گاز

گازهای صنعتی عموماً به گازهایی اشاره دارند که در فرآیندهای صنعتی برای متعادل کردن فشار، انجام عملیات برش، جوشکاری، پردازش مواد و سایر کاربردهای مرتبط استفاده می‌شوند. این گازها به صورت مایع یا گاز در اختیار صنایع مختلف قرار می‌گیرند و معمولاً از هوا فشرده‌تر و خالص‌تر هستند.

 

 

مهمترین گازهای صنعتی عبارتند از:


1. اکسیژن (Oxygen): برای اکثر فرآیندهای احتراقی و اکسیداسیونی مورد نیاز است. به عنوان مثال، در جوشکاری، قطعات فلزی با استفاده از اکسیژن سوخته و اکسید می‌شوند.
2. ازت (Nitrogen): ازت یکی از گازهای غیرفعال است که برای ایجاد جو فشرده یا ایجاد محیطی غیرقابل اشتعال در فرآیندهایی مانند رنگ‌آمیزی و حفاظت از مواد محافظتی استفاده می‌شود.
3. آرگون (Argon): یک گاز نیمه‌فعال که در جوشکاری و برش فلزات با استفاده از قوس الکتریکی برای جلوگیری از اکسیداسیون و تشکیل رسوب فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4. هلیوم (Helium): برای پرکننده‌ی خنک‌کننده در دستگاه‌های تولید انرژی، تجهیزات پزشکی و دستگاه‌های پرشده با هلیوم برای آزمایش‌های کوچک بسیار مفید است.
5. استیلن (Acetylene): برای جوشکاری و برش فلزات با استفاده از قوس الکتریکی یا فلم پلاسما استفاده می‌شود.
6. دی اکسید کربن (Carbon Dioxide): برای جوشکاری، برش و فرآیندهای تولید فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

گازهای صنعتی معمولاً از طریق پایگاه‌های تولید مرکزی یا از طریق تأمین‌کنندگان گاز تامین می‌شوند و در انبارها یا تانکرها به صورت مایع یا فشرده نگهداری می‌شوند. این گازها به دلیل اهمیت و کاربردهای گسترده‌ای که دارند، در تمامی صنایع مختلف از صنعت خودروسازی و الکترونیک تا صنایع شیمیایی و پزشکی به کار می‌روند.

 


گازهای صنعتی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند، از جمله:

 

1. گازهای تنفسی: مانند اکسیژن و هوا تمیز شده که برای تأمین نیازهای تنفسی در محیط‌های صنعتی و پزشکی استفاده می‌شوند.

2. گازهای نفتی: مانند پروپان، بوتان و پتان، که برای استفاده در گرمکن‌ها، بخار‌سازها و سایر دستگاه‌های گرمایشی و پخت‌وپز صنعتی استفاده می‌شوند.

3. گازهای مخلوط: مانند گاز شهری که ترکیبی از متان، اتان، پروپان و بوتان است و برای استفاده در سیستم‌های گرمایشی و پخت‌وپز خانگی و صنعتی استفاده می‌شود.

4. گازهای نجومی: مانند هلیوم و نیتروژن که برای پرکننده‌های مربوط به فضاپیماها و سایر اجزای فضایی استفاده می‌شوند.

5. گازهای نیتروژنی: مانند نیتروژن و آمونیاک که برای استفاده در فرآیندهای شیمیایی، حفاظت از محیط زیست و سایر فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

6. گازهای نشتی: مانند هلیوم و هیدروژن که برای تست و تشخیص نشتی‌ها در لوله‌ها و دستگاه‌های فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این فهرست تنها یک بخش از گازهای صنعتی است و هنوز گازهای دیگری نیز وجود دارند که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 


گازهای صنعتی به صورت گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند و برای اهداف متعددی به کار می‌روند، این اهداف عبارتند از:

 

1. جوشکاری و برش: گازهایی مانند اکسیژن، استیلن و آرگون برای فرآیندهای جوشکاری و برش فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

2. فرآیندهای شیمیایی: گازهایی مانند نیتروژن، هیدروژن و دی اکسید کربن در فرآیندهای شیمیایی برای تولید محصولات شیمیایی، پتروشیمیایی و دیگر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

3. تولید انرژی: برخی گازها، مانند هلیوم و هیدروژن، در تولید انرژی اتمی و فضایی استفاده می‌شوند. همچنین گازهایی مانند متان برای تولید برق و گرما در نیروگاه‌ها و سایر امکانات انرژی استفاده می‌شوند.

4. خنک کننده: گازهایی مانند هلیوم در دستگاه‌های پرشده با هلیوم برای خنک کردن سیستم‌های پرانرژی و دستگاه‌های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

5.تجهیزات پزشکی: برای تأمین نیازهای تنفسی بیماران و اجرای فرآیندهای پزشکی مانند انجام جراحی‌ها و تشخیص برخی بیماری‌ها از گازهایی مانند اکسیژن و نیتروژن استفاده می‌شود.

