二氧化碳气体的特点精选(九篇)

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第1篇：二氧化碳气体的特点范文

关键词：建构主义理论；二氧化碳气体制取；教学设计

文章编号：1005－6629(2007)11－0047－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 教材

人教版九年级《化学》上册（06年4月第2版）第六单元课题2。

2 设计思想

初中学生的思维特点是以经验型的逻辑思维为主，理解抽象的概念和结论往往需要借助生动直观的形象和已有生活经验的支持。本课题教材的编排正是根据学生的这个认知特点，以活动与探究的方式来研究实验室制取二氧化碳的问题。

根据学生和教材的特点，本设计运用新课程的基本理念，以建构主义理论为指导，采用“抛锚式”教学思路，抛锚式教学强调以富有感染力的真实事件或真实问题为基础（称为“锚”）来确定教学内容和教学进程（就像轮船被锚固定一样）， 因此我利用学生学过的实验室制取氧气的实验来创设情景，激发他们对实验室制取二氧化碳产生浓厚的兴趣和探究欲望，同时确定二氧化碳制取过程需探究的问题，并利用实验室提供的仪器药品进行探究。在探究过程中教师适时引导学生进行抽象和概括，最终让学生掌握二氧化碳的实验室制法，并了解实验室制取气体的思路和方法。整个过程突出自主、合作、探究的学习方式，让学生充分体验学习成功的乐趣。

3 教学目标(略)

4 教学过程

4.1创设情景，确定问题

师：同学们已经学习了实验室制取氧气的方法，大家能不能利用实验室为你们提供的仪器、药品，自己制取一瓶氧气？

生答：当然可以。

师：那就请大家自选仪器、药品，动手制取。

学生动手操作，合作交流，完成实验；老师巡视指导，帮助有困难的学生完成实验。

师：大家真的就那么肯定刚制取得到的那一瓶气体就是氧气？

生：我们用实验结果向你证明。

学生用带火星的木条检验制得的气体是氧气。

师：很好！现在请大家根据刚才的实验思考一个问题，若实验室要我们完成另一种气体CO2的制取，那需要研究解决的问题有哪些？

板书：二氧化碳制取的研究

学生激烈讨论，师鼓励学生踊跃回答，师生共同分析筛选，最后把问题集中如下：

(1)寻找能生成CO2的反应，从中选出最适合实验室制取CO2的反应（原料及原理）。

(2)设计何种装置来完成上述的反应？

(3)气体如何收集？如何验满？

(4)如何确定得到的气体就是我们所要的CO2（气体检验问题）？

(5)整个实验要完成需如何操作（操作步骤和注意事项）。

师：现在我们就按照大家刚才讨论的思路，对二氧化碳的实验室制法进行研究，首先对第1个问题进行探究。

4.2问题探究

板书：一．所需药品和反应原理：

师：现在大家回忆一下，有哪些反应可生成二氧化碳？

学生讨论回答：碳完全燃烧；碳酸钙高温分解；碳还原氧化铜；呼吸作用。

多媒体演示：包含上述四个反应的表格一（教科书第113面习题5的表格）。

师：我们能否利用这些反应来制取二氧化碳？

在教师的引导下，学生从反应条件、生成气体的纯度、生成的气体是否便于收集等方面积极展开讨论，教师把讨论结果用多媒体演示在上面的“表格一”中。

师：上面的反应都不宜用来制取二氧化碳，请同学们再根据我给你们提供的信息，对实验室制取二氧化碳应选择什么药品作进一步的探究。

多媒体演示：石灰石或大理石（主要成分都是CaCO3）与稀盐酸或稀硫酸反应都能生成二氧化碳，碳酸钠与稀盐酸或稀硫酸反应也都能生成二氧化碳，它们能否用于实验室制取二氧化碳？为什么？

学生探讨，设计实验；教师巡视指导，提醒学生注意观察现象，以便得出结论。

师：请同学们根据刚才的实验，说说选择什么药品最合适，并说出理由。

生：石灰石与稀盐酸最合适，其他的反应不是过快就是过慢。

板书：一、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸

二、反应原理（要求学生写出化学方程式）：

师：药品确定后，那么接下来就得考虑用什么装置来实现这个反应？该用什么方法收集反应产生的气体？请同学们根据制取氧气的经验和我下面提供给你们的信息，利用实验室给你们提供的仪器，自己设计一套最理想的二氧化碳制取和收集装置。

多媒体演示：表格二：实验室用过氧化氢、高锰酸钾制取氧气的气体发生、收集装置及这两个反应的反应物状态、反应条件；表格三：氧气和二氧化碳的相关性质比较。

学生讨论、设计实验装置；师巡视指导，提醒有困难的学生注意从反应物的状态和反应条件来考虑问题。

教师从学生设计的装置中选择有代表性的两套进行讲评，确定较好的装置，并引导学生把装置抽象出来与氧气的装置比较。

板书：三．制取和收集装置：

多媒体演示：表格四：实验室制取氧气、二氧化碳等气体的发生、收集装置小结。

师：如何检验所制得的气体是二氧化碳？

生：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则可确定气体是二氧化碳。

师：二氧化碳只能用向上排空气法收集，那该如何验满？

生：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条火焰熄灭，则气体已满。

板书：四．验证方法：

1．检验：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则确定气体是二氧化碳。

2．验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条火焰熄灭，则气体已满。

师：那么接下来请大家思考如何操作才能使实验顺利完成？即操作步骤问题。

学生讨论、回答；教师引导、讲评、归纳。

板书：五．操作步骤：

多媒体演示：实验室制取二氧化碳的操作步骤。

师：现在就请同学们根据刚才的讨论和屏幕上的操作步骤，自己设计装置制取并收集一瓶二氧化碳气体。

学生讨论、完成实验；教师巡视指导，帮助有困难的学生完成实验。

4.3 小结

师：现在我们一起来回顾本节课的教学内容。

教师引导学生回忆、再现本节课的主要教学内容，结合阅读课本p112“学完本课题你应该知道”。

多媒体演示课堂练习：氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室通常用加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物来制取氨气。则实验室用此方法制取氨气的发生装置应选用_____，收集装置应选用________。（图略）

5 教学反思

本课采用“抛锚式”教学思路，学生围绕“锚”进行自主、协作学习，互相取长补短，共享学习成果，感受和体验探究的过程和乐趣。因此学生的积极性受到了充分的调动，到下课时仍意犹未尽，自然也就收到较好的教学效果。

本课让学生讨论的内容较多，交流的机会也多，这就要求老师必须有较强的课堂教学调控能力，运用灵活的教学技巧，才能把握好教学时机，使课堂松弛有度，形成有序动态的课堂教学局面，并保证教学目标的顺利实现。

参考文献：

第2篇：二氧化碳气体的特点范文

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、膜分离法等。

工业上常用的吸收法分为物理吸收法和化学吸收法[1]。物理吸收法是指采用水、甲醇等作为吸收剂，利用二氧化碳在这些溶剂中的溶解度随压力而变化的原理来吸收的方法。其关键在于吸收剂的选择，要求具有对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性以及性质稳定的特点。

化学吸收法是利用二氧化碳的酸性气体的性质与弱碱性物质发生化学反应，然后加热生成物，分解得到二氧化碳。该方法的关键是控制好吸收和解吸的条件。吸收剂应对二氧化碳具有选择性、不易挥发、腐蚀性小、粘度低、毒性小、不易燃。常用的吸收剂有醇胺、碳酸盐等的水溶液，吸收剂浓度通常不超过50%。

吸附法是一种利用固态吸附剂（活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等）对原料气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附来分离回收二氧化碳。吸附剂在低温（或高压）条件下吸附二氧化碳，升温（或降压）后将二氧化碳解吸出来。一般需要多座吸附塔并联使用以保证整个过程中能连续的输入原料气，连续地取出二氧化碳气及未吸附气体。其关键是吸附剂的载荷能力，主要决定因素是温差（或压差）。

