Защитный Газ

(контролируемая атмосфера, регулируемая газовая среда), газ, исключающий контакт защищаемых объектов с воздухом и обеспечивающий наилучшие условия для их получения, переработки, использования или хранения. Различают бескислородные 3. Г. И газы с ограниченным содержанием О 2. В первом случае содержание О 2 в З. Г. Обычно 0,001% и ниже, содержание др. Компонентов определяется конкретными условиями. В З. Г., используемом в противопожарных целях, присутствие О 2 допустимо (до 5%), а в газе, предназначенном для хранения пищ. Продуктов, даже необходимо (от 2 до 15%). 3. Г. На основе благородных газов (преим. Аr) используют в произ-ве радиоактивных и химически активных металлов и нек-рых сплавов, в технологии полупроводниковых материалов, при дуговой электросварке, в источниках света.

Водород применяют при термич. Обработке высоколегированных и кремнистых сталей. Азот - З. Г. С широкой сферой использования. В газах с ограниченным содержанием О 2 его применяют непосредственно. В произ-ве бескислородных 3. Г. Азот смешивают с водородсодержащими газами, гидрируют кислород и увеличивают общий ресурс регулируемой газовой среды на предприятии. Фактич. Возможности использования азота зависят от наличия близрасположенных установок воздуха разделения. В металлургии бескислородные 3. Г. Часто получают каталитич. Диссоциацией NH3 при 600-800 °С, в результате чего образуется т. Н. Несожженный диссоциированный аммиак (25% N2, ок. 75% Н 2, 0,01-0,05% NH3). Его применяют непосредственно или смешивают с азотсодержащими потоками.

Смесь очищают от О 2 каталитич. Гидрированием (добавляемый поток - N2) и сжиганием (добавляемый поток воздух), получая т. Н. Сожженный диссоциированный аммиак (4-20% Н 2, остальное - N2). Из несожженного диссоциированного аммиака в результате адсорбции N2 при комнатной т-ре цеолитами получают также высокочистый водородный З. Г. (99,999% Н 2). Самый распространенный метод получения З. Г. - сжигание углеводородных топлив. При коэф. Избытка воздуха, подаваемого на сжигание, меньшем стехиометрич. (a <. 1), производят бескислородный 3. Г., при a >. 1 газ с ограниченным содержанием О 2. Пламенное сжигание при a = 0,6-0,9 приводит к получению т. Н. Экзогаза (5,0-11,5% СО 2, 10 1% СО, 15 1% Н 2, 1 0% СН 4, 69,0 86,5% N2. Первая цифра соответствует a = 0,6-0,7, вторая - a = 0,9-0,95).

После охлаждения экзогаз используют непосредственно или подвергают дополнит. Кондиционированию по одной из трех след. Схем. Осушают до остаточного содержания Н 2 О 100 мг/м 3 и менее. Очищают от СО 2 и осушают (состав -15-1% СО, 15,5-1,0% Н 2, 73-98% N2). Освобождают от СО, очищают от СО 2 и осушают (15-1% Н 2, 85-99% N2). Осушку осуществляют с помощью силикагелей и цеолитов, удаление СО 2 - жидкими поглотителями или цеолитами. Применение последних обеспечивает одновременную осушку и очистку до остаточного содержания СО 2 - от 0,1 до 0,001%. Удаление СО производят каталитич. Водопаровой конверсией его в Н 2 и СО 2 при 450 °С. При каталитич. Сжигании прир. Газа (900-950 °С) с a = 0,25 и подводе теплоты от дополнит.

Источников получают т. Н. Эндогаз (0-0,5% СО 2, 19-20% СО, 39-40% Н 2, 0,5-1,0% СН 4, ок. 40% N2). Из-за сравнительно низкой эксплуатац. Надежности установок эндогаз постепенно заменяют экзогазом, очищенным от СО 2. 3. Г. С ограниченным содержанием О 2 противопожарного назначения образуется при сжигании топлива с a >. 1. Газ для хранения пищ. Продуктов получают. 1) при т. Н. Пассивном методе - самопроизвольно, в результате дыхания плодов и овощей, хранимых в герметичных камерах (состав корректируют, удаляя избыток СО 2 с помощью мембран или адсорбентов). 2) при т. Н. Активном методе - сжиганием углеводородного топлива при a >. 1 и очисткой образующихся газов от избыточного кол-ва СО 2 посредством адсорбентов. Второй метод обеспечивает быстрое получение 3.

Г. Оптим. Состава и поддержание концентраций компонентов с точностью b0,5%, что особенно важно для хранения скоропортящейся продукции. Установки для получения 3. Г. Выпускают, как правило, в виде автономных полностью автоматизир. Систем. Лит. Фастовский В. Г., Ровинский А. Е., Петровский Ю. В., Инертные газы, 2 изд., М., 1972. Эстрин Б. М., Производство и применение контролируемых атмосфер, 2 изд., М., 1973. Харитонов В. П., Адсорбция в кондиционировании на холодильниках для плодов и овощей, М., 1978. Ю. И. Шумяцкий. .