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    一氧化碳《气体应用大全》

    2019-7-23 9:38:35

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    一氧化碳CO
    1.别名·英文名
    Carbon monoxide.
    2.一氧化碳用途
    燃料,还原剂,有机合成的原料,用于制备羰基金属、光气、硫氧化碳、芳香族醛、甲酸、苯六酚、氯化铝、甲醇,用于氢化甲酰化作用,用于制备合烃(合成汽油)、合醇(羧酸、乙醇、醛、酮及碳氢化合物的混合物),锌白颜料,氧化铝成膜,标准气,校正气,在线仪表标准气。
    3.一氧化碳制法
    (1)碳氢化合物气体(天然气、丙烷、炼油厂气)经过活性碳层脱硫后与水蒸气及CO2混合,然后通过装满镍催化剂的反应管(温度780)时,产生一氧化碳。
    CH4+H2OCO+3H2
    CH4+2H2O—→CO2+4H2
    因为在原料气中有CO2,优先进行前一个反应。经过脱水及吸收除掉CO2之后从分离塔的塔底和塔顶分别得到CO和H2。CO纯度可达98.6%。
    (2)CO2与烧红的煤相互作用。
    (3)焦碳或煤的不完全燃烧。
    (4)水煤气或煤气中分离出。
    (5)蚁酸与浓硫酸作用。
    4.一氧化碳理化性质
    分子量: 28.0104
    熔点(三相点15.3kPa): -205.1
    沸点(101.325kPa): -191.5
    液体密度(-191.5101.325kPa): 789kg/m3
    气体密度(0101.325kPa): 1.2504kg/m3
    相对密度(气体,空气=1,101.325kPa):0.967
    比容:(21.1101.325kPa):0.8615m3/kg
    气液容积比:(15100kPa): 674L/L
    临界温度: -140.2
    临界压力: 3499kPa
    临界密度: 301kg/m3
    压缩系数:
    温度
    (℃)
    压缩系数
    100kPa
    1000kPa
    5000kPa
    10000kPa
    15
    50
    0.9996
    0.9998
    0.9959
    0.9988
    0.9848
    0.9981
    0.9845
    1.0070
    熔化热(-205.0115.36kPa): 29.9kJ/kg
    气化热(-191.53101.325kPa): 215.2kJ/kg
    比热容(气体,25101.325kPa): Cp=1043J/(kg·K)
    Cv=742J/(kg·K)
    比热比(气体,25101.325kPa): Cp/Cv=1.404
    蒸气压(-203.43): 20.00kPa
    (-180): 305kPa
    (140): 3500kPa
    粘度(101.325kPa,0):0.01662mPa·S
    表面张力(-193): 9.8mN/m
    导热系数(101.325kPa,0):0.02303W/(m·K)
    折射率(气体,0101.325kPa): 1.0003342
    空气中可燃范围(20101.325kPa): 12.5%~74%
    空气中最低燃点(101.325kPa): 630
    最易引燃浓度: 30%
    产生最大爆炸压力的浓度: 35.2%
    最大爆炸压力: 6.3kg/cm3
    毒性级别: 2
    易燃性级别: 4
    易爆性级别: 0
    火灾危险度: 极大
    一氧化碳在常温常压下为无色、无臭、无味、无刺激性的窒息性气体。空气中可燃,燃烧时发出蓝色火焰。与空气混合形成爆炸性混合物。与酸、碱和水不起反应。在高温高压下,与铁铬镍等金属反应生成羰基金属,与氯结合形成光气,与羰基金属结合形成羰基金属化合物。一氧化碳具有还原作用,在室温下有锰及铜的氧化物混合存在时,一氧化碳可氧化成CO2,有一种防毒面具就是利用这种原理的。
    一氧化碳是有毒气体,它是在没有任何刺激的情况下进入人体慢慢引起中毒。这时,人不仅感觉不到而且还有某种快感,所以它更是危险可怕的气体。它微溶于水,易溶于盐酸、氨水和氯化亚铜溶液,也溶于乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸等有机溶剂。
    一氧化碳在水中的溶解度如下所示。
    温度(℃)
    0
    20
    40
    60
    吸收系数
    0.03516
    0.02266
    0.01647
    0.01197
    一氧化碳与一些物质混合接触时的危险性如下表所示。
    混合接触危险物质名称
    化学式
    危险等级
    摘要
    氯酸钠
    三氧化二铁
    五氟化溴
    (液体)
    三氟化氮
    氧化银
    二氧化氯
    氧化铯
    三氟化溴
    过氧化二氟甲酰
    NaClO3
    K
    Na
    Fe2O3
    BrF5
    O2
    NF3
    Ag2O
    C1O2
    F2
    Cs2O
    BrF3
