1. 의료
의료 분야에서 혼합 가스는 눈에 띄지 않는 생명 구원자 역할을 합니다. 예를 들어, 마취 혼합 가스는 마취제, 산소 및 기타 가스를 정밀하게 결합합니다. 이를 통해 환자는 수술 중 통증 없이 안전하게 유지되며, 의료 전문가에게 원활한 수술을 가능하게 합니다. 호흡기 질환 치료를 위한 혼합 가스는 일반적으로 특정 비율의 산소와 헬륨을 포함합니다. 이는 환자의 호흡 기능을 향상시켜 호흡 곤란과 같은 증상을 완화하며, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식 및 기타 호흡기 질환을 앓고 있는 사람들에게 특히 유익합니다. 예를 들어, 마취 혼합물은 이소플루란(마취제)과 산소로 구성될 수 있으며, 이소플루란의 비율은 환자의 상태와 수술의 성격에 따라 조정되며, 일반적으로 혼합물 내에서 0.5%에서 3% 범위입니다. 호흡 치료 혼합 가스는 종종 21% - 40% 산소와 50% - 70% 헬륨을 포함하며, 안정성을 유지하는 미량의 가스를 포함합니다.
2. 석유화학 산업
석유화학 부문에서는 혼합 가스가 매우 중요합니다. 정유 과정에서 수소와 질소가 풍부한 가스가 광범위하게 사용됩니다. 수소는 수소화분해 및 수소화정제와 같은 과정을 통해 중유를 더 가벼운 제품으로 변환하여 오일 품질을 향상시킬 수 있습니다. 한편, 질소는 생산 안전을 보장하기 위해 퍼징 및 치환 작업에 일반적으로 사용됩니다. 화학 합성에서 암모니아를 생산할 때, 질소와 수소는 1:3 비율로 혼합되어 고온, 고압 및 촉매의 도움으로 합성됩니다. 암모니아는 비료, 플라스틱, 섬유와 같은 산업에서 널리 사용되는 중요한 화학 원료로, 현대 산업 발전을 뒷받침합니다. 암모니아 합성을 위한 수소-질소 혼합물은 일반적으로 75% 수소와 25% 질소를 포함합니다. 수소화분해에서는 혼합 가스가 80% - 95% 수소를 포함할 수 있으며, 나머지는 질소와 소량의 메탄으로 구성됩니다.
3. 가스 기기 실험 및 열량 분석
가스 기기의 안전성과 성능은 일상 생활에서 중요합니다. 가스 기기 실험에서는 다양한 가스 조성을 시뮬레이션하기 위해 특정 혼합 가스가 필요합니다. 여기에는 메탄, 에탄, 프로판과 같은 탄화수소 가스와 질소 및 이산화탄소와 같은 소량의 불활성 가스가 포함됩니다. 가스 비율을 조정하여 다양한 지역의 가스를 모방합니다. 열량 분석을 위해 정밀하게 조제된 혼합 가스를 사용하여 시험자는 가스의 열량을 결정할 수 있으며, 이는 가스 품질, 가격 책정 및 기기 설계의 핵심 지표입니다. 가스 기기 연구개발에서는 혼합 가스의 열량을 테스트하여 엔지니어가 연소를 최적화하고 기기의 에너지 효율을 개선하며 낭비와 오염을 줄일 수 있도록 돕습니다. 일반적인 시뮬레이션 혼합 가스는 90% 메탄, 5% 에탄, 3% 프로판, 1% 질소, 1% 이산화탄소로 구성될 수 있습니다.
4. 가스 경보
산업 생산과 일상 생활에서의 안전은 중요하며, 가스 경보를 위한 혼합 가스는 위험 예방에 필수적입니다. 석탄 광산 및 석유화학 작업장과 같은 산업 지역에서는 가연성, 폭발성 또는 유독 가스가 존재할 수 있으며, 가스 경보는 모니터링에 사용됩니다. 이들의 교정 및 테스트는 특정 비율로 목표 가스(예: 메탄, 일산화탄소, 황화수소)와 불활성 질소를 결합한 특수 혼합 가스에 의존합니다. 이러한 표준 가스로 정기적인 교정을 통해 경보가 작동 중에 정확하게 신호를 보낼 수 있도록 하여 작업자가 탈출하고 비상 상황에 대응할 시간을 제공하며, 폭발 및 중독과 같은 가스 누출 관련 재해를 방지합니다. 예를 들어, 석탄 채굴에서는 메탄이 일반적입니다. 메탄이 포함된 혼합 가스로 메탄 경보를 교정하여 석탄 광산 작업과 광부의 생명을 보호합니다. 메탄 기반 가스 경보 혼합 가스는 경보의 감지 범위에 따라 질소에 1% - 5% 메탄을 포함할 수 있습니다.
