Применение водорода как защитной атмосферы

Для защиты от газовой коррозии используют в основном жаростойкие сплавы. Так, например, чтобы уменьшить скорость окисления углеродистой стали при 900 °С в три раза, достаточно ввести в нее 3,5 % алюминия в четыре раза — 5,5 % алюминия. Кроме жаростойкого легирования используется метод, заключающийся в применении защитных атмосфер. Газовая среда не должна содержать окислителей, находящихся в контакте со сталью, и восстановителей в контакте с медью. В качестве защитной атмосферы при термической обработке и сварке применяют инертные газы — аргон и азот. Также можно осуществлять термическую обработку сталей в атмосфере, содержащей азот, водород и оксид углерода. Сварка титановых и алюминиевомагниевых сплавов должна осуществляться в защитной среде аргона. [c.52]

Способность цеолитов одновременно адсорбировать пары воды и СО 2 можно использовать для решения очень важной промышленной задачи — создания защитных атмосфер, необходимых при обработке металлов, спекании металлокерамики, специальной пайке и т. п. (применение контролируемых защитных атмосфер позволяет регулировать содержание углерода в поверхностном слое стальных изделий и повышать усталостную прочность и долговечность деталей). Одновременно с парами воды и двуокисью углерода из воздуха под давлением при помощи цеолитов могут удаляться и углеводороды, в частности ацетилен. Кроме того, совместная адсорбция паров воды и СО 2 открывает перспективу для решения вопроса о тонкой осушке, об очистке некоторых газов, используемых в промышленности (воздуха, азото-водородной смеси, углеводородов и т. д.). Наряду с предварительной осушкой и очисткой воздуха цеолиты могут применяться и для очистки продуктов его разделения, например очистка аргона от кислорода и других примесей (азота, водорода и углеводородных газов). [c.111]

При проведении светлого отжига меди хорошие результаты получаются при присутствии в атмосфере 5% водорода и 0,5 /о кислорода. Применение водорода и содержащих его газов в качестве защитной атмосферы при термической обработке медных сплавов недопустимо, так как эго влечет за собой водородную болезнь этих сплавов. [c.72]

Водород В качестве защитной атмосферы применяется при отжиге изделий из вольфрама и молибдена. Кроме того, защитная атмосфера из водорода находит применение при отжиге малоуглеродистой стали, высококремнистой стали, медно-никелевых сплавов, при пайке медью нержавеющей стали, в процессах порошковой металлургии, связанных с получением малоуглеродистых черных металлов, вольфрама, молибдена и некоторых марок нержавеющей стали. [c.36]

На заводах, где выполняются различные технологические операции, связанные с нагревом металла, практикуется применение в печах защитной атмосферы. Очень широко применяется так называемый светлый отжиг металлов. Атмосфера печи при таком отжиге должна быть различна для разных металлов. Для меди, напри.мер, нежелательна восстановительная атмосфера и атмосфера, содержащая сернистые соединения, но допустим отжиг в парах воды. Для стали защитная атмосфера часто достигается при неполном сгорании светильного или генераторного газов, диссоциацией аммиака и т. п. и содержит азот, водород, окись углерода. В некоторых случаях пространство печи заполняют водородом или инертными газами — азотом, аргоном. [c.26]

В металлургии аргон используется для дегазации стали. При этом содержание кислорода, водорода и азота в стали снижается, а ее качество повышается. Аргон находит широкое применение в качестве защитной атмосферы в производстве сверхвысокой чистоты титана, ниобия, молибдена, циркония. В производстве этих металлов расходуется ежегодно 8% общего потребления аргона [266]. [c.451]

Известно применение порошкообразного гидрида титана как источника водорода для создания защитной атмосферы в процессах спекания металлокерамических сплавов. [c.208]

Промышленность предъявляет большой спрос на установки, вырабатывающие контролируемые атмосферы, в основном защитные, предохраняющие металлические изделия при их термической обработке от окисления и обезуглероживания. Наибольщее применение для этой цели получили малогабаритные газогенераторные установки, газифицирующие древесный уголь или древесные чурки — преимущественно березовые. Генераторный газ, применяемый в качестве защитной атмосферы, должен содержать минимальное количество СОг и водорода Нг и максимальное количество СО и СН4. [c.227]