    C2F2O4
    A
    A
    A
    A
    B
    A
    A
    A
    A
    A
    A
    有生成爆炸性混合物的可能性
    有生成爆炸性混合物的可能性
    有生成爆炸性混合物的可能性
    有激烈着火的危险性
    有生成爆炸性混合物的可能性
    有爆炸性反应的危险性
    由于还原作用有放热(300℃)的危险性
    有爆炸的危险性
    有爆炸性反应的危险性
    加热有着火的危险性
    超过30℃,有爆炸的危险性
    有爆炸的危险性
    5.一氧化碳毒性
    一氧化碳对人作用如下。
    浓度ppm
    作用
    100
    400~500
    600~700
    1000~1200
    1500~2000
    4000
    可耐受2~3小时
    1小时内还表现不出明显的作用
    1小时后才显出作用
    1小时后产生不快感但无危险
    1小时内构成危险
    1小时内致死
    最高容许浓度: 20mg/m3
    众所周知,一氧化碳是与人们的日常生活密切相关的有毒气体。它对人体的毒害作用机理大致如下。
    一氧化碳对血红蛋白(Hb)的亲和力比氧大240倍,而碳氧血红蛋白的离解速度又比氧合血红蛋白小3500倍。因此,一氧化碳被吸人体内后,迅速与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白,即一氧化碳置换了血液中的氧。另外,血液中碳氧血红蛋白的大量存在影响氧合血红蛋白的解离作用,使其解离困难。这样,一氧化碳破坏了血液的输氧作用,造成组织缺氧,引起窒息,并导致一系列的中毒症状。
    一氧化碳急性中毒,根据临床表现可分为轻度、中度和重度三级。
    轻度中毒表现为头晕、眼花、剧烈头痛、耳鸣、颞部压迫感和搏动感,尚有恶心、呕吐、心悸、四肢无力,但无昏迷。脱离中毒现场,吸入新鲜空气或进行适当治疗之后,症状可迅速消失。
    中度中毒除上述症状外,还表现为初期多汗、烦躁、步态不稳、皮肤和粘膜苍白,并随着中毒加重而出现樱桃红色,以面颊前胸及大腿内侧最为明显,意识朦胧甚至昏迷。如能及时抢救,可很快苏醒,一般无明显并发症和续发症。
    重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的症状外,患者可迅速进入不同程度的昏迷状态,时间可持续数小时至几昼夜,往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁和病理反射。常伴发中毒性脑病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水肿及电解质紊乱等。另外,可出现间脑损伤的一系列体征,如体温升高、出汗、白细胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等,还可出现血中乳酸增高及乳酸脱氢酶活性增高等生化改变。脑电波异常,重症时表现为波幅变低。
    有的重症患者在苏醒之后,经过一段清醒期又出现一系列神经系统严重受损的表现,称为“急性一氧化碳中毒神经系统续发症”,其程度与昏迷的深度有密切关系。
    一氧化碳的慢性中毒比急性中毒更可怕。慢性中毒时即使是低浓度也会产生后遗症而造成不幸的后果。一氧化碳中毒最不幸的后遗症是丧失记忆力、痴呆症及麻痹性障碍。
    吸入一氧化碳气体中毒的患者应及时转移至空气新鲜通风良好之处,安置休息并保持温暖舒适。如果患者处于昏迷状态时应立即送医院诊治。如果呼吸微弱或停止时要立即进行人工呼吸和输氧,呼吸开始恢复后,打开一个亚硝酸戊酯药管嗅闻15~30秒。每隔2~3分钟嗅闻一次,用药量以不超过两个药管为限。然后就医进一步诊治。
    千万要注意,对人事不省或呼吸停止者不能轻易地放弃抢救,在医生到来之前尽可能争取时间进行抢救。
    6.一氧化碳安全防护
    工作时须穿戴防护用品,进入CO浓度较高的场所时,须戴送风式防毒面具,而且要有专人监护。工作场所要通风,并定期检查室内一氧化碳浓度。贮气钢瓶要存放在阴凉通风良好之处,要远离火源,避免阳光直射,在搬运中严防碰撞。设备管道可用肥皂液检漏。
    当压力低于34个大气压时,~氧化碳的腐蚀性可以忽略,可以使用通用金属材料。但是在更高的压力下一氧化碳对有些金属材料的腐蚀性不能忽略,而且在高压下一氧化碳与铁、钴、镍、锰、铬和金作用生成不稳定的高毒性金属羰基化合物。在高压可以用的金属材料有铜、铜合金、铝合金、银、低碳不锈钢等。在高温可用铜、铜合金和银。塑性材料可以用聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯。碳钢在小于10000kPa时可以使用。
    当一氧化碳着火时首先要关闭钢瓶的阀门以切断气体来源。灭火可以使用干粉、二氧化碳、泡沫和雾状水。当一氧化碳大量泄漏时,要用聚乙烯罩或尼龙软管套在泄漏部位,把气体导入燃烧室或煤气炉燃烧。微量泄漏时,加强通风使其浓度在爆炸范围以下;或者把漏气的容器移到空旷之处,任其在大气中漏完。
    废气的处理方法有:
    (1)用氯化亚铜等吸收液吸收。
    (2)直接导入燃烧室或煤气炉燃烧。
    (3)用惰性气体稀释至50ppm以下,然后从安全的地方慢慢排放。
     
     
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