5. 공기 분리로부터의 혼합 가스
공기 분리 기술은 공기에서 산소, 질소, 아르곤을 분리합니다. 다양한 필요에 맞춰 혼합 가스가 준비됩니다. 산업 생산에서는 많은 공정에서 다양한 비율의 산소-질소 혼합물이 필요합니다. 예를 들어, 금속 열처리에서는 산소-질소 비율을 조절하여 금속 산화 및 탈탄을 조정하여 재료 및 제품 품질을 향상시킵니다. 전자 산업에서는 반도체 제조에 고순도 공기 분리 혼합 가스가 사용됩니다. 칩 제조에서는 내부 스트레스를 완화하기 위해 질소-수소 혼합물이 어닐링에 사용됩니다. 식품 보존에서는 공기 분리 혼합 가스가 포장 가스를 수정합니다. 식품 포장에 있는 질소-이산화탄소 혼합물은 산화 및 미생물 성장을 억제합니다. 금속 열처리 가스는 20% - 50% 산소, 나머지는 질소로 구성될 수 있습니다. 칩 어닐링 가스는 보통 80% 질소와 20% 수소로 구성됩니다.
6. 교통 안전 감지
교통 안전 감지는 도로 안전에 중요하며, 혼합 가스는 중요한 역할을 합니다. 차량 배기 가스 테스트에서는 장비를 교정하기 위해 특수 혼합 가스가 필요합니다. 이러한 가스는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물과 같은 차량 배기 가스 성분을 모방합니다. 표준 혼합 가스로 정기적인 교정을 통해 정확한 감지 결과를 보장합니다. 정밀한 배기 가스 감지는 교통 당국이 고배출 차량을 식별하는 데 도움을 줍니다. 이는 소유자가 유지보수를 수행하도록 하여 오염을 줄이고 공중 보건을 보호합니다. 예를 들어, 연간 차량 검사 중에 주요 오염 물질의 설정 농도를 가진 혼합 가스를 사용하여 기기를 교정하여 데이터 정확성을 보장하고 배출을 제어하여 더 나은 도시 대기 질을 유지합니다. 일반적인 교정 혼합 가스는 1% - 5% 일산화탄소, 0.1% - 1% 탄화수소, 0.05% - 0.5% 질소 산화물을 포함하며, 나머지는 주로 이산화탄소와 질소로 구성됩니다.
7. 자동차 배기 가스 감지
자동차 수의 지속적인 증가로 인해 이러한 차량의 배기 가스 오염이 중요한 문제로 부상했습니다. 자동차 배기 가스 감지를 위한 혼합 가스는 자동차 배기 가스의 복잡한 구성을 정확하게 재현하기 때문에 매우 중요합니다. 이 구성은 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소, 질소 산화물 및 미세 입자 전구체의 미량을 포함합니다.
배기 가스 감지 과정에서 장비는 감지된 배기 가스 성분과 표준 혼합 가스를 비교합니다. 예를 들어, 간단한 작업 조건 방법에서는 장비가 시뮬레이션된 주행 시나리오에서 실시간으로 배기 가스 성분의 농도를 측정한 후 이 값을 사전 설정된 표준과 대조합니다. 측정된 값이 표준을 초과하면 차량은 유지보수 및 조정이 필요합니다.
표준 혼합 가스에 의존하는 이 정확한 감지 접근 방식은 자동차 배기 가스 오염을 억제하고 도시 대기 질을 향상시키는 데 강력한 지원을 제공합니다. 종합적인 자동차 배기 가스 감지 혼합 가스는 일반적으로 0.001% - 0.01% 범위의 이산화황과 입자 물질과 관련된 가스를 추가로 포함할 수 있습니다.
환경 모니터링
환경 모니터링은 글로벌 생태 보호의 핵심이며, 혼합 가스는 중요한 역할을 합니다.
대기 모니터링에서 혼합 가스는 이산화황, 질소 산화물 및 입자 물질과 같은 오염 물질을 측정하기 위한 기기를 보정하는 데 사용됩니다. 이러한 가스의 정확한 준비는 데이터 정확성과 비교 가능성을 보장하여 환경 기관이 대기 질을 평가하고 정책을 수립할 수 있게 합니다.
수질 모니터링에서도 혼합 가스가 적용됩니다. 예를 들어, 알려진 용존 산소 농도를 가진 표준 혼합 가스는 용존 산소 미터를 보정합니다. 정확한 용존 산소 측정은 수질 자정, 오염 수준 및 수생 생태계 건강을 평가하는 데 중요합니다.
대기 중 이산화황 보정 혼합 가스는 질소에 0.1 ppm - 10 ppm의 이산화황을 포함할 수 있습니다. 수질 모니터링 용존 산소 보정 혼합 가스는 비활성 가스 기반 용액에 정확하게 조정된 용존 산소를 포함합니다.
