Home Khí công nghiệp Khí công nghiệp sử dụng trong công nghiệp và đời sống, y tế

Khí công nghiệp sử dụng trong công nghiệp và đời sống, y tế

by Khí Việt Nam
Khí công nghiệp

Khí hóa lỏng là loại nguyên liệu được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp, y tế. Các loại khí công nghiệp chủ yếu bao gồm: Khí N2, Khí O2, Khí CO2, Khí Argon, Khí hydro, helium, acetylene…

Ngành công nghiệp sản xuất ra khí này được gọi là ngành công nghiệp khí công nghiệp. Cũng bao gồm cung cấp thiết bị và công nghệ để sản xuất và sử dụng khí. Sản xuất khí công nghiệp là một phần của ngành công nghiệp hóa chất. Ngành khí công nghiệp thường được xem là “hóa chất chuyên ngành”. Các nhà máy sản xuất khí công nghiệp sản xuất ra khí hóa lỏng với khối lượng lớn.

Sơ lược về ngành khí công nghiệp

  • Các loại khí công nghiệp(khí hóa lỏng) được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Bao gồm các ngành công nghiệp nặng như dầu khí, hoá dầu, hóa chất, điện, khai thác mỏ, luyện kim, kim loại. Và cũng được sử dụng trong các ngành dược phẩm, công nghệ sinh học, thực phẩm, nước, phân bón, điện hạt nhân, điện tử, hàng không vũ trụ, phân tích thí nghiệm, kiểm nghiệm môi trường….
  • Khí công nghiệp(khí hóa lỏng) được cung cấp cho các doanh nghiệp công nghiệp khác bằng cách xây dựng một hệ thống đường ống dẫn đến nơi sử dụng. Hoặc cũng có thể cung cấp bằng bình chứa khí cao áp.
  • Việc kinh doanh Khí công nghiệp bao gồm bán hoặc cho thuê bình khí và các thiết bị liên quan cho các đơn vị sử dụng.

Sự phát hiện các loại khí công nghiệp

  • Loại khí đầu tiên từ môi trường tự nhiên mà con người sử dụng gần như chắc chắn là không khí. Khi phát hiện ra rằng thổi hoặc quạt một ngọn lửa khiến nó sáng hơn.
  • Khí CO2 đã được biết đến từ thời cổ đại. Như là sản phẩm phụ của quá trình lên men, đặc biệt đối với đồ uống.
  • Khí tự nhiên đã được sử dụng vào khoảng năm 500 Trước Công nguyên. Khi họ phát hiện ra khả năng vận chuyển khí đốt từ mặt đất trong các đường ống bằng tre đến nơi nó được sử dụng để đun sôi nước biển.
  • Sulphur dioxide đã được người La Mã sử ​​dụng để sản xuất rượu vang. Khi phát hiện ra rằng nến đốt bằng lưu huỳnh bên trong các bình rượu rỗng sẽ giữ cho rượu không hư hỏng và ngăn không cho rượu có mùi giấm.

Một số loại khí công nghiệp và thời gian được phát hiện

Lịch sử hóa học cho thấy rằng một số khí đã được xác định và phát hiện ra hoặc lần đầu tiên được sản xuất dưới dạng tinh khiết trong cuộc Cách mạng Công nghiệp của thế kỷ 18 và 19. Bởi các nhà hóa học nổi tiếng trong phòng thí nghiệm. Thời gian phát hiện cho các loại khí khác nhau là:

  • Carbon dioxide(Khí CO2): 1754
  • Hydrogen(Khí H2): 1766
  • Nitrogen(Khí Nito): 1772
  • Oxide nitơ(Khí N2O): 1772
  • Oxygen(Khí Oxi): 1773
  • Amoniac (Khí NH3):1774
  • Chlorine(Khí Clo): 1774
  • Metan(Khí CH4): 1776
  • Hydrogen sulfide: 1777
  • Carbon monoxide: 1800
  • Hydrogen chloride: 1810
  • Acetylene: 1836
  • Helium: 1868
  • Fluoro: 1886
  • Argon(Khí Argon): 1894
  • Neon và Xenon: 1898
  • Radon: 1899

