。
年、日变化 CO2浓度的日变化受作物群体密度大小、光合作用与呼吸作用强弱,以及太阳通量密度、风、温度等的影响。一般空气中 CO2浓度白天低夜间高。白天农田中的浓度可低到200ppm左右,夜间可达330ppm以上。白天,作物群体内CO2不足,靠与上层大气之间进行湍流交换和吸收土壤中所释放的CO2来补充。但是,通过扩散作用而进入农田作物层中的CO2的数量很少,在晴朗无风时农作物尤其感匮乏。CO2的浓度在一年中也有变化。夏季作物生长旺盛,CO2浓度逐渐下降,夏末达到低值,作物收获以后,浓度又逐渐回升,冬末春初达到高值。 补偿点和饱和点 CO2补偿点是在能得到满足的条件下,作物光合作用所消耗的CO2与呼吸作用所释放的CO2达到平衡时的CO2浓度。它在光强极低时,随着光强的提高而降低,随着温度的提高而上升。CO2的浓度在补偿点以上时,光合作用强度随浓度的增高而加大。CO2饱和点是在能得到满足的条件下,光合作用的强度达到大值时的CO2浓度。即CO2浓度超过饱和点以后,光合作用强度不再随CO2浓度的增加而加大。CO2补偿点和饱和点还与植物的种类有关,C3植物补偿点高,饱和点低;C4植物补偿点低,饱和点高。
参与光合作用的CO2来自三方面:叶子周围的空气、根部的吸收的和叶内组织的呼吸放出的。CO2自大气到达叶片光合作用的中心,须经过以下的扩散途径:大气→群体叶层→叶面→气孔→细胞间隙→细胞表面→光合作用中心。CO2输送的表达式如下: 式中Tc为 CO2的输送量, 「CO2】air是空气中 CO2浓度,「CO2】chl为叶绿体中的CO2浓度,rα为空气的阻抗,rS为气孔阻抗,rm为叶内组织阻抗。
调节途径 提高作物对CO2的吸收量,可采用增加空气中的湍流交换、减少 CO2在空气中的输送阻抗、增施有机肥料、通过水分调节气孔的张开度等方法。在密闭环境下施用CO2的方法,已开始用于农业生产,如在温室中用干冰、 CO2充气瓶以及燃烧丙烷、天然气、煤油补充CO2等。
二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境,培养箱要求稳定的温度(37°C)、稳定的CO2水平(5%)、恒定的酸碱度(pH值:7.2-7.4)、较高的相对饱和湿度(95%),来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。
应用范围
其广泛应用于细胞、组织培养和某些微生物的培养,常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(IVF)、、组织工程、药物筛选等研究领域。
用户对二氧化碳培养箱都有两条基本的要求:
一是要求二氧化碳培养箱能够对温度、二氧化碳浓度和湿度提供稳定的控制,以便于其研究工作的进展;
二是要求二氧化碳培养箱能够对培养箱内的微生物污染进行有效的防范,并且能够定期消除污染,以保护研究成果,防止样品损失。
微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和CO2 浓度稳态的操作系统。微处理控制系统和其它各种功能附件(如高低温自动调节和警报装置、CO2警报装置、密码保护设置等)的运用,使得二氧化碳培养箱的操作和控制都非常的简便。
如:LEEC 的PID 微处理器触摸屏控制系统,它能严格控制气体的浓度并将其损耗降至极低水平,以保证培养环境恒定不变,且能保证长期培养过程中箱内温度,并有液晶显示,图形化过程、干预事件记录等。此外报警系统也是不可少,它能让你及时知道培养箱出现的情况,并做出反应,从而大限度地降低了损失,保证实验的连续性。有些培养箱有声/光报警装置,温度变化达±0.5℃,或CO2 浓度变化达±5%时,即会自动报警;有些具有CO2 浓度异常报警显示功能;有些具有低压、断电报警功能。这些装置都是为了方便使用者,以减少繁琐枯燥的实验过程而设计的。
二氧化碳的腐蚀性及其防护措施
干燥的CO2气体本身没有腐蚀性。CO2较易溶解在水中,二氧化碳溶于水后对部分金属材料有极强的腐蚀性,由此而引起的材料破坏统称CO2腐蚀。在相同的PH值下,由于CO2的总酸度比盐酸高,因此,它对钢铁的腐蚀比盐酸还严重。
CO2腐蚀受到众多因素的影响,概括起来主要可分为:
1.环境因素包括CO2分压(Pco2)、介质温度(T)、水介质矿化度、PH值、水溶液中Cl2、HCO3、Ca、Mg、微量H2S和O2、等的含量,油气混合介质中的蜡含量,介质载荷、流速及流动状态,材料表面垢的结构与性质等。