Применение защитных или контролируемых атмосфер, т. е. искусственно создаваемых инертных по отнощению к данному металлу газовых атмосфер. Составы защитных атмосфер зависят от конкретных условий защиты. Для технологических процессов обработки черных металлов основой этих атмосфер являются смеси азота, водорода, углекислоты, окиси углерода. Для исследовательских целей и при необходимости осуществления повышенной степени защиты поверхности металла от окисления применяют также благородные газы (Аг, Не) или глубокий вакуум. [c.38]

Аргоно-дуговая сварка, изобретенная во время второй мировой войны, значительно расширила возможности сварочной техники, сделала ее высокопроизводительной и универсальной. Аргон в качестве защитной атмосферы предохраняет шов от окисления, делает его видимым в процессе сварки, исключает операцию по зачистке шва от шлака и остатков флюса. Даже при сварке тонкостенных изделий почти отсутствует коробление, так как близлежащие участки металла не успевают сильно прогреваться. Аргоно-дуговая сварка имеет очень много разновидностей по степени автоматизации и типам применяемых электродов. Для увеличения тепловой мощности дуги к аргону добавляется иногда водород. Часто используется в качестве защитной атмосферы смесь из 80% аргона и 20% гелия использование гелия позволяет еще больше увеличить скорость сварки. По семилетнему плану применение сварки в защитных газах должно быть расширено в 6 раз. [c.8]

Реакции конверсии метана широко применяются для получения из метана дешевого водорода. В настоящее время конверсия метана используется для энергетических и технологических целей. Для получения защитной атмосферы при безокислительном нагреве металла природный газ подвергается предварительной конверсии. Конвертированный природный газ начинает применяться для вдувания в доменные печи. Горение природного газа при высоких температурах удобнее осуществлять путем применения восстановительных газов, полученных в результате проведения процесса конверсий или окислительной конверсии. [c.108]

Современная химическая нромышленность и другие отрасли народного хозяйства во все возрастающем объеме используют в качестве сырья водород и углеводородсодержащие газы и атмосферный воздух. Во всех агрегатах разделения газов удаляют вредные примеси двуокиси углерода и пары воды. Как правило, эта операция осуществляется многоступенчато с применением главным образом жидких поглотителей. Для достижения большей степени очистки газов от двуокиси углерода применяют растворы щелочей, а для осушки газов — твердые поглотители, силикагель или активную окись алюминия. В связи с большой сложностью применяемых методов процесса осушки и очистки газов в настоящее время изыскиваются более рациональные методы решения указанной задачи. В частности, в проблемной лаборатории по разделению газов МХТИ им. Д. И. Менделеева проводятся работы по разработке процесса тонкой очистки газов от двуокиси углерода с одновременным удалением паров воды адсорбционным способом, с применением синтетических цеолитов. Эти работы, помимо изучения общих закономерностей процесса адсорбции на цеолитах, имеют целью получение данных для создания укрупненных опытно-промышленных установок для конкретных технологических процессов, как например очистки и осушки воздуха высокого давления перед низкотемпературной ректификацией, создания защитных атмосфер и др. [c.240]

Интересной особенностью этого метода является то, что в указанной области концентраций водяные пары, содержащиеся в воздухе, а также адсорбированные поверхностью образца, не вызывают заметного увеличения интенсивности линий водорода. Это дает возможность проводить анализ без применения специальных камер с защитной атмосферой, что существенно сокращает работу. [c.201]

Активация спекания путем изменения состава атмосферы является одним из наиболее простых и в то же время эффективных способов упрочнения изделий и замены окисного контакта на металлический контакт. В качестве защитной атмосферы при спекании применяют ю-дород, генераторный газ, диссоцированный аммиак, конвертированный природный газ, инертные газы (аргон, гелий, азот). Наиболее щирокое применение получили водород, диссоцированный аммиак, конвертированный природный газ и вакуум. [c.255]

При механизации подачи и дозировки кислот или при применении анализаторов кислоты хранят в железных цистернах. Вентиляционные устройства должны обеспечивать концентрацию фтористого водорода в атмосфере полировального цеха ниже допускаемого безопасного предела в 0,002 мг на 1 л воздуха, чтобы в цехе поддерживалась безвредная атмосфера. Газообразный фтористый водород и фторид кремния, улетучивающиеся из полировальной ванны при повышенной температуре, необходимо отсасывать из помещения цеха. Концентрация паров фтористого водорода в отсасываемом воздухе должна быть настолько низкой, чтобы в атмосфере за защитной зоной завода она была ниже 0,01 мг на 1 м воздуха. Не разрешается также, чтобы выделялось в атмосферу более 0,3 кг соединений фтора в час. Устройства для нейтрализации отходящих вод должны обеспечивать выпуск из полировального цеха в канализацию воды с концентрацией водородных ионов pH не выше 6—9. [c.46]