Các loại khí công nghiệp đã được sản xuất như thế nào

  • Khí CO2, hydro, Khí Nito, Khí Oxi, amoniac, clo, lưu huỳnh dioxit đã được sản xuất và sử dụng trong thế kỷ 19. Chủ yếu sử dụng trong thực phẩm, điện lạnh, y học và chiếu sáng.
  • Ví dụ, nước có gas được tạo ra từ năm 1772 và bán từ năm 1783. Chlorine lần đầu tiên được sử dụng để tẩy màu vào năm 1785. Và oxit nitơ lần đầu tiên được sử dụng cho nha khoa năm 1844.
  • Vào thời điểm này khí thường được tạo ra để sử dụng ngay bởi phản ứng hóa học. Một ví dụ điển hình là bộ máy Kipps được phát minh vào năm 1844. Có thể được sử dụng để tạo ra các loại khí như hydro, hydrogen sulfide, clo, axetylen và cacbon dioxide bằng phản ứng biến đổi khí đơn giản.
  • Acetylene được sản xuất thương mại từ năm 1893. Và máy phát axetylen được sử dụng từ năm 1898 để sản xuất khí đốt cho nấu ăn bằng gas và chiếu sáng.
  • Tuy nhiên sau khí có điện và LPG thì Acetylen không còn được sử dụng cho chiếu sáng và nấu ăn nữa.

Sự phát triển của ngành khí công nghiệp

  • Ban đầu các khí đã được phát hiện và chỉ sản xuất với số lượng ít. Quá trình công nghiệp hoá thúc đẩy sự đổi mới và sáng chế công nghệ để sản xuất ra số lượng lớn các khí này.
  • Sự phát triển đáng chú ý trong sản xuất công nghiệp của khí bao gồm điện phân nước để sản xuất hydro (năm 1869) và oxy (từ năm 1888). Quá trình Brin sản xuất oxy được phát minh ra trong năm 1884. Quá trình chloralkali sản xuất clo năm 1892. Haber Process để sản xuất amoniac vào năm 1908.
  • Sự phát triển của ứng dụng trong ngành làm lạnh cũng đẩy nhanh sự phát triển trong điều hòa không khí và khí hóa lỏng.
  • Carbon dioxide lần đầu tiên được hoá lỏng vào năm 1823. Chu trình lạnh nén đầu tiên sử dụng ete được phát minh vào năm 1834.
  • Một chu trình tương tự sử dụng ammonia được phát minh vào năm 1873.
  • Một chu trình khác với sulfur dioxide năm 1876.
  • Khí Oxi lỏng và Khí Nito lỏng (khí hóa lỏng) được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1883.
  • Hydrogen lỏng được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1898. Và heli lỏng vào năm 1908. LPG lần đầu tiên được chế tạo vào năm 1910. Một bằng sáng chế cho LNG được nộp vào năm 1914 với sản phẩm thương mại đầu tiên vào năm 1917.

Cột mốc nào đánh dấu sự phát triển của ngành khí công nghiệp

  • Không có một sự kiện nào đánh dấu sự bắt đầu của ngành công nghiệp khí đốt công nghiệp.
  • Nhiều người coi nó là những năm 1880. Với việc sản xuất các bình khí nén áp suất cao đầu tiên.
  • Ban đầu bình chứa khí chủ yếu được sử dụng cho Khí CO2 trong sản xuất cacbonat hoặc pha chế đồ uống.
  • Năm 1895 chu kỳ nén lạnh đã được phát triển để cho phép hóa lỏng không khí.
  • Đáng chú ý nhất là sản xuất số lượng lớn Khí Oxi vào năm 1896. Phát hiện một lượng lớn acetylene có thể được hòa tan trong aceton. Và đưa ra phương pháp đóng chai axetylen an toàn. Phương pháp này đến nay vẫn còn đang được sử dụng.
  • Một ứng dụng đặc biệt quan trọng là sự phát triển của việc hàn và cắt kim loại. Được thực hiện với O2 và axetylen từ đầu những năm 1900. Khi quá trình sản xuất phát triển. Các loại khí được cung cấp bằng bình chứa khí. Không cần phải có máy chế tạo khí tại chỗ.

