การประยุกต์ใช้ที่หลากหลายและประเภททั่วไปของก๊าซผสม

1. การดูแลสุขภาพ

ในด้านการดูแลสุขภาพ ก๊าซผสมทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยชีวิตที่ไม่เด่นชัด ก๊าซผสมยาสลบ ตัวอย่างเช่น ผสมยาสลบ, ออกซิเจน, และก๊าซอื่น ๆ ด้วยความแม่นยำ สิ่งนี้ทำให้ผู้ป่วยไม่รู้สึกเจ็บปวดและปลอดภัยระหว่างการผ่าตัด ช่วยให้การดำเนินงานของแพทย์เป็นไปอย่างราบรื่น ก๊าซผสมสำหรับรักษาโรคทางเดินหายใจมักประกอบด้วยสัดส่วนเฉพาะของออกซิเจนและฮีเลียม ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการหายใจของผู้ป่วย บรรเทาอาการเช่นหายใจลำบาก ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง, หอบหืด, และโรคทางเดินหายใจอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ก๊าซผสมยาสลบอาจประกอบด้วยไอโซฟลูเรน (ยาสลบ) และออกซิเจน โดยเปอร์เซ็นต์ของไอโซฟลูเรนจะถูกปรับตามสภาพของผู้ป่วยและลักษณะของการผ่าตัด โดยปกติจะอยู่ในช่วง 0.5% ถึง 3% ภายในส่วนผสม ก๊าซผสมสำหรับรักษาทางเดินหายใจมักมีออกซิเจน 21% - 40% และฮีเลียม 50% - 70% โดยมีก๊าซร่องรอยเพื่อรักษาเสถียรภาพ

2. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี

ภายในภาคปิโตรเคมี ก๊าซผสมมีความสำคัญ ในระหว่างการกลั่นน้ำมัน ก๊าซที่มีไฮโดรเจนและไนโตรเจนสูงถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย ไฮโดรเจนสามารถเปลี่ยนน้ำมันหนักให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เบากว่าผ่านกระบวนการเช่นการแตกไฮโดรเจนและการฟอกไฮโดรเจน ปรับปรุงคุณภาพน้ำมัน ในขณะที่ไนโตรเจนมักถูกใช้สำหรับการล้างและการแทนที่เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการผลิต ในการสังเคราะห์เคมี เมื่อผลิตแอมโมเนีย ไนโตรเจนและไฮโดรเจนต้องถูกผสมในอัตราส่วน 1:3 และสังเคราะห์ภายใต้อุณหภูมิสูง ความดันสูง และด้วยความช่วยเหลือของตัวเร่งปฏิกิริยา แอมโมเนียซึ่งเป็นวัตถุดิบเคมีที่สำคัญ ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเช่นปุ๋ย, พลาสติก, และเส้นใย สนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ก๊าซผสมไฮโดรเจน - ไนโตรเจนสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียมักมีไฮโดรเจน 75% และไนโตรเจน 25% ในการแตกไฮโดรเจน ก๊าซผสมอาจมีไฮโดรเจน 80% - 95% โดยที่เหลือเป็นไนโตรเจนและมีเทนในปริมาณเล็กน้อย

3. การทดลองอุปกรณ์ก๊าซและการวิเคราะห์ค่าความร้อน

ความปลอดภัยและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ก๊าซมีความสำคัญในชีวิตประจำวัน ในการทดลองอุปกรณ์ก๊าซ ก๊าซผสมเฉพาะจำเป็นต้องใช้เพื่อจำลององค์ประกอบก๊าซที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงก๊าซไฮโดรคาร์บอนเช่นมีเทน, อีเทน, โพรเพน และก๊าซเฉื่อยในปริมาณน้อยเช่นไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ การปรับอัตราส่วนก๊าซจำลองก๊าซจากภูมิภาคต่าง ๆ สำหรับการวิเคราะห์ค่าความร้อน ก๊าซผสมที่ถูกกำหนดสูตรอย่างแม่นยำช่วยให้ผู้ทดสอบสามารถกำหนดค่าความร้อนของก๊าซ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญสำหรับคุณภาพก๊าซ, การตั้งราคา, และการออกแบบอุปกรณ์ ในการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ก๊าซ การทดสอบค่าความร้อนของก๊าซผสมช่วยให้วิศวกรสามารถปรับปรุงการเผาไหม้ ปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานของอุปกรณ์ ลดของเสียและมลพิษ ก๊าซผสมจำลองทั่วไปอาจมีมีเทน 90%, อีเทน 5%, โพรเพน 3%, ไนโตรเจน 1%, และคาร์บอนไดออกไซด์ 1%