膜分离法是利用某些聚合材料，如醋酸纤维、聚酰亚胺、聚砜等制成的薄膜，利用其对不同气体的不同渗透率来分离。膜分离的驱动力是压差，当膜两边存在压差时，渗透率高的气体组分以很高的速率透过薄膜，形成渗透气流，渗透率低的气体则绝大部分在薄膜进气侧形成残留气流，两股气流分别引出，从而达到分离的目的。

上述各种方法均有各自的优、缺点，可以单独使用，也可以结合起来使用，例如物理化学吸收法、膜分离-吸收联合法。在实际生产中需根据原料气的组成、处理量及对二氧化碳产品纯度的要求来选择合适的方法。

二、二氧化碳的资源化利用

二氧化碳不仅广泛应用在石油开采、冶金、焊接、低温冷媒、机械制造、人工降雨、消防、化工、造纸、农业、食品业、医疗卫生等传统领域，还可应用于超临界溶剂、生物工程、激光技术、核工业等高科技领域。近年来，二氧化碳在棚菜气肥、蔬菜（肉类）保鲜、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。根据二氧化碳的利用方式不同，可将其应用分为物理利用、化学利用和生物利用三个方面[2]。

二氧化碳的物理利用主要有以下方面：（1）作为惰性气体用于焊接保护气、烟丝膨化剂、灭菌气体；（2）作为冷却剂用于原子能反应堆的冷却和食品工业中的冷却及冷冻等。（3）作为压力剂用于粉末灭火剂的压出剂、喷枪喷射剂、碳酸饮料、鲜啤酒压出剂、混凝土破碎。（4）用作清洗剂，超临界二氧化碳对有机物有极好的溶解性，可用于光学零件、电子器件、精密机械零件进行清洗。（5）用于原油开采，超临界二氧化碳可以与原油混溶，降低其粘度从而提高老油井石油采出率。

二氧化碳的化学应用较广泛，可以被用于生产种类繁多的有机、无机化工产品[3]。利用二氧化碳与焦炭在高温下反应制得一氧化碳气体，继而进行羰基合成可生产醋酸、甲酸等产品。与氨作用合成尿素是二氧化碳最大规模固定和利用方式，以尿素为基础还可以生产出碳酸二甲酯等重要化学品。二氧化碳通过催化氢化生成甲醇是一种很有发展前途的化工利用方法。甲醇不仅是重要的化工原料，而且由于它易于储存和运输而被用于替代化石燃料。早在2003年，中国有关部门已将甲醇燃料列入国家替代油源发展计划。甲醇是含氧化合物，辛烷值高，燃烧充分，燃烧排放有害物质明显低于石油燃料。以二氧化碳和环氧化物共聚物为代表的二氧化碳基塑料已经成为一个研发的热点。这类塑料可降解，有助于解决塑料“白色污染”问题，是发展最快的塑料品种之一。最近，东京大学的野崎京子教授等发明了一种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数可高达29%[4]。

就地球的整体碳循环过程而言，通过生物的方法固定并转化二氧化碳是地球上最符合自然规律的利用方式，因此二氧化碳的生物利用也越来越受到重视。二氧化碳可以用来养殖生长周期短的植物或藻类以生产生物燃料。其中利用微藻固定二氧化碳技术极具开发和应用潜力，这主要是由于微藻固定二氧化碳的能力及其通过光合作用合成生物燃料的速度远高于传统作物。另外，由于微藻能够利用生活及工农业废水作为氮、磷和其它营养物的来源，因此可以实现废水处理、二氧化碳固定和生物燃料合成三种过程的耦合，从而使过程的经济效益和环境效益最大。

三、 结束语

二氧化碳排放及与之相关的气候变化问题已经成为一个目前迫切需要解决的重大国际问题，通过合理的途径实现二氧化碳的资源化利用是解决这一问题的最佳途径之一。通过化学、生物等方法将二氧化碳转化成为更具附加值的能源、化工原料和精细化学品就成为了研究工作的热点方向。开展二氧化碳资源化利用需要企业和科研机构的通力协作，同时政府应进行相应的政策引导，从而促进技术突破及推广应用。

参考文献：

[1] 李晓斌.二氧化碳的捕集分离技术的研究进展[J].广东化工，2014， 41（5）： 115-116

[2] 王文珍，张生琦，倪炳华，等， CO2的绿色利用技术研究进展[J]，化工进展，2013，32（6）： 415-1422

第3篇：二氧化碳气体的特点范文

关键字：二氧化碳气体保护焊工程南水北调

北京市南水北调配套工程南干渠工程，在浅埋暗挖法涵洞施工中，初支为格栅钢架加钢筋网喷射砼。其中格栅钢架的质量直接影响到施工安全和工程安全。在本工程中由于初支钢格栅工程量大，进度快，二氧化碳气体保护焊成本低，效率高，质量优等特点，被各施工单位大量采用。

二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。在焊接时不能有风，适合室内作业。

一 二氧化碳气体保护焊在工程中的应用：

（一）焊接方法介绍

二氧化碳气体保护焊是一种先进的焊接方法，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。它具有焊接质量好、效率高、成本低等一系列优点。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。二氧化碳气体保护焊与手弧焊、埋弧焊相比也存在一些缺点：如焊缝成形不够美观，焊接时飞溅大；二氧化碳气体焊接设备较复杂，要求操作人员具有较高的维护设备的技术能力；抗风能力差，给室外作业带来一定困难；弧光较强，焊接时必须注意劳动保护，二氧化碳气体纯度一致性的保证问题等等。

二氧化碳气体保护焊的保护作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对熔化金属的有害作用。

由于此种工艺成本低，二氧化碳气体容易生产，目前广泛应用的二氧化碳气体保护电弧焊的保护气体是二氧化碳。但是由于二氧化碳气体的零热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，易出现短路和熔滴缩颈爆断、飞溅较多的情况。如果采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。

由于二氧化碳气体保护焊在当前被认为时一种高效率、低成本、节省能源的焊接方法，在南水北调南干渠工程中得到推广和应用也是顺理成章的。南水北调南干渠工程中焊接任务繁重，这就要求不断提高电焊工的焊接技术，购置先进的焊接设备，以满足生产的需要。为了克服二氧化碳气体保护焊的缺点，我们要找出一条途径：主要是先购置少量的二氧化碳气体保护焊焊接设备，由焊接技术较高的焊工试用，经过培训，不断掌握设备的性能，提高焊接技能，达到熟练操作的程度，然后再批量地购置高性能地设备，由导师带徒和请专业工艺师授课，对所有电焊工统一进行培训，考二氧化碳气体保护焊焊接证，以确保达到工程质量要求的目的。