2.材料因素包括材料种类,材料中合金元素Cr、C、Ni、Si、Mo、Cu、Co等的含量,材料表面膜等。
CO2对设备可形成全面腐蚀(也称均匀腐蚀),也可形成局部腐蚀。形成全面腐蚀时,金属的全部或大部面积上均匀地受到破坏,常用单位时间、单位面积上的材料损失的质量或单位时间内材料损失的平均厚度来表示均匀腐蚀速率。形成局部腐蚀时,钢铁表面某些局部发生严重的腐蚀而其他部分没有腐蚀或依然只发生轻微的腐蚀。不同类型的局部腐蚀形态不同,例如,点蚀出现凹空并且四周光滑,台地腐蚀出现较大面积的凹台,底部平整,周边垂直凹底,流动诱使局部腐蚀形状如凹沟,即平行于物流流动方向的刀形线槽沟。
CO2腐蚀的控制
CO2溶于水对钢铁有强烈的腐蚀性,因此,在化学和石油工业中有必要采取一些防护措施控制CO2的 腐蚀。这些防护措施主要分为:
1.调整碳钢和低合金钢的成分,以增加金属的耐蚀性,甚至采用非金属材料;
2.改变金属的使用环境,以降低环境对金属的腐蚀;
3.使用缓蚀剂;
4.电化学保护;
5. 采用保护性覆盖层
关于二氧化碳的腐蚀性
“CO2腐蚀”这个术语1925年次被API(美国石油学会)采用。1943年,认为出现在Texas油田的气井下油管的腐蚀为CO2腐蚀。CO2在水介质中能引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀,管道和设备发生早期腐蚀,往往造成严重的后果。在前苏联,油田设备CO2腐蚀是在1961~1962年开发克拉斯诺尔边疆区油气田时发现的,设备内表面的腐蚀速度达5~8mm·a-1,导致设备损坏和产生事故隐患。美国Little Creek油田实施CO2驱油试验期间,在无任何抑制的情况下,不到5个月的时间采油井油管管壁就腐蚀穿孔,腐蚀速度高达12.7mm·a-1。油气田中这种恶性事故是CO2腐蚀的直接结果,它不仅造成巨大的经济损失,而且造成严重的社会后果。类似的CO2腐蚀破坏事故在南海油田、四川油气田都发生过。
在化肥生产等化工设备中,也常发生CO2腐蚀。如镇海石化总厂的大型化肥厂的高压CO2水冷器,将CO2气体冷却到合适温度后进入高压合成系统。该设备是U型管换热器。台U型管材质为3074L不锈钢,壁厚3mm,投产后一个半月因发生严重的点蚀,而造成泄漏。第二台管子材料换成2RE69不锈钢,使用40多天又因泄漏管太多而报废。
在制氢装置的给水预热器、冷却器等部件,由于输送含CO2、CO等气体,也经常发生CO2腐蚀破坏事故,主要是附近的CO2腐蚀,这种腐蚀呈点蚀状态,压力愈高水分愈多,则愈低,腐蚀愈严重。对于碳钢,在压力15×105Pa条件下,腐蚀速度会高达17mm/a。1996年荷兰的Zeist城,煤气管道和煤气储罐(直径3m)发生的爆炸事故,以及1966年6月世界上早的日本大型有机药品制造装置的管道系统中的碳钢凸绕、喷嘴等的焊接区发生了开裂,造成内部气体喷出,这两类事故后来经调查研究都被认为是在CO2-CO-H2O介质中发生的应力腐蚀裂开造成的。
二氧化碳本设备的采用强酸和强碱的不可逆化学反应产生C02气体,由于本产品所选择的两种物料反应剧烈,并且反应是吸热反应,释放二氧化碳的过程是吸热过程,所以所产生的气体温度低、压力高
ZR1000型二氧化碳发生器大气量(1000立方/小时),高浓度二氧化碳气体(98%)四种自动模式(、碳酸氢钠双自动上料;反应自动搅拌器加速反应,保证反应快速;碳酸氢钠与水自动混合)高度(1.57米),适合狭窄矿井
产品用途
一、 产品用途和适用范围
用途:ZR1000二氧化碳发生器,通过与碳酸氢钠或碳酸氢铵反应产生1000立方/小时的高浓度(98%)二氧化碳气体,通入矿井密闭火区,快速灭火。
适用场所:地面灭火灭大面积火灾煤自燃火灾废弃矿井灭火
适用于:市政消防、通风、防灭火、矿山救护部门。二、产品型号及意义ZR-1000Z: 装置R: 二氧化碳1000:每小时大产气量(立方/小时)
工作原理
反应方程式如下二氧化碳发生器罐车为反应主体,上部夹套内存有,底部为碳酸氢钠混合液,两种物质通过阀门管道相连,反应时打开阀门即可实现产气功能,为加速反应,设置有反应搅拌装置,实现快速产气。碳酸氢钠混合搅拌罐车的功能为两种化学物质的准备和输送,它采用煤矿井下用隔爆三项异步电动机驱动硫酸泵实现向二氧化碳发生器罐车的自动输送;采用煤矿井下用隔爆三项异步电动机驱动搅拌装置实现碳酸氢钠和水的搅拌;采用煤矿井下用隔爆三项异步电动机驱动碳酸氢钠混合液上料泵实现碳酸氢钠混合液上料泵向二氧化碳发生器罐车的自动输送。