Концентрация гелия после сепаратора 10 составляет 98,5%. Окончательная очистка достигается пропусканием этого охлажденного гелия через адсорберы с активированным углем, в которых удаляются 1,5% азота. Одно из основных промышленных применений гелия при сварке для создания защитной атмосферы требует очень высокой степени очистки от азота и водорода. Поэтому почти весь получаемый в настоящее время гелий подвергается очистке в адсорберах с активированным углем. Ожижитель азота 8 с азотным теплообменником 7 обеспечивает жидким азотом сепаратор чистого гелия 9 и теплообменник-сепаратор грязного гелия 22. [c.103]

Эти тугоплавкие металлы с незначительным давлением пара и высокой механической прочностью при небольшом коэффициенте термического расширения находят разнообразное применение в качестве материалов для изготовления сосудов и нагревательных элементов. Из этих металлов производятся готовые изделия, а также фольга, трубки, проволока и т. д. Нагревание этих материалов до температуры выше 500 °С может производиться лишь в атмосфере защитного газа или в вакууме. Для молибдена и вольфрама защитным газом, кроме инертных, может быть водород или смесь водорода и азота (газ для синтеза аммиака), а для ниобия и тантала — только инертные газы. Тантал весьма устойчив к действию хлороводорода, а молибден даже при нагревании не разрушается в контакте с щелочными, щелочноземельными и земельными металлами. Для механической обработки очень твердого вольфрама необходим специальный инструмент. [c.35]

Склонность тугоплавких металлов и сплавов к взаимодействию с газами снижает их пластические свойства, затрудняет деформацию и значительно понижает процент выхода годного металла. Например, при нагреве ниобия в среде аргона при 1400—1600° С и деформации на воздухе глубина окисленного слоя составляет 3 мм. Этот слой необходимо удалять механической обработкой. Молибден и вольфрам в аналогичных условиях окисляются на глубину до 1 мм, а при температурах выще 1000° С интенсивно образуют летучие окислы, приводящие к потере металла и ухудшению санитарных условий труда. Поэтому нагрев, обработку давлением и охлаждение заготовок следует проводить в защитных или нейтральных атмосферах и вакууме. Один из способов защиты заключается в нагреве и охлаждении заготовок в среде нейтральных и инертных газов. Например, для защиты молибдена и вольфрама применяется водород, а ниобия и тантала — аргон или гелий. Защита металлов и сплавов от окисления может обеспечиваться также применением оболочек, нагревом заготовок в расплаве стекла, применением защитных покрытий в виде эмалей. Однако эти способы решают задачу только частично. [c.242]

Применение в качестве катализатора коллоидной платины или палладия в присутствии гуммиарабика, как защитного коллоида, было предложено и разработано Скита и его сотрудниками В наиболее простой форме этот способ состоит в прибавлении небольшого количества раствора хлористого палладия, подкисленного соляной кислотой, к водному или водно-спиртовому раствору ненасыщенного вещества и взбалтывании этой смеси в атмосфере водорода под избыточным давлением, равны.м приблизительно одной атмосфере. Обычно к раствору ненасыщенного вещества в водном спирте или в разбавленной уксусной кислоте прибавляют раствор хлористого палладия, со-держаишй небольшое количество гуммиарабика, после чего гидрирование ведется обычным способом. Иногда этот способ оказывается неудовлетворительным вследствие того, что в процессе восстановления катализатор не получается в коллоидном состоянии. В таких случаях рекомендуется до начала восстановления прибавить очень небольшое количество заранее приготовленного коллоидного раствора палладия. [c.23]

Коррозию металлов в воде и водных растворах солей, pH которых находится в интервале 5—9, мы условно будем считать процессом, протекающим в нейтральной среде. На практике коррозия металлов происходит очень часто в таких нейтральных средах—в дождевой, речной, грунтовой, морской воде, в растворах солей, используемых в технике. Процесс коррозии большинства металлов в этих средах протекает почти исключительно с участием кислорода в катодной реакции и не сопровождается заметным выделением водорода. Продукты коррозии металлов обычно представляют собой малорастворимые вещества, например гидроокиси железа (ржавчина), основные карбонаты цинка, свинца и меди, гидроокись алюминия и др. Такие вещества частично экранируют поверхность металла (например, блокируя катодные участки), в какой-то мере защищая его от дальнейшей коррозии. Однако защитное действие продуктов коррозии черных и многих цветных металлов весьма невелико. Во влажной атмосфере гигроскопичные продукты коррозии не только не защищают металл, но даже способствуют его усиленному разрушению. Поэтому применение ингибиторов коррозии в нейтральных средах является одним из эф( к-тивных средств сохранения металла. [c.133]