비료 산업에서의 기기 보정
비료 산업은 농업에 필수적이며, 기기는 정밀한 생산 제어에 필수적입니다. 정확한 기기 측정을 위해 특수 보정 혼합 가스가 필요합니다. 비료 생산 중 암모니아 합성에서 수소, 질소 및 암모니아 비율의 엄격한 제어가 필수적입니다. 보정 가스는 실제 가스 구성 및 농도 범위에 따라 준비됩니다. 정기적인 보정은 장기적인 기기 정확성을 보장합니다. 정확한 판독값은 운영자가 생산 매개변수를 조정하고, 프로세스를 최적화하며, 효율성을 높이고, 비용을 절감하며, 제품 품질을 유지하여 농업에 고품질 비료를 제공합니다. 암모니아 생산 보정 혼합 가스는 70% 수소, 25% 질소 및 5% 암모니아를 포함할 수 있습니다.
철강 산업
국가 경제의 중요한 부분인 철강 산업은 생산에서 혼합 가스를 널리 사용합니다.
철강 제련, 특히 전로 제강에서 산소-질소 혼합 가스의 고순도 산소는 용철의 불순물을 빠르게 산화시켜 철강 품질을 향상시킵니다. 질소는 보호 가스로 작용하며, 연속 주조에서 용강 위에 가스 커튼을 형성하여 산화를 방지하고 빌렛 품질을 향상시킵니다.
철강 열처리, 예를 들어 어닐링에서 수소-질소 혼합 가스는 철강을 산화로부터 보호하여 표면 산화물을 줄이고 표면 마감 및 기계적 특성을 향상시킵니다.
철강 생산을 위한 가스 분석에서 표준 혼합 가스는 기기를 보정하여 생산 최적화를 위한 정확한 용광로 가스 모니터링을 보장합니다.
전로 제강 산소-질소 혼합 가스는 일반적으로 95% - 99% 산소와 나머지 질소를 포함합니다. 철강 어닐링 혼합 가스는 일반적으로 10% - 30% 수소와 70% - 90% 질소를 포함합니다.
전력 및 에너지 부문
전력 및 에너지 분야에서 혼합 가스는 중요한 응용을 가지고 있습니다. 고전압 전기 장비에서 육불화황(SF6)과 질소 혼합 가스는 절연 및 아크 소멸 매체로 사용됩니다. SF6는 뛰어난 절연 및 아크 소멸 특성을 가지고 있지만 비용이 많이 들고 환경에 해롭습니다. 적절한 비율로 질소와 혼합하면 비용과 환경 위험을 줄이면서 장비 성능을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 고전압 차단기에서 혼합 가스는 스위칭 중 아크를 빠르게 소멸시켜 장비를 보호하고 전력 시스템의 안정성을 보장합니다.
연료 전지 연구 및 생산과 같은 신흥 에너지 분야에서 혼합 가스는 필수적입니다. 프로톤 교환막 연료 전지는 반응 매체로 수소-산소(또는 공기) 혼합 가스를 필요로 합니다. 가스 유량 및 비율의 정밀한 제어는 연료 전지의 발전 효율성과 안정성을 향상시키는 데 중요합니다. 혼합 가스 공급 및 반응 조건을 최적화하면 연료 전지가 화학 에너지를 전기로 더 효율적으로 변환할 수 있어 미래 에너지 지속 가능성을 지원합니다.
일반적으로 고전압 장비 절연 혼합 가스는 10% - 30% SF6와 70% - 90% 질소를 포함하며, 연료 전지 반응 혼합 가스는 90% - 99% 수소와 1% - 10% 산소를 포함합니다.
석유화학 산업의 일반적인 혼합 가스
석유화학 분야는 독특한 용도를 가진 다양한 혼합 가스를 가지고 있습니다. 수소-질소 혼합물은 수소화에 사용되며, 질소-수소는 암모니아 합성에 사용됩니다. 석유 탄화수소의 고온 열분해에서 나오는 크래킹 가스는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 메탄, 에탄, 프로판, 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소를 포함합니다. 이는 고부가가치 제품을 얻기 위해 분리됩니다. 석유 개질에서 나오는 리포메이트 가스는 수소, 메탄, 에탄, 프로판 및 방향족 탄화수소를 포함하며, 수소화 및 플라스틱 제조 등에 사용됩니다. 석유 탈황에서 나오는 탈황 후 가스는 황화수소, 이산화황, 수소, 질소 및 미량의 탄화수소를 포함합니다. 이는 배출 및 황 회수를 위해 처리해야 합니다. 크래킹 가스는 30% - 50% 에틸렌 등을 포함할 수 있으며, 리포메이트 가스는 40% - 60% 수소 등을 포함할 수 있으며, 탈황 후 가스는 1% - 5% 황화수소 등을 포함할 수 있습니다.
결론
다양한 분야에서 혼합 가스의 광범위한 응용은 그들의 엄청난 가치와 잠재력을 강조합니다. 기술이 발전하고 산업이 진화함에 따라 혼합 가스의 종류와 응용은 계속 확장되고 심화되어 인류 사회를 발전시키는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