（二）优缺点

1、优点：

⑴ 焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的40~50%。

⑵ 生产效率高。其生产率是手工电弧焊的1~4倍。

⑶ 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。

⑷ 焊缝抗裂性能高。焊缝低氢且含氮量也较少。

⑸ 焊后变形较小。角变形为千分之五，不平度只有千分之三。

⑹ 焊接飞溅小。当采用超低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。

2、缺点：

⑴ 设备复杂，易出现故障。

⑵ 抗风能力差及弧光较强。

（三）焊接材料

1、焊丝：H08Mn2SiA，φ1.0～2.0mm。

2、二氧化碳保护气体：无色、无味、无毒，纯度大于99.5%气体。

不纯的二氧化碳气体可采取如下措施（倒置放水和正置放气）：

气瓶倒立静置1～2小时，然后打开阀门，放水2～3次，（间隔30分钟）。

水处理后，将气瓶正置两小时，打开阀门，放掉气瓶上部的气体。

（四）、焊接设备

1、焊机型号： NB C——* * *

CO2 气体保护

半自动焊

熔化极气体保护焊机

2、送丝机构

3、送丝软管和焊枪

4、供气装置：气瓶、预热气、干燥器、流量计。

(五)、焊接工艺参数

1、电流：电流决定熔化速度，电流越大，熔化速度越快。

2、电弧电压：U=14+I∕20±0.5～1.5(V)。

电压适当时，为均匀密集的短路声。

电压较小时，飞溅增加，焊道变窄，易出现顶丝。

电压过大时，弧长变长，飞溅颗粒度变大，易产生气孔，焊道变宽，熔深和余高

变小，有较强的爆破声。

3、气体流量：一般与喷嘴大小一致，约为10～15L∕min

4、焊接速度：速度过慢时，焊缝变宽。而焊速过快时，易出现凸形焊道。通常焊接速度为30~60㎝/min。

5、电流极性：采用直流反极性，这时电弧稳定，焊接过程平稳，飞溅小。若采用直流正极性，则熔深较浅，余高较大和飞溅很大。而在堆焊、铸铁补焊时均采用直流正极性接法。

6、焊丝干伸长：L=10d（㎜），d为焊丝直径。L∝I

当焊丝干伸长增加时，焊丝熔化速度增加，这时电流减小，将使熔滴与熔池温度降低，造成热量不足，而引起未焊透；另外，电弧不稳，难以操作，飞溅大，成形差，易产生气孔；

当焊丝干伸长变短时，电流增大，弧长变短，熔深变大，飞溅易粘附到喷嘴内壁，不易观察熔池，甚至烧坏导电嘴。

（六）焊接方法

二氧化碳气体保护焊焊接工艺中主要包括：平角焊、立角焊、开坡口平对接板焊接、开坡口立对接板焊接、开坡口横对接板焊接等。能够很好的掌握各种焊接方式，是确保焊接质量、工程质量的关键。南水北调南干渠工程中二氧化碳气体保护焊主要运用在初衬钢格栅加工中，其中主要采用平角焊及开坡口平对接焊接。

1、平角焊

⑴ 焊接规范及工艺参数

⑵ 焊接操作方法

焊脚尺寸决定焊接层次与焊道数，一般焊脚尺寸在10～12mm以下时采用单层焊。超过12mm以上采用多层多道焊。

单层焊：焊脚尺寸≤10mm

⑴、焊枪角度：如图所示

⑵、运丝方法：斜锯齿形，左焊法

斜锯齿形运条时，跨距要宽，并在上边稍作停留，防止咬边及焊脚尺寸下垂。

多层多道焊

焊第一道与单层焊相同；焊第二道时，焊枪与水平方向的夹角应大些，使水平位置的焊件很好的熔合，多为45～55°之间，对第一道焊缝应覆盖2/3以上，焊枪与水平方向的夹角仍为60～80°，运条方法采用斜锯齿形；焊第三道时，焊枪与水平方向的夹角应小些，约为40°～45°，其它的不变，不至于咬边及下垂现象，运条方法采用斜锯齿形，均匀，对第二道焊缝的覆盖应为1/3。

2、开坡口平对接板焊接

⑴ 焊接操作方法

焊接时，采用左焊法，焊丝中心线前倾角为10°~15°。打底层焊丝要伸到坡口根部，采用月牙形的小幅度摆动焊丝，焊枪摆动时在焊缝的中心移动稍快，摆动到焊缝两侧要稍作停顿0.5~1秒。若坡口间隙较大，应在横向摆动的同时作适当的前后移动的倒退式月牙形摆动，这种摆动可避免电弧直接对准间隙，以防烧穿。盖面层采用锯齿形或月牙形摆动焊丝，并在坡口两侧稍作停顿，防止咬边。

（七）、在工程中焊接控制参数的注意事项

在南水北调南干渠工程中，被广泛应用的二氧化碳气体保护焊施工过程中，确保焊接规范参数，是保证工程质量的灌浆。主要参数包括电源极性、焊丝直径、电弧电压、焊接电流、气体流量、焊接速度、焊丝伸出长度、直流回路电感等。

1、电源极性二氧化碳气体保护焊焊接一般材料时，采用直流反接；在进行高速焊接、堆焊和铸铁补焊时，应采用直流正接。

2、焊丝直径二氧化碳气体保护焊的焊丝直径一般可根据表选择。

3、电弧电压和焊接电流对于一定直径的焊丝来说，在二氧化碳气体保护焊中，采用较低的电弧电压，较小的焊接电流焊接时，焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来，呈短路状态称为短路过渡。大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。当电弧电压较高、焊接电流较大时，熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。∮1.6或∮2.0mm的焊丝自动焊接中厚板时，常采用这种过渡。∮3mm以上的焊丝应用较少。∮0.6～∮1.2mm的焊丝主要采用短路过渡，随着焊丝直径的增加，飞溅颗粒的数量就相应增加。当采用∮1.6mm的焊丝，仍保持短路过渡时，飞溅就会非常严重。

二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表(mm)

焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。为了使焊缝成形良好、飞溅减少、减少焊接缺陷，电弧电压和焊接电流要相互匹配，通过改变送丝速度来调节焊接电流。飞溅最少时的典型工艺参数和生产所用的工艺参数范围详见表。

二氧化碳气体保护焊工艺参数

在小电流焊接时，电弧电压过高，金属飞溅将增多；电弧电压太低，则焊丝容易伸人熔池，使电弧不稳。在大电流焊接时，若电弧电压过大，则金属飞溅增多，容易产生气孔；电压太低，则电弧太短，使焊缝成形不良。

4、气体流量二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。一般二氧化碳气体流量的范围为8～2 5I／min。如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；如果二氧化碳气体流量太小，则气体流层挺度不强，对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。

5、焊接速度随着焊接速度的增大，则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。如果焊接速度过快，气体的保护作用就会受到破坏，同时使焊缝的冷却速度加快，这样就会降低焊缝的塑性，而且使焊缝成形不良。反之，如果焊接速度太慢，焊缝宽度就会明显增加，熔池热量集中，容易发生烧穿等缺陷。

6、焊丝伸出长度指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。焊丝伸出长度增加，则使焊丝的电阻值增加，造成焊丝熔化速度加快，当焊丝伸出长度过长时，因焊丝过热而成段熔化，结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱；反之，当焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增加，并缩短了喷嘴与焊件之间的距离，使喷嘴过热，造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴，从而影响气流的流通。一般，细丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为8～1 4mm；粗丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为1 0～2 0mm。

7、直流回路电感在焊接回路中，为使焊接电弧稳定和减少飞溅，一般需串联合适的电感。当电感值太大时，短路电流增长速度太慢，就会引起大颗粒的金属飞溅和焊丝成段炸断，造成熄弧或使起弧变得困难；当电感值太小时，短路电流增长速度太快，会造成很细颗粒的金属飞溅，使焊缝边缘不齐，成形不良。再者，盘绕的焊接电缆线就相当于一个附加电感，所以一旦焊接过程稳定下来以后，就不要随便改动。

二二氧化碳气体保护焊注意事项：

1、由于空载电压低，又是光焊丝，所以在引弧时，电弧稳定燃烧点不易建立，焊丝易产生飞溅。又因工件始焊温度低，在引弧处易出现缺陷。一般采用短路引弧法；引弧前要把焊丝端头剪去，因为熔化形成的球形端头在重新引弧时会引起飞溅；引弧时要选好位置，采用倒退引弧法。