Области применения гелия весьма разнообразны. Поскольку гелий очень легок (легче его только водород), он применяется для заполнения дирижаблей, аэростатов, наблюдательных и метеорологических шаров. Гелий используется для создания инертной газовой защитной среды вокруг свариваемого и расплавляемого металла при сварке алюминия, меди, титана, магния, нержавеющей стали и других металлов, что исключает необходимость добавки флюсов применяется как газ-носитель в хроматографических газоанализаторах совместно с кислородом используется для приготовления дыхательных смесей при лечении астмы и других заболеваний дыхательных путей, а также для получения искусственной атмосферы при кессонных и водолазных работах. [c.133]

Конверсия природного газа с получением восстановительных газов — водорода и СО — представляет также большой интерес с позиций энергосбережения для получения защитных атмосфер при теплообработке легированных сталей и сплавов (трансформаторная сталь, нержавеющие трубы и т.д.). По сравнению с распространенными пока методами разложения аммиака и особенно электролиза воды обеспечивается значительное снижение энергоемкости процессов. Отметим, что применение самореформирования природного газа кислородом в шахтных печах ОМ позволяет до 10 % снизить удельные капитальные затраты. Такая печь процесса ХИЛ-Ш без реформера с 1998 г. эксплуатируется в Мексике, имея мощность около 700 тыс. т в год [10.6,10.8]. [c.385]

На заводах, где выполняются различные технологические операции, связанные с нагревом металла, практикуется применение в печах защитной атмосферы. Так, например, очень широко применяется так называемый светлый отжиг цветных металлов и стали атмосфера печи не должна содержать не тЛтько кислорода, но и других вредных компонентов, как, например, соединений серы (НгЗ), в атмосфере которых медь и ее сплавы быстро тускнеют, никель же становится хрупким. Высокое содержание водорода при отжиге меди делает ее хрупкой, а в случае нагрева стали возможно ее обезуглероживание. [c.29]

К первой категории относятся нейтральные или восстановительные атмосферы, получаемые на основе азота, водорода, аммиака, природного газа и т. п. газов. Применение таких сред возможно в электропечах или печах с муфелированием пламени (муфельных или с радиационными трубами). При использовании печей такого типа для условий кузнечного производства основным их недостатком будет чрезмерный расход защитной атмосферы, так как при темпе выдачи 10—30 сек рабочее окно печи практически должно быть все время открыто. [c.28]

Вытяжная вентиляция должна работать так, чтобы концентрация фтористого водорода в атмосфере цеха химической полировки не превышала допускаемую. Практика показала, что при односторонней вытяжной вентиляции ручной установки для химической полировки стекла (см. рис. И) при одной ванне для предварительного ополаскивания и полировки достаточно отсасывать 3500 м воздуха в 1 ч. При двусторонней вытяжной вентиляции механизированной установки, изображенной иа рис. 13 и 14, отсасывают от 5000 до 7000 м воздуха в 1 ч. Ванну для предварительного ополаскивания с ванной для кислотной полировки устанавливают в туннеле из органического стекла. Применение такого перекрытия существенно улучшает работу вытяжной вентиляции. Вытяжное отверстие располагают в верхней части туннеля, за полировальной ванной. Благодаря этому наибольшее количество фтористого водорода и пара улетучивается сразу после извлечения корзины нз полировальной ванны. При двусторонней вытяжной вентиляции механизированных установок для кислотной полировки отсасываемый воздух делят на две части, что достигается применением перекрытия со щелями, располагаемыми над ванной и у конца установки, через которое отсасывают соответственно 2000 и 3000 м воздуха в 1 ч. Устройства для отсасывания паров, улетучивающихся из полировальной ванны, а также поглотитель (абсорбер) для них изготовляют из новодура. Центробежный вентилятор должен быть из новодура или из металла с защитным резиновым покрытием. Производительность вентилятора зависит от сопротивления системы, включая сопротивления абсорбера для поглощения паров. При применении абсорберов из иеноматериала каждый их ярус создает сопротивление около 392 4 Н/м (40 кгс/м2). При наличии трех ярусов в двухступенчатом абсорбере требуется давление в 1569,6 Н/м (160 кгс/м ) 1177,2 Н/м2 (120 кгс/м2) для преодоления сопротивления ярусов 392,4 Н/м (40 кгс/м ) и на преодоление остальных сопротивлений и на требующееся избыточное давление. Способы обезвреживания вредных испарений рассматриваются ниже. [c.57]