Công nghệ sản xuất khí công nghiệp (khí hóa lỏng)

  • Các nhà máy tách không khí làm sạch không khí trong một quá trình tách. Và do đó cho phép sản xuất số lượng lớn ni-tơ và argon cùng với oxy. Ba loại này cũng thường được sản xuất dưới dạng khí hóa lỏng.
  • Để đạt được nhiệt độ chưng cất yêu cầu thấp, một đơn vị tách khí sử dụng chu trình làm lạnh hoạt động bằng hiệu ứng Joule-Thomson.
  • Ngoài các khí phổ thông, tách không khí cũng ứng dụng để sản xuất các loại khí quý hiếm neon, krypton và xenon.
  • Công nghệ siêu lạnh cũng cho phép hóa lỏng khí tự nhiên, hydro và helium. Trong quá trình này khí ni tơ được loại khỏi khí tự nhiên. Cũng có thể được sử dụng để sản xuất helium.
  • Ngoài các loại khí chính được sản xuất bằng cách tách không khí và phân tách khí tổng hợp. Ngành công nghiệp khí còn cung cấp nhiều loại khí đặc biệt khác nhau cho các lĩnh vực đòi hỏi độ tinh khiết cao..

Phân phối và cung cấp khí

Cung cấp bằng bình chứa khí và lỏng

  • Hầu hết các loại khí ở nhiệt độ và áp suất bình thường đều được cung cấp dưới dạng khí nén. Một máy nén khí dùng để nén khí vào các bình chứa áp suất cao.
  • Tuy nhiên, một vài loại khí có thể được hoá lỏng ở nhiệt độ môi trường. Vì vậy chúng cũng có thể được cung cấp dưới dạng chất lỏng trong bình chứa thích hợp.
  • Khí CO2 đặc biệt có thể được sản xuất dưới dạng chất rắn lạnh gọi là băng khô (đá khô, CO2 rắn).
  • Acetylene không ổn định và dễ gây nổ. Nên nó được cung cấp như một chất khí hòa tan trong acetone trong một bình chứa khí.
  • Các khí công nghiệp chính có thể được sản xuất với số lượng lớn và cấp cho khách hàng bằng hệ thống đường ống, nhưng cũng có thể được đóng bình.
  • Hầu hết các khí được bán trong bình chứa khí. Một số được bán dưới dạng lỏng trong các bình chứa thích hợp (ví dụ như Dewars) bồn chứa lỏng, Bình XL45(Bình DPL 175)

Cung cấp bằng hệ thống đường ống

  • Đối với các khách hàng lớn như các nhà máy luyện kim hoặc các nhà máy lọc dầu, một nhà máy sản xuất khí lớn có thể được xây dựng gần đó và cấp khí trực tiếp qua hệ thống đường ống.
  • Ngoài ra, một công ty khí công nghiệp có thể cung cấp cho nhà máy thiết bị để sản xuất khí chứ không phải là khí.
  • Một công ty khí công nghiệp cũng có thể hoạt động với tư cách là nhà vận hành nhà máy theo hợp đồng vận hành và bảo dưỡng cho một công trình khí cho khách hàng, vì họ thường có kinh nghiệm vận hành các phương tiện này để sản xuất hoặc vận chuyển khí.