2、收弧过快，易在熔坑处产生裂纹和气孔，收弧的操作要比焊条电弧焊严格。应在熔坑处稍作停留，然后慢慢抬起焊炬。

3、对接平焊和横焊，应使焊炬稍作倾斜，用左向焊法，坡口看得清，不易焊偏。在角焊时左焊法和右焊法都可以采用。

4、立焊和仰焊。立焊有两种焊法，一种是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊缝平整美观；但熔深较小，接头强度较差，适用于不作强度要求的焊缝。另一种，由下向上焊接，焊缝熔深较大，加强面高，但外形粗糙。仰焊应采用细焊丝、小电流、低电压、短路过渡，以保持焊接过程的稳定性；C02气体流量要比平、立焊时稍大一些；当熔池温度上升，铁水

有下淌趋势时，焊炬可以前后摆动，以保证焊缝外形平整。

三二氧化碳气体保护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调配套工程的重要组成部分，是关系到北京南城饮水问题的关键。其中南干渠浅埋暗挖段总长约11.3km，双涵洞形式，格栅总榀数约45200榀，约180800片，约100多万条焊缝。工程量大，质量要求高，进度紧，且因为二氧化碳气体保护焊具有成本低，效率高，质量优等特点，故被各单位大量采用，在南水北调南干渠工程中发挥着极其重要作用。

第4篇：二氧化碳气体的特点范文

关键词：海洋平台；液态二氧化碳；灭火系统；调试

中图分类号：TJ53+3文献标识码： A

引言:

随着卤代烷灭火剂的全面淘汰，二氧化碳作为洁净灭火剂，由于其来源广、成本低、适用范围广等特点，已普遍地应用于许多具有火灾危险的重要场所。二氧化碳是一种无色、无味，不导电、性能稳定、无环境污染、且不需要专门生产（其他行业生产的副产品），能够用于扑救多种火灾的洁净灭火剂。经调查，目前二氧化碳灭火系统的装设量已达装设总量的15%以上，是仅次于水灭火系统的第二大灭火系统。

一、液态二氧化碳灭火基本理论

二氧化碳常态下是一种无色无味的气体，属于碳氧化物的一种。在常温常压下，密度相对于空气略大，微溶于水，融水形成碳酸。二氧化碳大约占到大气体积的0.03-0.04%，随着温室效应的增强，或略显偏高。大气中二氧化碳的主要来自有机化合物的燃烧、细胞的呼吸作用、微生物的发酵。

二氧化碳的表达式为CO2，结构式为C=O=C，相对分子质量44.01，通常以气、液、固三种形式存在。二氧化碳物理性能见表1。

图1二氧化碳分子结构

表1二氧化碳物理性能

二、惰性气体灭火的理论

二氧化碳注入封闭火区后，不仅使得含有高含量氧气的火区气体排出，使得二氧化碳充满火区空间，还使得二氧化碳环绕在燃烧物的四周，冲淡燃烧物四周空气中的氧气含量，使得氧气含量下降，从而使燃烧热量的产生速率下降，当燃烧物的热产生率小于其热散失率的程度加大，燃烧物的燃烧状态就会发生转变，燃烧随后就会停止，注入液态二氧化碳后其灭火作用有:

(1)火区内的高浓度氧气经过可控通风巷道排出，从而使得火区内氧气浓度降低。

(2)注入火区中的液态二氧化碳是在足够的压力下压注的，注入液态二氧化碳气化后会增大火区压力，可以有效减少火区的漏风。

(3)注入的液态二氧化碳温度低，在其汽化过程中能够吸收大量热量，有效降低火区温度。

(4)封闭火区注入二氧化碳后，不仅可以有效惰化火区，而且能够起到抑爆的作用。

(5) 二氧化碳气体具有自动追踪、寻找火源的作用，而且具有在较短时间内扩散到整个空间的功效。据试验，1m3的二氧化碳气体的灭火效果相当于氮气的3-7倍。

三、液态二氧化碳灭火设计探讨

（一）、液态二氧化碳灌注方式

液态二氧化碳灌注方式包括两种，一类是在地面将液态二氧化碳经气化灌注，另一类是在井下将液态二氧化碳直接灌注。其中，前一种方式适用于井下防灭火、抑制瓦斯和煤尘爆炸等方面，特别适用于预防易自燃煤层火灾和瓦斯事故的抢险救灾。该方式是在井口附近地面直接安装液态二氧化碳装备，并且连接井下防灭火管路，使其成为地面固定式液态二氧化碳防气化防灭火装备系统；后一种主要应用于井下灭火，该方法具有窒息火区、冷却降温作用，其灭火效果好，而且火区不容易复燃的特点。该方法虽然也具有防火和抑制瓦斯和煤尘爆炸功能，但在井下实施长期防火作业实有困难，而阻爆作业也具有危险性，不如前一种方法安全可靠。针对高瓦斯矿井大面积火灾，由于其灭火难度以及火区爆炸的危险性，宜采用在地面将液态二氧化碳经气化灌注。

（二）、液态二氧化碳气化防灭火装备系统工艺流程

固定式液态二氧化碳气化防灭火装备系统工艺流程如图2。在该流程图中，贮液罐、空气自热式气化器、气电加热式气化器、气体调压装置均为主体工艺设备，并由液相管路连接，构成为主生产工艺装备系统；而贮液罐旁路泵送系统、气相增压系统、气电加热系统及井下管路系统均为辅助系统，主系统和辅助系统共同构成固定式液态二氧化碳防灭火装备系统。

图2液态二氧化碳气化防灭火装备系统工艺设计流程图

(1) 贮液罐、空气自热式气化器、气电加热式气化器及其金属高压软管1共同构成液相系统；金属高压软管2为液、气混相管路，是空气自热式气化器与气电加热式气化器之间的连接件。

(2)由泵与连接钢管4和5构成为贮液罐旁路增压泵送系统，贮液罐、气电加热式气化器及其金属高压软管6构成为气化器增压系统。

(3)由配电箱、热交换器及其电源线构成为气电汽化器的加热系统；(4)由气体调压装置及其控制阀门构成为气态二氧化碳输出系统。

（三）、固定式液态二氧化碳气化防灭火装备系统

该系统平台装备部分还设置有液相管路系统和气相管路系统，其中液相系统将把贮液罐内的液态二氧化碳连续不断地供给气液转换器，使之气化；而气相系统则对气液转换器实施增压作用。以上两个系统均通过金属高压软管或钢管把贮液罐和气液转换器连接起来，使其成为输送液态二氧化碳和实施增压的通道，除此之外，在强热式气液转换器内设置了加热系统，对该气液转换器进行加热。

图3液态二氧化碳气化防灭火系统示意图

贮液罐的功能和作用是:将来自化工厂的低温、高压液态二氧化碳储存于贮液罐内，并供给转换器气化使用。为了保温起见，贮液罐结构设计为内外双层罐，类似暖瓶胆，以利于保温，防止液态固化。罐体容量可根据防灭火要求制作，材质选用优质钢材。贮液罐外侧设有旁路泵送增压系统，该系统保证使贮液罐内的压力达到设计压力范围，当其压力达到下限值，则旁路泵送增压系统立即自动启动，并往贮液罐内增压至设计压力的上限值，此时自动停泵，如此循环往复。贮液罐内设计压力为1.3-2.2MPa范围，泵送系统始终要保证贮液罐内设计压力，其工作方式为间断式，不是连续式，泵工作时间约占气化时间的三分之一，所以比较省电。通过以上论述可知，将贮液罐制作成为双层结构并配有旁路增压系统和液相、气相系统，其结构合理，系统完善。

（四）、工作原理及启动方式

（1）手动控制：在气体灭火系统中，系统在自动控制状态下也可随时由手动控制，手动控制优先于自动控制。当保护区发生火灾时，按下控制器的手动启动按钮，或防护区外的紧急启动按钮，系统马上进入30s延时阶段，之后程序与自动控制相同。