6. حفاظت از محیط زیست: برخی گازها مانند نیتروژن در فرآیندهای حفاظت از محیط زیست و کنترل آلودگی هوا و آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

به طور کلی، گازهای صنعتی در تولید، انرژی، صنایع شیمیایی، پزشکی، فضاپیماها، خودروسازی، صنایع الکترونیکی و موارد دیگر از اهمیت بسزایی برخوردارند و بدون آن‌ها عملکرد صنایع مدرن به طور کامل ممکن نیست.
گازهای صنعتی در اکثر موارد در واحدهای تولید متخصص تولید می‌شوند که معمولاً به عنوان کارخانجات یا ایستگاه‌های تولید گاز شناخته می‌شوند. این واحدها می‌توانند در نزدیکی منابع طبیعی یا نواحی صنعتی قرار داشته باشند. به طور کلی، فرآیندهای تولید گازهای صنعتی شامل استخراج و پالایش گازهای طبیعی، تقطیر هوا و فرآیندهای شیمیایی مختلف می‌شود که در این واحدها انجام می‌شوند.

 

 

این واحدهای تولید گاز معمولاً دارای تجهیزات پیچیده‌ای هستند که برای تولید و تصفیه گازهای مورد نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، در واحدهای تولید اکسیژن، از فرآیندهای تقطیر هوا بهره می‌برند که اکسیژن و نیتروژن را از هوا جدا می‌کنند.

همچنین، برخی از گازهای صنعتی ممکن است به صورت مایع در تانکرها حمل و نگهداری شوند و در مراکز توزیع و تقاضا به کاربران تحویل داده شوند. در این صورت، این مراکز توزیع ممکن است در نزدیکی شهرها یا نواحی صنعتی قرار داشته باشند تا به راحتی به مشتریان خود خدمات رسانی کنند.

 


فرایند تولید گازهای صنعتی به وسیله‌ی تکنولوژی‌های مختلف صورت می‌گیرد که بسته به نوع گاز و شرایط محیطی متفاوت است. در اینجا یک بررسی کلی از فرآیندهای تولید گازهای صنعتی ارائه می‌شود:

 

1. اکسیژن (Oxygen):
   - فرآیند تقطیر هوا (Air Distillation): هوا ابتدا از ذرات معلق و رطوبت پاک شده و سپس به واحد تقطیر هوا منتقل می‌شود. در این واحد، هوا تحت فشار و در دمای پایین تقطیر می‌شود، که باعث جداسازی اکسیژن از هوا می‌شود.
   - استفاده از غشاهای مختلف: اکسیژن می‌تواند از طریق فرآیندهای غشایی نیز تولید شود که در این صورت هوا از طریق غشاها جدا شده و اکسیژن خالص تولید می‌شود.

 

 

 

 

2. نیتروژن (Nitrogen):
   - فرآیند تقطیر هوا (Air Distillation): مانند اکسیژن، نیتروژن نیز از هوا به‌وسیله‌ی فرآیند تقطیر هوا جدا می‌شود. اما در این حالت، نیتروژن به عنوان محصول نهایی به دست می‌آید.
   - استفاده از غشاهای مختلف: همچنین می‌توان از فرآیندهای غشایی برای جداسازی نیتروژن از هوا استفاده کرد.

3. آرگون (Argon):
   - آرگون به‌طور عمده در فرآیند تقطیر هوا به‌عنوان یکی از فرآیندهای جدایی از هوا به دست می‌آید.

4. هیدروژن (Hydrogen):
   -تجزیه آب (Water Electrolysis): یکی از روش‌های تولید هیدروژن، تجزیه آب به وسیله‌ی الکترولیز است. در این فرآیند، آب با استفاده از برق تجزیه شده و هیدروژن و اکسیژن جدا می‌شوند.
   - تبدیل گاز‌های هیدروکربوری (Hydrocarbon Reforming): هیدروژن همچنین می‌تواند از تبدیل گاز‌های هیدروکربوری مانند متان، متانول و بنزین به‌وسیله‌ی فرآیندهای ریفرمینگ و جذب بخار آب تولید شود.

 

 

این فرآیندها تنها یک بخش از فرآیندهای تولید گازهای صنعتی هستند و هر گاز به‌طور متفاوتی تولید می‌شود. همچنین، استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و فرآیندهای نوین، همچنین نگهداری و بهینه‌سازی این فرآیندها، می‌تواند کارایی و کیفیت تولید گازهای صنعتی را افزایش دهد.

سوالات متداول

Q.

ویژگی گازهای صنعتی چیست؟

این گازها به صورت مایع یا گاز در اختیار صنایع مختلف قرار می‌گیرند و معمولاً از هوا فشرده‌تر و خالص‌تر هستند.

Q.

گاز اکسیژن چه کاربردی دارد؟

برای اکثر فرآیندهای احتراقی و اکسیداسیونی مورد نیاز است. به عنوان مثال، در جوشکاری، قطعات فلزی با استفاده از اکسیژن سوخته و اکسید می‌شوند.

Q.

کدام گاز در جوشکاری کاربرد دارد ؟

دی اکسید کربن (Carbon Dioxide) برای جوشکاری، برش و فرآیندهای تولید فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Q.

فرایند تقطیر هوا چگونه است؟

مانند اکسیژن، نیتروژن نیز از هوا به‌وسیله‌ی فرآیند تقطیر هوا جدا می‌شود. اما در این حالت، نیتروژن به عنوان محصول نهایی به دست می‌آید.