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关于氩气(Ar)的有趣事实和信息

浏览次数:13    时间:2018-04-14
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氩(Ar)是一种 单原子,无色,无味,无味和无毒的气体,以大约1%(0.934%)的浓度存在于大气中。  

氩气是被称为稀有高贵或惰性气体的特殊气体组中的一员。该组中的其他气体有氦气,氖气,氪气,氙气和氡气。它们是完全填满电子的最外壳的单原子气体,其他材料发生化学相互作用的能力非常弱。电激发时,该组的所有成员发光。氩气会产生淡蓝紫色的光。
氩的正常沸点是非常冷的-302.6F,它在空气的两个主要成分氮和氧的沸点之间。气体的重量约为空气的1.4倍,并且微溶于水。氩的凝固点仅比其标准沸点-308.8F低几度。

氩的价值在于它的总惰性,特别是在高温下。氩气用于重要的工业过程,如制造高品质不锈钢和生产用于半导体制造的无杂质硅晶体。氩气还可用作灯泡的惰性填充气体,也可用作高效多窗格玻璃面板之间空间的干燥,比空气或氮气更重的填充物。

氩气是真正惰性或稀有气体中最丰富的,它作为商业产品生产,通常与使用空气的低温蒸馏生产高纯度氧气相结合。由于氩气的沸点与氧气非常接近,因此从氧气中分离纯氩气需要多个蒸馏阶段。

几十年来,最常见的氩回收和纯化工艺使用了几个步骤: 1、在氩气浓度最高的低压塔的一个点从主空气分离蒸馏系统中取出侧取气流; 2、在粗氩塔中处理进料,该粗氩塔将氮气返回到低压塔并产生粗氩产物; 3、加热粗氩并使物流中的(通常约2%)氧杂质与受控量的氢气形成水; 4、通过冷凝和吸附除去水蒸气; 5、将气体重新冷却至低温温度; 6、通过在纯氩蒸馏塔中进一步蒸馏除去剩余的非氩组分(少量氮气和未消耗的氢气)。

随着填充塔技术的发展,这种技术允许在低压降下进行低温蒸馏,目前许多工厂都采用全深冷蒸馏工艺进行氩气回收和纯化。

氩气可以称为或(粗液氩),或者通过其化学名称Ar。粗氩通常被认为是生产纯氩的设备中的中间产品,但对于一些容量较低的空气分离设备来说,它可能是最终产品,将其运送到较大的设施进行最终净化。一些粗氩也作为不需要高纯度氩的用途的最终产品出售(例如一些炼钢和焊接应用)。

商业数量的氩气也可以与制造氨一起生产。空气是氩气的最终来源,但在传统的氨生产工艺中,氩气回收的途径完全不同。 天然气用蒸汽改造以产生含有氢气,一氧化碳和二氧化碳的合成气。二级重整与空气和蒸汽转换CO为CO 2和另外的氢气,并且添加必要使氨的氮(NH 3)。然后将氮气和氢气(以及少量氩气)的混合物压缩到高压并借助于催化剂进行反应。氩气是非反应性的,积聚在氨合成回路中,必须在清洗流中除去,以保持生产能力和工艺效率。

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