（2）自动控制：当保护区发生火灾时，第一路探测器发出火灾信号时，控制器发出警报，指示火灾发生部位；第二路火灾探测器发出火灾信号时，系统开始进入30s延时阶段，控制器一方面发出声、光报警，另一方面发出联动控制型号（如关闭送风设备、防火门窗等），延时30s后控制器发出指令启动驱动气体电磁阀，驱动气体（高压氮气）通过管网打开集流管上的选择阀和储存灭火剂容器的容器阀，二氧化碳通过管道送到保护区经喷嘴释放灭火。

（3）紧急停止控制：当发生火灾警报时，在延时阶段发现不需要启动气体灭火系统灭火时，可手动按下控制器上的红色紧急停止按钮。

（4）机械应急手动控制：当防护区发生火灾，但由于电源或自动控制系统发生故障不能执行灭火指令时，可用机械应急手动控制操作。机械应急有两种启动方法，一种有启动气体瓶，可直接手动打开对应保护区的启动气体电磁阀，之后程序与自动控制相同；另一种是非驱动气体启动方式的话，可直接手动打开对应保护区的选择阀和储存灭火剂容器阀，之后程序与自动控制相同。

四、固定式液态二氧化碳装备系统技术参数

固定式液态二氧化碳装备系统技术参数见表2。

表2技术参数表

例如：全淹没系统中的高压灭火系统，其灭火剂储存用量应为设计用量与储存容器内的剩余量之和，常见的情况是灭火剂储存量等于设计用量，而忽略了应加上的储存容器内剩余量。此外防护区的环境温度也对二氧化碳的设计用量存在影响，当环境温度超过100℃时，灭火剂用量应原设计用量基础上每超过5℃增加2%，当环境温度低于-20℃时，灭火剂用量应在原设计用量基础上每降低1℃增加2%。这些因素都是在设计和施工时应在特别注意的。

五、结束语

我国海洋平台兴起于近年，对海洋平台的设计还处于不断完善阶段。本文详细地分析了二氧化碳灭火系统设计方法，对固定式二氧化碳灭火系统及装备进行了较为详尽的阐述，这对于今后海洋平台的二氧化碳系统设计有一定的指导作用。

参考文献：

[1] 国际海事组织.国际海上人命安全公约综合文本[S].

第5篇：二氧化碳气体的特点范文

关键词 变压器故障 气相色谱技术 分析 应用

1.引言

变压器是供电系统中的核心设备，莱芜供电公司变电检修工区管辖35kV—220kV变电站四十余座，主变压器约八十余台。这些设备一旦出现故障，将对安全生产造成严重影响。对于充油电气设备无法通过肉眼及直接测量来判断其的潜伏性故障，必须采用一定的技术方法来了解和监督变压器等充油电气设备的运行状况。气相色谱技术的应用充分解决了这一难题。

2.色谱法的原理、特点和流程

2.1色谱法简介

色谱法又叫层析法，它是一种物理分离技术。即根据不同的物质在由两相（固定相和流动相）构成的体系中，具有不同的分配系数，当两相作相对运动时需要分离的物质也随流动相一起运动，并在两相间进行反复多次的分配，这样就使得原来分配系数只有微小差别的各组分在移动速度上产生很大的差别，从而将各组分达到了分离。这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。

2.2气相色谱法的一般流程

气相色谱法的一般流程主要包括四部分：脱气装置、载气系统、色谱柱和检测器。

3.变压器的故障产生的气体及故障类型

3.1变压器绝缘材料产生的气体组分

油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生的各种气体中，对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。正常运行的老化过程产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。在油纸绝缘存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。在故障温度高于正常运行温度不多时，产生的气体主要是甲烷。随着故障温度的升高，乙烯和乙烷逐渐成为主要特征。在温度高于1 000℃时，例如在电弧弧道温度（3 000℃以上）的作用下，油裂解产生和气体中含有较多的乙炔。如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。设备内部进水受潮时在强电场的作用下发生电解和电化学反应，也可产生大量的氢。

有时设备内并不存在故障，而由于其他原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。例如：有载调压变压器中切换开关油室的油向变压器本体渗漏或某种范围开关动作时悬浮电位放电的影响：设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾带油补焊；原注入的油就含有某几种气体等。还应注意油冷却系统附属设备（如潜油泵，油流继电器等）的故障产生的气体也会进入到变压器本体的油中。运行中变压器、电抗器等设备内部油中气体含量超过表1所列数值时，应引起注意。

仅仅根据分析结果的绝对值是很难对故障的严重性作出正确判断的，必须考察故障的发展趋势，也就是故障点（如果存在的话）的产气速率。产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的温度等情况直接有关的。总烃的相对产气速率大于10%时应引起注意。变压器和电抗器等设备绝对产气速率的注意值超过表2所列数值时，应引起注意。

3.2对一氧化碳和二氧化碳的判断

当故障涉及到固体绝缘时会引起一氧化碳和二氧化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料，固体绝缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现在油中一氧化碳和二氧化碳的含量上，一般情况下没有严格的界限，规律也不明显。实践证明，当怀疑设备固体材料老化时，一般二氧化碳与一氧化碳的比值大于7。当怀疑故障涉及到设备固体材料时，可能二氧化碳与一氧化碳的比值小于3。突发性绝缘击穿事故时，油中溶解气体中的一氧化碳、二氧化碳含量不一定高，应结合气体继电器中的气体分析作判断。

4.诊断变压器等充油设备内部的潜伏性故障

在诊断变压器等充油设备内部的潜伏性故障时，应综合考虑以下三个方面的因素，做到准确判断变压器的故障类型及故障的大致部位：

4.1故障下产气的累计性

充油电气设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体大部分会溶解于油。随着故障的持续，这些气体在油中不断积累，直至饱和甚至析出气泡。因此，油中故障气体的含量及其累计程度是诊断故障的存在与发展情况的一个依据。

4.2故障下产气的速率

正常情况下充油电气设备在热和电场的作用下也会老化分解出少量的可燃性气体，但产气速率很缓慢。当设备内部存在故障时，就会加快这些气体的产气速率。因此，故障气体的产气速率，也是诊断故障的存在与发展程度的另一个依据。

4.3故障下产气的特征性

变压器内部在不同故障下产生的气体有不同的特征。例如局部放电时总会有氢；较高温度的过热时总会有乙烯；而电弧放电时也总会有乙炔。因此，故障下产气的特征性是诊断故障性质的又一个依据。

5.气相色谱分析应用举例

例：利用对油中溶解气体的色谱分析诊断变压器存在过热性故障

5.1查对《注意值》

总烃183μL/L超出150μL/L 的注意值；

总烃绝对产气速率31mL/d超出12mL/d的注意值；

总烃相对产气速率2483℅/月超出12℅/月的注意值。

5.2判断故障的类型及严重程度

根据判断故障性质的《三比值法》和《特征气体法》诊断为发展较快的高温过热性故障。其故障原因主要为由于磁通集中引起的铁心局部过热，铁心两点或多点接地，接头或接触不良等原因。建议立即计划停电检修。

在主变停电吊罩检查时发现，在铁心与外壳底座之间放有一把12英寸的扳手。故障点的部位已形成黑色积炭。故障的原因是由于扳手和铁心的距离太近几乎连接，运行中由于磁场和震动等因素使得扳手与铁心连接，造成铁心两点接地。由于及时发现并准确的诊断出故障的类型，及时采取了相应的措施，避免了因故障扩大而造成的设备损坏和停电事故的发生，保证了设备和电网的安全运行。

6.总结

利用气相色谱法对充油电气设备油中溶解气体分析，能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障，并随时监视故障的的类型和发展趋势，从而进一步估计故障的危害性，以便及时采取措施，做出正确处理，防止重大的设备损坏和停电事故的发生，保证设备及电网的安全运行。