Лучше всего пользоваться топливом, свободным от серы. Там, где экономически доступно применение бутана или пентана, их следует использовать, поскольку эти углеводороды являются подходящим источником, свободным от серы. Для более широкого употребления применяется смесь азота и водорода, получаемая при крекинге аммиака, т. е. разложении его на элементы при пропускании над катализатором (например, губчатая железная руда, содержащая окислы или редкие земли как активаторы) по выбору смесь, более богатая азотом, может быть получена при сжигании аммиака с соответствующим количествбм воздуха. Из этих атмосфер вода должна быть удалена по возможности полно иногда для этого применяется силикагель. Сжигаемый аммиак дешевле, чем крекинг-аммиак, так как большая часть его азота берется из воздуха он может быть использован в качестве защитной атмосферы для стали в случаях, когда крекинг аммиака слишком дорог [c.78]

Получение водорода и двуокиси углерода взаимодействием окиси углерода с водяным паром в присутствии окисных железных катализаторо является одним из первых применепий катализа в промышленности. Технология этого процесса, который широко известен под названием конверсии СО, значительно усовершенствована по сравнению с первоначальным ее уровнем. В настоящее время процесс весьма широко применяется для получения и очистки водорода. Процесс применим для очистки водорода, получаемого в генераторах водяного газа, реакторах паровой конверсии углеводородов, процессами частичного окисления и железопаровым. Его можно также использовать для изменения отношения водород окись углерода в синтез-газе и очистки газов, получаемых в генераторах защитной атмосферы для термообработки. Поскольку процесс этот достаточно подробно описан в литературе, ниже рассмотрены лишь важнейшие его особенности, причем особый упор делается на применении его для очистки газов. [c.338]

Цирконий по своим свойствам близок к титану, и технология его получения аналогична технологии получения титана (метод Кролля) [60]. Склонность циркония к поглощению азота и кислорода затрудняет процесс его получения, а поглощение им водорода ограничивает сферу его применения. В результате поглощения газов механические свойства циркония, а также его стойкость в воде высокой чистоты под давлением ухудшаются. Цирконий отличается чрезвычайно высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Он применяется в химической промышленности сплав циркалой используется для защитных оболочек в атомных энергетических установках (учитывается его стойкость в воде под давлением, высокая жаропрочность, а также малое эффективное сече-, ние захвата нейтронов) [61]. Цирконий можно сваривать в атмосфере инертных газов. [c.444]

Для нолучения металлического марганца ртуть из обогащенной амальгамы отгоняется при 600° С в атмосфере водорода, применяемого в качестве защитного газа. Хотя марганец и образует со ртутью соединения, из которых наиболее прочным является МпНд, полное выделение ртути из марганца возможно уже при низких температурах Интерметаллическое соединение МпНд распадается при атмосферном давлении уже при 410° С на металлический марганец и пары ртути, при применении вакуума температура разложения может быть еще более понижена. Для отгонки ртути из амальгамы марганца могут быть использованы печи различных конструкций Очень важную роль при обработке амальгамы марганца играет полное удаление кислорода и паров воды во время швелевания, так как в противном случае металл загрязняется окислами. Азот также должен быть удален, потому что он реагирует с марганцевой губкой, в результате чего образуется нитрид марганца В про- [c.229]

В литературе имеются указания на необходимость принятия особых мор предосторожности при промывке и сушке порошка, как то применение спирта, ацетона, эфира и защитных коллоидов при промывке и вакуум-сушилок при сушке [12, 7]. В нашем случае промывка осуществлялась водой, а сушка — в простом закрытом сосуде из стали, причем инертная атмосфзра создавалась сама за счет выделения водорода, сорбированного порошком [13]. Высушенный порошок может длительно храниться в сухом помещении пе окисляясь. На окисляемость порошка оказывает влияние содержание в нем серы, которое должно быть ниже сотой доли процента. Слегка окисленный порошок легко регенерируется путем нагревания в атмосфере Нз при ничтожном его расходе. Самостоятельным является вопрос активности порошка, вкратце нами разобранный ранее [14, 6]. [c.523]