Một số loại khí hóa lỏng được sử dụng nhiều

Sản xuất từ không khí

  • Khí Nito lỏng (LIN)
  • Khí Oxi lỏng (LOX)
  • Khí Argon lỏng (LAR)
  • Khí CO2 lỏng

Được sản xuất từ nguyên liệu hydrocarbon

  • Hydro lỏng
  • Heli lỏng

Hỗn hợp khí sản xuất từ nguyên liệu hydrocarbon

  • Khí tự nhiên hoá lỏng (LNG)
  • Khí hóa lỏng (LPG)

Một số loại khí công nghiệp phổ biến khác

  • Amoniac (NH3)
  • Khí CO2 (CO2)
  • Carbon monoxide (CO)
  • Hydrogen chloride (HCl)
  • Khí Oxit Nito (N2O)
  • Nitơ triflorua (NF3)
  • Sulfur dioxide (SO 2)
  • Sulfur hexafluoride (SF6)
  • Khí hydrocarbon
  • Khí mê-tan (CH4)
  • Axetylen (C2H2)
  • Etan (C2H6)
  • Ethene (C2H4)
  • Propan (C3H8)
  • Propene (C3H6)
  • Butan (C4H10)
  • Butene (C4H8)

Hỗn hợp khí

  • Không khí
  • Khí thở
  • Khí che chắn
  • Khí đốt tổng hợp
  • Chất làm lạnh hỗn hợp được sử dụng trong chu trình LNG

Ứng dụng khí công nghiệp

  • Sản xuất bia
  • Khí hiệu chuẩn
  • Làm mát
  • Kriogenics
  • Cắt và hàn
  • Điện môi
  • Bảo vệ môi trương
  • Chữa cháy / chữa cháy bằng khí gas
  • Chế biến thực phẩm và bao bì khí đốt
  • Đèn xả khí
  • Đo lường & hiệu chuẩn
  • Phòng thí nghiệm và thiết bị
  • Thủy tinh, gốm sứ, các khoáng chất khác
  • Khí nâng
  • Khí y tế
  • Luyện kim
  • Chất phóng xạ
  • Tủ lạnh
  • Tên lửa đẩy
  • Cao su, chất dẻo, sơn
  • Ngành công nghiệp bán dẫn trong các nhà máy chế tạo bán dẫn
  • Xử lý nước / xử lý nước công nghiệp
  • Lặn

Trên lãnh thổ Việt Nam hiện tại có rất nhiều đơn vị sản xuất và cung cấp khí hóa lỏng(khí công nghiệp):

  • Khí công nghiệp tại Hà Nội
  • Khí công nghiệp tại Thanh Hóa
  • Khí Công nghiệp tại Bình Dương
  • Khí công nghiệp tại Đà Nẵng
  • Khí công nghiệp ở HCM
  • Khí công nghiệp tại Thái Nguyên
  • Khí công nghiệp Vũng Tầu
  • Khí công nghiệp Quảng Nình
  • Khí công Nghiệp Quảng Ngãi
  • Khí công nghiệp Đồng Nai
  • Khí công nghiệp Nam Định
  • Khí công nghiệp Vĩnh Phúc
  • Khí công nghiệp Phú Thọ
  • Khí công nghiệp Hà Nam
  • Khí công nghiệp Bắc Ninh
  • Khí công nghiệp Bắc Giang
  • Khí công nghiệp Hòa Bình
  • Khí công nghiệp Sơn La
  • Khí công nghiệp Điện Biên
  • Khí công nghiệp Lai Châu
  • Khí Công nghiệp Yên Bái
  • Khí công nghiệp Tuyên Quang
  • Khí công nghiệp Hưng Yên
  • Khí công nghiệp Hải Dương
  • Khí Công nghiệp Hải Phòng
  • Khí công nghiệp Quảng Ninh
  • Khí công nghiệp Ninh Bình
  • Khí công nghiệp Thái Bình

Related Articles