参考文献

第6篇：二氧化碳气体的特点范文

关键词：二氧化碳去除；一氧化碳催化；除湿；吸收床

中图分类号：TD77 文献标识码：A

我国是资源大国，有着丰富的煤矿资源，同时我国是煤矿安全事故频发的国家。煤矿事故的发生严重威胁煤矿工人的生命安全，也会造成一定的经济损失。2010年智利矿难中避难设施的成功应用，促进了我国井下避险系统的建设。2010年7月27日，要求2013年前，所有煤矿都要安装避险设施，并于3年之内完成。也正是这一政策，促进了紧急避险系统的快速发展。

1紧急避险设施内空气净化特点

紧急避险设施是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、食物等组成的整体。紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。该设施能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，净化有毒有害气体，创造生存基本条件。

1）无外部动力电源。井下发生灾变后，矿井电力供应可能因灾变而中断，密闭空间无法得到外界动力支持，净化装置的运转需依靠储备动力。

2）密闭空间有效容积小。救生设备自身体积较少，同时容纳避险人员和卫生系统，内置净化装置尺寸受到限制。

3）一定的空气净化能力。紧急避险设施是一个有限密闭的空间，随着救援时间的不断增加，污染物将不断增加，浓度不断增大，生存环境逐渐恶化。密闭空间内成分十分复杂，我国从潜艇内检测出652种组分，其中无机组分共44种，有机组分608种；有机气体中脂肪烃350种，芳香烃104种，含氧化合物104种，卤代烃27种。由于气体污染物种类繁多，目前还不能采用同一种方法或装置将其完全去除，而必须针对不同的气体种类采用不同的净化方法。避险人员代谢时会产生CO2及H2O，代谢方程式为：

（1）

按照国家标准，处理CO2能力应不低于0.5L/ min·人，且CO2浓度不高于1%，处理CO2时，不产生其他附加影响；避难设施在使用时，CO可能会随避险人员进入设施内，处理CO的能力应能保证在20min内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下，整个救援期间，避险设施内的湿度不得大于85%。

2 空气净化方法

2.1密闭空间内CO2净化方法

（1）一乙醇胺清除二氧化碳方法：其基本原理是，通过风机将二氧化碳浓度高的空气抽入，二氧化碳被一乙醇胺溶液吸收后在配上制氧装置产生的氧气重新输送至舱室内呼吸使用。

（2）过（超）氧化物吸收法：利用过（超）氧化物与空气中的CO2反应生成相应的盐并释放出氧气，在国防工事、携带式面具、宇宙飞船等密闭环境中大量使用。

（3）金属氢氧化物吸收法：金属氢氧化物普遍呈碱性，可与酸性二氧化碳气体发生酸碱反应产生稳定的碳酸盐，并且反应过程中不会产生其他污染性气体，常用在工业生产中二氧化碳的去除。

一乙醇胺清除二氧化碳在密闭空间内基本能满足要求，但装置体积大、能耗高、效率低、并存在着一乙醇胺泄漏造成舱室二次污染的可能性，因此难以在煤矿紧急避险设施中使用；过（超）氧化物吸收法不仅能够清除空气中大量的二氧化碳，还能产生人体呼吸所需的氧气，无疑在一般的密闭场所中是最佳的选择，例如俄罗斯的核潜艇多采取这种方法去除二氧化碳，但是煤矿紧急避险设施存在爆炸的危险性，由于过（超）氧化物反应剧烈，会给煤矿安全带来隐患，因此无法在紧急避险设施内使用；考虑井下工作条件和人员安全的现实，选取金属氢氧化进行CO2净化较为合适。表1为常见的CO2固体吸收剂性能。

表1可以看出只有氢氧化锂的理论容量最大，被部分厂家采用。经过大量实验证实，氢氧化锂初期具有较大的粉尘率，而钠石灰是一次性医用耗材的一种，腹腔镜手术或者其它全麻手术中用以吸收二氧化碳。从安全角度上来讲，我们优先选取钠石灰做为二氧化碳吸收剂。

2.2 密闭空间内CO净化方法

（1）霍加拉特触媒催化氧化法。霍加拉特催化剂是由活性MnO2和CuO按一定比例制成的颗粒状催化剂，在呼吸保护方面时应用最广泛也是最古老的一种，但是仍有其他非金属催化剂无法比拟的活性。广泛使用于煤矿过滤式自救器、消防面具、二炮使用的特防滤毒罐等。

（2）贵金属低温催化氧化法。自从研究人员首次发现金属氧化物对CO氧化反应有促进作用以来，许多学者对贵金属催化剂进行了研究和优化。现已发展出多种贵金属一氧化碳催化剂，在CO与O2的反应中，贵金属以其良好的吸附活性被认为是首选催化剂。

霍加拉特触媒的活性与气体的潮湿环境息息相关，在煤矿潮湿的环境下，不宜采取霍加拉特触媒做为一氧化碳的催化剂。因此在煤矿避险设施中，我们选取贵金属催化剂作为一氧化碳的消除剂。

2.3 湿度的控制方法

（1）冷冻除湿。把空气冷却至其露点温度以下，湿空气中的水分就被冷凝析出，降低了空气的绝对含湿量。

（2）干燥剂除湿。吸附方式及反应产物不同为分物理吸附干燥剂和化学吸附干燥剂。常用物理吸附的干燥氯化钙、吸水树脂、活性炭等。表2为常见吸附剂对水的吸附能力表。

综合考虑，避险设施中优先选择吸水树脂做为干燥剂。

3 净化系统的设计

目前市场专为救生舱设计的风机主要集中在24V（30～50W），风机在空载条件下平均最大风速为14m/s，最大风量为350m3/h，全压P=120Pa。受阻力降限制整个净化系统床层的厚度不宜超过50mm，本设计净化床采用串联方式。由于密闭空间内空间的影响，净化系统的面积一般不宜大于660mm×660mm。气流在各层中的均匀分布是有效催化和吸收的基本条件，由于二氧化碳的吸收会产生一定量的水，产生的水会对一氧化碳催化剂的催化性能产生影响。我们用三个床层，二氧化碳吸收除湿剂一氧化碳催化剂，反复循环密闭空间内的空气，净化系统的吸收床层示意图如图1所示。

3.1 二氧化碳床层的设计

二氧化碳吸收的过程中，溶质二氧化碳首先由气相流经至气、固界面，随后在由界面向固相主体流动，与吸收剂中有效组分发生化学反应。反应的离子方程式为：

（2）

那么此过程就可简化为二氧化碳吸收的逆流填料塔模型。二氧化碳沿气流途径的变化情况不仅与气流流速有关，还与固相中的有效成分、扩散速率等因素有关。这就使得化学吸收的过程十分复杂，介于这样的理论模型，目前仍无可靠的一般方法，设计时往往按照实测数据进行理论分析，在通过理论分析的数据对设计进行指导。

现在我们对面积进行限定，由于密闭空间的特殊性，我们将净化系统的面积初步定于440mm×440mm，然后逐步对药剂量增加进行试验，通过对比试验与数据处理分析，我们将得出反应的最佳平衡浓度与药剂量的关系。并通过试验对药床厚度及质量选取产生设计依据。

将风机的风量调至恒定值（最大值），在440mm×440mm的二氧化碳吸收床层上分别加入5kg、10kg、15kg、25kg等质量的二氧化碳吸收剂。按照5L/min（十人的呼吸量）的流量对10m3的密闭空间内通入浓度为99%的二氧化碳气体。并将风机风量调至最大值。观察并记录数据，通过对记录数据进行数值分析后得到图2所示的二氧化碳浓度在不同质量吸收剂下（同等净化面积）的变化曲线。

从图2的曲线可以明显的看出，在5kg和25kg吸收剂的情况下，二氧化碳的浓度随着时间无限制的升高，无法产生平衡点；在10kg和15kg吸收剂的情况下，浓度趋于平衡，并且都有各自的平衡点。但是究竟哪个平衡点才是真正的最佳点呢，我们通过进一步的数值分析得出理论。因为数据中浓度的平衡点并非稳态，因此我们采取平均值作为数据，因此根据平均值可以得到平均浓度与加入二氧化碳吸收剂的关系如图3所示。