产品特点
a) 自动化程度高,4种自动方式:、碳酸氢钠双自动上料;反应时采用自动搅拌器来加速反应,保证反应快速;碳酸氢钠与水自动搅拌,保证原料均匀和输送不堵塞b)一罐式反应结构,硫酸容器与碳酸氢铵原料在一个罐体内反应,尺寸与重量在同类产品中小,轻,大程度减轻重量体积,适合狭窄矿井灭火。c)采用自动与人工相结合:既有自动上料系统,又设有人工模式,保证在没电的情况下可以完全人工操作,适合于矿井火灾发生后无电情况。d)采用平板矿车形式,移动方便。e)国内同类产品体积小:高度小于1.57米f) 操作过程无危险,不会产生CO等危害性气体,产生的CO2温度低;g) CO2流量大,大可达1000m3/小时
技术参数
5.1产气速率:1000m3/h5.2产气浓度:> 98 %5.3产气压力:0~0.4MPa5.4阀开启压力:0.5MPa5.5重量:3443.9 kg5.6产品属于二类压力容器(提供二类压力容器制造许可证和设备的压力容器检验报告5.7设备组成:由二氧化碳发生器罐车、硫酸自动上料泵、碳酸氢钠混合搅拌
罐车、反应自动搅拌器组成。5.7.1二氧化碳发生器罐车
功能:实现和碳酸氢钠的反应,通过自动搅拌器可加速反应组成:由反应容器(夹套、碳酸氢钠罐体)、反应搅拌器、防爆电机、反应自动搅拌器构成结构:一罐式结构,硫酸容器与碳酸氢铵原料在一个罐体内反应,采用平板
矿车形式(安标证允许使用),大程度减轻重量体积,适合狭窄矿井灭火*1.运输方式:平板矿车运输、安标证授权允许使用平板车,移动方便平板矿车轨距:600/900罐车尺寸: 40000mm×1570mm×1360mm反应自动搅拌器功率:0.75KW反应自动搅拌器转速:20转/分反应搅拌器动力源:380/660/1140V防爆电动机或人工搅拌
5.7.2硫酸自动上料泵的规格功能:实现的自动上料功率: 0.75KW流量:不大于60kg/min扬程:不大于5米动力源:380/660/1140V防爆电动机
5.7.3碳酸氢钠混合搅拌罐车
功能:实现碳酸氢钠与水的搅拌混合,及自动上料
组成:搅拌罐体、碳酸氢钠混合液上料泵、混合搅拌器*2.运输方式:平板矿车运输、安标证授权允许使用平板车,移动方便尺寸:40000mm×1400mm×1360mm碳酸氢钠混合液上料泵规格功率:3KW流量:不大于400Kg/min扬程:不大于5米混合搅拌器功率:2.2KW混合搅拌器转速:20转/分混合搅拌器动力源:380/660/1140V防爆电动机或人工搅拌
部分为关键性技术指标a) 二氧化碳发生器罐车1套(含反应自动搅拌器)b) 硫酸自动上料泵1台c) 碳酸氢钠混合搅拌罐车1套(含混合搅拌器)d) 平板矿车2台e) 输送管7米f) 碳酸氢钠输送管7米g) 防护服4套
ZR1000型二氧化碳器与传统灭火设备的
优点介绍
1.焊接成本低。其成本只有埋弧焊、焊条电弧焊的40~50%。
2.生产效率高。其生产率是焊条电弧焊的1~4倍。
3.操作简便。明弧,对工件厚度不限,可进行全位置焊接而且可以向下焊接。
4.焊缝抗裂性能高。焊缝低氢且含氮量也较少。
5.焊后变形较小。角变形为千分之五,不平度只有千分之三。
6.焊接飞溅小。当采用碳合金焊丝或药芯焊丝,或在CO2中加入Ar,都可以降低焊接飞溅。
焊接烟尘防治
焊接烟尘成分及特点
焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。因此电焊烟尘的化学成分,取决于焊接材料(焊丝、焊条、焊剂等)和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料,在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。
焊接烟尘的特点有:
(1) 焊接烟尘粒子小,烟尘呈碎片状,粒径为1µm左右。 (2) 焊接烟尘的粘性大。
(3) 焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯内,空气温度为60~80℃。
(4) 焊接过程的发尘量较大。一般来说,1个焊工操作1d所产生的烟尘量约60~150g。几种焊接(切割)方法施焊时(切割时)每分钟的发尘量和熔化每千克焊接材料的发尘量