3.2 二氧化碳总量的设计

根据设计标准，救生设施处理CO2的能力不低于0.5L/min·人，钠石灰的吸收率为0.3。通过试验，避险人员在使用设备时新陈代谢产生的CO2质量为

（3）

钠石灰的量为：

（4）

上式中，t：避险时间/min，p：避险人数/人，pa：CO2代谢量/l/p。

3.3 一氧化碳床层的设计

一氧化碳吸收剂为贵金属催化剂，床层上发生的即是催化氧化反应，因为风机的风量和催化剂的总量已经确定，所以在依据二氧化碳床层的面积对一氧化碳进行吸收。

3.4催化剂总量的计算

CO催化剂质量为：

（5）

上式中：mf：风机最小风量/m3/h，WHSV：催化剂最佳质量空速（80000h-1）。

3.5 干燥剂床层的设计

吸水树脂吸无离子水速度≤30s，吸收速度为105s，保水性极强，在设计时只需考虑风机的风量问题，所以在狭小的密闭空间内，只需增大药床面积即可。再设计采用二氧化碳同样面积的药床即可。

3.6 干燥剂总量的计算

从方程式（1）中可以看出，每产生1mol的二氧化碳就随之会产生1mol的H2O，从方程式（2）中可以看出，药剂每吸收1mol的二氧化碳也会产生1mol的H2O。那么每产生1mol的二氧化碳就会产生2mol的H2O，整个避险期间产生的H2O总量为

（6）

上式中Vm为气体摩尔体积，约为22.4L/mol。整个避险期间需要的干燥剂总量为

（7）

上式中，Mh2o为水的相对分子质量，A为干燥剂的吸水能力。

四、验证试验结果

根据以上设计与匹配，我们现在以10人为标准，在10立方米的空间内进行试验。得到二氧化碳-生存时间、湿度-生存时间的曲线如图4所示。

结语

本文提出了煤矿密闭空间内的空气净化，筛选出了钠石灰、贵金属催化剂及高效吸水树脂等空气净化药剂，并根据煤矿灾变后的特殊情况对净化装置进行了研究。设计出了适用于煤矿密闭空间内的空气净化器。

参考文献

[1]韩文达，刘铁军，刘贵强，等.矿用救生舱的发展趋势研究[J]，煤矿机械，2010，10（32）：11-12.

[2]李东祥，汪荣顺.水下密闭空间生存环境的综合改善技术[J]，舰船科学技术，2008.

[3]常规潜艇舱室大气环境控制技术与研究[J]，舰船电子工程，2009.

[4]张纪领，尹燕华，张志海.CO低温氧化霍加拉特催化剂的研究[J].工业催化，2007.

第7篇：二氧化碳气体的特点范文

在新课程的背景下，化学教师应根据课堂这一特定的生态环境，通过老师与学生、学生与学生、学生与文本之间的对话、沟通和合作等活动，产生交互影响，以动态生成的方式推进教学活动.让学生在获取知识的同时，产生自己的学习经验，获得丰富的情感体验，张扬起充满智慧的个性，使凝固的课堂场景变成一幅幅鲜活的、生动的画面，流淌出生命的活力.

下面介绍动态生成的基本方法.

课堂教学是一个动态生成的过程，具有极强的现场性.再好的预设，也无法预知课堂教学中的全部细节.所以教师不仅需要课前的精心预设，面对富有价值的生成资源，教师还应独具慧眼，及时将动态生成资源捕捉并理智纳入课堂临场预设范畴之中，根据需要改变预设目标，重新设置开放的适应学生需要的教学流程，从而真正让课堂呈现出灵动的生机和跳跃的活力.

1.开放性生成

接受美学理论认为，生活的意义充满了未定性.一方面，因为生活自身存在着创作中的空白；另一方面，因为人类与生活的交往是一种不对称的交流，这种不对称的交流，产生了许多空白和未定点，造成生活意义的未定性.这样，在实验教学中，要引导学生对生活进行深层次的挖掘，发现生活的空白，实现课堂教学的动态生成.

一般认为空气中二氧化碳约占空气总体积的0.03%.可是地球上存在许多可能引起二氧化碳含量变化的因素.比如，许多动物（包括人）在生命活动过程中要消耗氧气，呼出二氧化碳气体；燃料燃烧会释放出大量的二氧化碳气体；绿色植物的光合作用要消耗二氧化碳气体……在学习过程中，同学们自然会想到一个问题：上述因素会不会使空气中的二氧化碳含量发生变化？是变大还是变小？

同学们提出了多种猜想，对二氧化碳的变化结果做了预测：

（1）空气中的二氧化碳含量逐渐增高，人们所说的“温室效应”，就是例证.

（2）二氧化碳气体的消耗和生成会保持平衡，空气中的二氧化碳含量不会变化.不然，空气成分就不会保持恒定.

（3）在不同地段环境、不同的时间里，某个区域空气中二氧化碳含量可能会发生波动，但由于空气的流动，空气中二氧化碳的含量总体变化不大.

（4）二氧化碳含量白天低，晚上高.

（5）二氧化碳早晨低，傍晚高.

……

在这个案例中，探究活动具有开放性，过程和结论不求唯一，教师要关注学生对空气中二氧化碳含量变化所作出的猜想和对探究结论给出的合理说明.学生勇于质疑，勤于思考的精神；指导学生运用已学化学知识和技能方法解决新的、较为复杂的化学问题.

2.拓展迁移生成

《化学课程标准》指出：“化学是自然科学的重要组成部分，它侧重于研究物质的组成，结构和性能的关系，以及物质转化的规律和调控手段.今天，化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要基础，成为推动社会文明和科技进步的重要力量，并正在为解决人类面临的一系列危机，如能源危机、环境危机和粮食危机等，做出积极的贡献.”因此，在化学教学中，我们不能把学生的视野框定在薄薄的课本内，而应以发展学生的科学素养为目标，把化学这本“小书”与生活这本“大书”相融合.一个知识点学完了，这绝不是化学的终结，而应将它看作是“动态生成”持续张扬的契机，让学生在拓展延伸中不断生成新的知识，在持续生成的过程中，不断提升自己的科学素养.

现在给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选.

（1）请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收.

（2）你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？（从原料的充分利用、减少污染物的排放等方面考虑）

第8篇：二氧化碳气体的特点范文

关键词：船舶消防系统;泡沫灭火;二氧化碳灭火

1.引言

火灾是一种对财产造成严重损失，给人们生命带来严重威胁的事故。航行于海上的船舶如果发生火灾，后果更为严重，由于船上地方狭小、设备集中、载有易燃物品，因而扑救条件比陆上差，人员脱险也较陆上困难，且很难得到快速的救援。因而只能依靠自己的力量施救，因此，船舶消防系统是船舶保证安全的重要系统。

2. 船舶消防系统概述

船舶消防系统是为了预防船舶火灾，保护船上人员货物安全的设备系统。根据国际海上人命安全公约（SOLAS）的要求，船舶上除了必备的消防水系统，手提式灭火器，还必须设置符合《消防系统安全规则》的固定式灭火系统[1]。固定式灭火系统的分类根据灭火介质的不同，一般分为固定式二氧化碳灭火系统、固定式泡沫灭火系统、固定式压力水雾灭火系统等三种，每艘船根据其大小、航行区域、载货种类相应设置一种或几种固定式灭火系统[2]。本文简要介绍了船舶上比较常用的是固定式气体灭火系统和固定式泡沫灭火系统。

2.1 固定式泡沫灭火系统

泡沫灭火系统按其发泡倍数分为三种：发泡倍数低于20倍的为低倍数泡沫灭火系统；发泡倍数介于21～200倍之间的为中倍数泡沫灭火系统；发泡倍数介于201～1000倍之间为高倍数泡沫灭火系统。其中高倍数泡沫灭火系统，具有发泡倍数高、灭火效率强、灭火迅速，极强渗透性等特点。能快速充满大空间的火灾区域，阻断火灾的燃烧蔓延等特点，不但适用于扑灭一般火灾，对于扑灭油类火灾更为合适。因此船舶中除了机器处所外，货油舱甲板上也常采用泡沫灭火系统[3]。

泡沫液的灭火原理主要体现在冷却、窒息和隔离三个方面：首先通过泡沫原液和海水按比例混合形成混合液，混合液中混入空气而产生泡沫。泡沫群大量覆盖在燃烧物表面，形成泡沫覆盖层，使燃烧物的表面与空气隔绝，同时泡沫受热蒸发产生的水蒸气可以降低燃烧物附近氧气的浓度，起到窒息灭火作用。其次，泡沫层还能阻止燃烧区的热量作用于燃烧物质的表面，降低燃烧物质的温度，通过冷却而达到灭火的目的。

船舶固定式泡沫灭火系统通常由泡沫舱+泡沫泵+比例混合器+主干管道+喷嘴或泡沫消防炮等组成。通常泡沫舱、泡沫泵及比例混合器通常存放于机舱内，喷嘴或消防炮的布置应保证喷射泡沫能有效覆盖所有的灭火区域。

采用泡沫灭火系统时，首先应计算需要船舶上需要保护区域的面积。根据发泡倍数确定泡沫原液的容量，泡沫原液和海水的比例通常为3%～6%，确保船舶上携带的泡沫原液容量足够覆盖船舶需要的灭火区域，根据发泡率确定泵的有关参数。扑灭A类火灾时，淹没深度不应小于最高保护高度的1.1倍，且应高出最高保护对象0.6m以上。固定式泡沫灭火系统的设计应满足在泡沫消防水泵或泡沫混合液泵启动后，将泡沫混合液或泡沫输送到保护区域的时间不大于5分钟，淹没时间一般不大于5分钟，高倍数泡沫灭火系统用于扑灭A、B类火灾时，系统水和泡沫液连续供应时间一般不应小于12分钟，对于货油船舶，泡沫持续供应时间不应少于20分钟。

2.2 固定式二氧化碳灭火系统

根据规定，设有燃油锅炉或燃油装置的A类机器处所，设有内燃机的A类机器处所及用于载运油箱中备有自用燃料的机动车辆的密闭装货处所，1000总吨及以上客船的装货处所（除运载危险货物外），2000总吨及以上货船的装货处所（除运载危险货物外）等，一般均应装设固定式高倍二氧化碳灭火系统[3]。

二氧化碳灭火作用主要是窒息，其次是冷却。灭火中，二氧化碳释放出来，稀释空气中的氧含量，氧气含量的降低会使燃烧时热的产生率减小，当热产生率减小到低于热散失率的程度，火焰就会熄灭。另一方面，因热焓降低，温度会急剧下降，二氧化碳有一部分会转变为微粒的固体粒子——干冰。干冰吸收周围的热量而升华，即产生冷却燃烧物的作用。

船舶上固定式二氧化碳气体灭火系统主要是由二氧化碳+控制阀+气体释放阀+主干管道+气体释放喷头组成。船舶中的二氧化碳气瓶存放室，应位于安全和随时可到达的地方，并应有经主管机关满意的有效通风。这种存放室的任何进口最好应开向开敞甲板，且在任何情况下应与被保护场所分开。出入口的门应该是气密的，构成这种存放室的舱壁和甲板应是气密和适当隔热的。

采用二氧化碳灭火时，首先要计算船舶居住区、机舱以及其它需要保护区域的体积，得出船上所需携带的二氧化碳含量。一般使用CO2作为装货处所的灭火剂时，所备此种气体的数量应足以发出体积至少等于该船能密封的最大货舱总容积的30%的自由气体。当使用CO2作为甲类机器处所的灭火剂时，所携此种气体的数量应足以发出至少等于下列两者中较大值的自由气体：最大处所总容积的40%或最大处所包括机舱棚在内的全部容积的35%。此外，由于过量二氧化碳会导致人窒息死亡，为了船上人员的安全，对经常有人员在内部工作或出入的处所，应设有施放灭火剂的自动声响报警装置，它应在灭火剂施放至少20秒前发出警报，以便工作人员迅速撤离[3]。

3. 结束语

与陆地相比，船舶内部结构复杂，分舱多，通道狭窄，货物密集，回旋余地小，因此火灾扑救条件较为恶略，固定式灭火系统是扑救船舶火灾十分重要的设施，被视为灭火自救的最后依靠手段，因此了解并熟悉固定式灭火系统，是保证船舶安全的一项重要工作。

参考文献

[1]《国际海上人命安全公约》2004年综合文本

第9篇：二氧化碳气体的特点范文

1、问题的产生

当化学反应在空气中进行，要检验或验证扩散在空气中的气体生成物时，我们常苦于因气体的分散而无法将气体通入液体试剂中。在选用某些方法时，实验现象和效果又不太明显。如：初中化学课上，在检验含碳物质在空气中燃烧能产生二氧化碳时，是用内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，观察石灰水的变化来判断是否有二氧化碳生成。这种做法效果相当差，因为烧杯上附着的石灰水太少，石灰水出现浑浊的现象有时几乎无法显现。如果能把散布在空气中的二氧化碳吸收起来并让其通过澄清石灰水，实验效果将会明显改观。

医院里在给病人打吊针时，瓶中液体从一个管流下来，同时另一管会吸收空气进入瓶内。受打吊针原理的启发，笔者用简单的几种仪器和零件进行组装，制成了“吊针式吸气装置”，经使用效果非常好，现将此装置的制作方法、使用方法以及此装置的应用作简要说明。

2、所需物品

漏斗、试管、铁架台(带铁圈、铁夹)、玻璃管、胶皮管、500mL矿泉水瓶2个、双孔橡皮塞2个、弹簧夹。

3、装置组装

4、使用方法及原理说明

将一个矿泉水瓶装满水，塞好带有导管的双孔橡皮塞，胶皮管用弹簧夹夹好，倒立放在铁架台的铁圈上，另一只空瓶子放在下面待接水。此时，上瓶中的水不能流下。再将左边仪器按图示连接好。把可燃物(如：蜡烛、甲烷、一氧化碳等)点燃置于漏斗下，打开弹簧夹，上瓶中的水受重力作用将流下进入下面空瓶，上瓶内形成负压，将漏斗下的气体吸人试管中并有连续气泡产生，很快会看到石灰水变浑浊，证明蜡烛燃烧后产生了二氧化碳。吸气的速率还可南手捏橡皮管来控制。若使吸气的时间变长，还可将矿泉水瓶换成大的饮料瓶，或待水流完后将两个瓶子进行倒换。

5、装置的其他应用

此装置除用作检验可燃物(如蜡烛、木炭、甲烷等)在空气中燃烧后是否有二氧化碳生成之外，还有其他多方面用途。如：把浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸打开瓶塞后放于漏斗下，试管内事先放入石蕊试液，通过石蕊试液是否变红，证明该酸有无挥发性。同理，若想证明氨水的挥发性，可在试管内放入酚酞试液；若想检验含硫物质(如火柴)燃烧后是否有二氧化硫产生，可在试管内放入稀的高锰酸钾溶液f这比教材上用两只烧杯做实验成功率要高得多)；若想检验香烟的烟雾中有焦油，可在装置中的漏斗内管口处插入一根点燃的香烟，很快能看到导管及试管中有烟气且导管壁上有黄褐色的焦油出现。总之，此装置最大的特点是可以将气体物质很快汇集并通入试管内的试剂中，使得实验效果更加明显。