4. สัญญาณเตือนก๊าซ

ความปลอดภัยในการผลิตอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันเป็นสิ่งสำคัญ และก๊าซผสมสำหรับสัญญาณเตือนก๊าซเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันอันตราย ในพื้นที่อุตสาหกรรมเช่นเหมืองถ่านหินและโรงงานปิโตรเคมี ที่อาจมีก๊าซไวไฟ, ระเบิด, หรือเป็นพิษ สัญญาณเตือนก๊าซถูกใช้สำหรับการตรวจสอบ การปรับเทียบและการทดสอบของพวกเขาพึ่งพาก๊าซผสมเฉพาะ ซึ่งผสมก๊าซเป้าหมาย (เช่น มีเทน, คาร์บอนมอนอกไซด์, ไฮโดรเจนซัลไฟด์) กับไนโตรเจนเฉื่อยในอัตราส่วนเฉพาะ การปรับเทียบเป็นประจำด้วยก๊าซมาตรฐานเหล่านี้ทำให้มั่นใจว่าสัญญาณเตือนสามารถส่งสัญญาณได้อย่างแม่นยำระหว่างการทำงาน ให้เวลาแก่คนงานในการหลบหนีและตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน ป้องกันภัยพิบัติที่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของก๊าซเช่นการระเบิดและการเป็นพิษ ตัวอย่างเช่น ในการทำเหมืองถ่านหิน มีเทนเป็นเรื่องปกติ การปรับเทียบสัญญาณเตือนมีเทนด้วยก๊าซผสมที่มีมีเทนช่วยปกป้องการดำเนินงานของเหมืองถ่านหินและชีวิตของคนงาน ก๊าซผสมสัญญาณเตือนที่มีมีเทนอาจมีมีเทน 1% - 5% ในไนโตรเจน ขึ้นอยู่กับช่วงการตรวจจับของสัญญาณเตือน

5. ก๊าซผสมจากการแยกอากาศ

เทคโนโลยีการแยกอากาศแยกออกซิเจน, ไนโตรเจน, อาร์กอนจากอากาศ ก๊าซผสมถูกเตรียมสำหรับความต้องการต่าง ๆ ในการผลิตอุตสาหกรรม หลายกระบวนการต้องการก๊าซผสมออกซิเจน - ไนโตรเจนในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในการบำบัดความร้อนของโลหะ การควบคุมอัตราส่วนออกซิเจน - ไนโตรเจนจะปรับการออกซิเดชันและการลดคาร์บอนของโลหะ ปรับปรุงคุณภาพวัสดุและผลิตภัณฑ์ ในอิเล็กทรอนิกส์ ก๊าซผสมแยกอากาศที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ในการผลิตชิป ก๊าซผสมไนโตรเจน - ไฮโดรเจนถูกใช้ในการอบอ่อนเพื่อลดความเครียดภายใน ในการเก็บรักษาอาหาร ก๊าซผสมแยกอากาศปรับเปลี่ยนก๊าซบรรจุภัณฑ์ ก๊าซผสมไนโตรเจน - คาร์บอนไดออกไซด์ในถุงอาหารยับยั้งการออกซิเดชันและการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ก๊าซบำบัดความร้อนของโลหะอาจมีออกซิเจน 20% - 50% ที่เหลือเป็นไนโตรเจน ก๊าซอบอ่อนชิปมักมีไนโตรเจน 80% และไฮโดรเจน 20%

6. การตรวจจับความปลอดภัยทางจราจร

การตรวจจับความปลอดภัยทางจราจรมีความสำคัญต่อความปลอดภัยบนท้องถนน และก๊าซผสมมีบทบาทสำคัญ ในการทดสอบไอเสียยานยนต์ ก๊าซผสมพิเศษจำเป็นต้องใช้เพื่อปรับเทียบอุปกรณ์ ก๊าซเหล่านี้จำลองส่วนประกอบไอเสียยานยนต์เช่นคาร์บอนมอนอกไซด์, ไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน, และไนโตรเจนออกไซด์ การปรับเทียบเป็นประจำด้วยก๊าซมาตรฐานทำให้มั่นใจได้ว่าผลการตรวจจับมีความแม่นยำ การตรวจจับไอเสียที่แม่นยำช่วยให้เจ้าหน้าที่จราจรสามารถระบุยานพาหนะที่มีการปล่อยมลพิษสูงได้ สิ่งนี้กระตุ้นให้เจ้าของทำการบำรุงรักษา ลดมลพิษและปกป้องสุขภาพของประชาชน ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตรวจสอบยานพาหนะประจำปี การใช้ก๊าซผสมที่มีความเข้มข้นของสารมลพิษหลักที่กำหนดไว้ล่วงหน้าช่วยปรับเทียบเครื่องมือ ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลมีความแม่นยำและควบคุมการปล่อยมลพิษเพื่อคุณภาพอากาศในเมืองที่ดีขึ้น ก๊าซผสมปรับเทียบทั่วไปอาจมีคาร์บอนมอนอกไซด์ 1% - 5%, ไฮโดรคาร์บอน 0.1% - 1%, ไนโตรเจนออกไซด์ 0.05% - 0.5%, โดยที่เหลือส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน

7. การตรวจจับไอเสียของยานยนต์

ด้วยจำนวนยานยนต์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง มลพิษจากไอเสียของยานยนต์เหล่านี้ได้กลายเป็นปัญหาสำคัญ ก๊าซผสมสำหรับการตรวจจับไอเสียของยานยนต์มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถจำลององค์ประกอบที่ซับซ้อนของไอเสียยานยนต์ได้อย่างแม่นยำ องค์ประกอบนี้ประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์, คาร์บอนไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน, ไนโตรเจนออกไซด์, รวมถึงสารตั้งต้นของอนุภาคในปริมาณน้อย

ในระหว่างกระบวนการตรวจจับไอเสีย อุปกรณ์จะทำการเปรียบเทียบระหว่างส่วนประกอบไอเสียที่ตรวจพบกับก๊าซผสมมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ในวิธีสภาพการทำงานง่าย ๆ อุปกรณ์จะวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบไอเสียแบบเรียลไทม์ภายใต้สถานการณ์การขับขี่จำลอง และจากนั้นเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับมาตรฐานที่ตั้งไว้ล่วงหน้า หากค่าที่วัดได้เกินมาตรฐาน ยานพาหนะต้องการการบำรุงรักษาและการปรับแต่ง

วิธีการตรวจจับที่แม่นยำนี้ ซึ่งขึ้นอยู่กับก๊าซผสมมาตรฐาน ให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งในการลดมลพิษจากไอเสียของยานยนต์และปรับปรุงคุณภาพอากาศในเมือง ก๊าซผสมสำหรับการตรวจจับไอเสียของยานยนต์ที่ครอบคลุมอาจมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อย โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 0.001% - 0.01% พร้อมกับก๊าซที่เกี่ยวข้องกับฝุ่นละออง

8. การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

การตรวจสอบสิ่งแวดล้อมเป็นกุญแจสำคัญในการปกป้องระบบนิเวศทั่วโลก โดยก๊าซผสมมีบทบาทสำคัญ

ในการตรวจสอบบรรยากาศ ก๊าซผสมถูกใช้ในการสอบเทียบเครื่องมือสำหรับการวัดมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และฝุ่นละออง การเตรียมก๊าซเหล่านี้อย่างแม่นยำช่วยให้มั่นใจในความถูกต้องและความสามารถในการเปรียบเทียบข้อมูล ทำให้หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมสามารถประเมินคุณภาพอากาศและกำหนดนโยบายได้

ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำ ก๊าซผสมก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ก๊าซผสมมาตรฐานที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนละลายที่รู้จักใช้ในการสอบเทียบเครื่องวัดออกซิเจนละลาย การวัดออกซิเจนละลายอย่างแม่นยำมีความสำคัญต่อการประเมินการฟื้นฟูตัวเองของน้ำ ระดับมลพิษ และสุขภาพของระบบนิเวศทางน้ำ
ก๊าซผสมสำหรับการสอบเทียบซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศอาจมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ 0.1 ppm - 10 ppm ในน้ำมันไนโตรเจน ก๊าซผสมสำหรับการสอบเทียบออกซิเจนละลายในน้ำมีการปรับออกซิเจนละลายอย่างแม่นยำในสารละลายที่มีฐานเป็นก๊าซเฉื่อย

9. การสอบเทียบเครื่องมือในอุตสาหกรรมปุ๋ย

อุตสาหกรรมปุ๋ยมีความสำคัญต่อการเกษตร และเครื่องมือวัดมีความสำคัญต่อการควบคุมการผลิตอย่างแม่นยำ ก๊าซผสมสำหรับการสอบเทียบเฉพาะทางจำเป็นสำหรับการวัดเครื่องมืออย่างแม่นยำ ในการสังเคราะห์แอมโมเนียระหว่างการผลิตปุ๋ย การควบคุมอัตราส่วนของไฮโดรเจน ไนโตรเจน และแอมโมเนียอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งสำคัญ ก๊าซสำหรับการสอบเทียบถูกเตรียมตามองค์ประกอบและช่วงความเข้มข้นของก๊าซจริง การสอบเทียบเป็นประจำช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำของเครื่องมือในระยะยาว การอ่านค่าที่แม่นยำช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปรับพารามิเตอร์การผลิต เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ เพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน และรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ โดยให้ปุ๋ยคุณภาพสูงสำหรับการเกษตร ก๊าซสำหรับการสอบเทียบการผลิตแอมโมเนียอาจมีไฮโดรเจน 70% ไนโตรเจน 25% และแอมโมเนีย 5%

10. อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า

อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเศรษฐกิจประเทศ ใช้ก๊าซผสมอย่างกว้างขวางในการผลิต

ในการหลอมเหล็ก โดยเฉพาะในการผลิตเหล็กด้วยเครื่องแปลง ก๊าซผสมออกซิเจน-ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงจะทำให้สิ่งสกปรกในเหล็กหลอมละลายออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว ปรับปรุงคุณภาพของเหล็ก ไนโตรเจนทำหน้าที่เป็นก๊าซป้องกัน ในการหล่ออย่างต่อเนื่อง มันจะสร้างม่านก๊าซบนเหล็กหลอมละลายเพื่อป้องกันการออกซิไดซ์และเพิ่มคุณภาพของบิลเล็ต

ระหว่างการอบชุบความร้อนของเหล็ก เช่น การอบอ่อน ก๊าซผสมไฮโดรเจน-ไนโตรเจนปกป้องเหล็กจากการออกซิไดซ์ ลดออกไซด์บนพื้นผิวและปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและพื้นผิว

ในการวิเคราะห์ก๊าซสำหรับการผลิตเหล็ก ก๊าซผสมมาตรฐานใช้ในการสอบเทียบเครื่องมือ เพื่อให้มั่นใจในการตรวจสอบก๊าซเตาเผาอย่างแม่นยำเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

ก๊าซผสมออกซิเจน-ไนโตรเจนในการผลิตเหล็กด้วยเครื่องแปลงมักมีออกซิเจน 95% - 99% และที่เหลือเป็นไนโตรเจน ก๊าซผสมสำหรับการอบอ่อนเหล็กมักมีไฮโดรเจน 10% - 30% และไนโตรเจน 70% - 90%

11. ภาคพลังงานและพลังงาน

ในด้านพลังงานและพลังงาน ก๊าซผสมมีการประยุกต์ใช้ที่สำคัญ ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง ก๊าซผสมซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) และไนโตรเจนทำหน้าที่เป็นสื่อฉนวนและดับอาร์ค SF6 มีคุณสมบัติฉนวนและดับอาร์คที่ยอดเยี่ยม แต่มีราคาแพงและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม การผสมกับไนโตรเจนในอัตราส่วนที่เหมาะสมช่วยลดต้นทุนและความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น ในเบรกเกอร์วงจรแรงสูง ก๊าซผสมจะดับอาร์คอย่างรวดเร็วระหว่างการสลับ ปกป้องอุปกรณ์และรับประกันความเสถียรของระบบไฟฟ้า

ในพื้นที่พลังงานใหม่ เช่น การวิจัยและการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง ก๊าซผสมมีความสำคัญ เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนต้องการก๊าซผสมไฮโดรเจน-ออกซิเจน (หรืออากาศ) เป็นสื่อปฏิกิริยา การควบคุมอัตราการไหลและอัตราส่วนของก๊าซอย่างแม่นยำมีความสำคัญต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของการผลิตพลังงานของเซลล์เชื้อเพลิง การเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายก๊าซผสมและเงื่อนไขการปฏิกิริยาช่วยให้เซลล์เชื้อเพลิงสามารถแปลงพลังงานเคมีเป็นไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สนับสนุนความยั่งยืนของพลังงานในอนาคต

โดยทั่วไป ก๊าซผสมสำหรับฉนวนอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงมี SF6 10% - 30% และไนโตรเจน 70% - 90% ในขณะที่ก๊าซผสมสำหรับปฏิกิริยาเซลล์เชื้อเพลิงมีไฮโดรเจน 90% - 99% และออกซิเจน 1% - 10%

12. ก๊าซผสมทั่วไปในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี

ในด้านปิโตรเคมีมีการใช้ก๊าซผสมที่หลากหลายและมีการใช้งานที่ไม่เหมือนใคร ก๊าซผสมไฮโดรเจน-ไนโตรเจนใช้สำหรับการไฮโดรเจนและไนโตรเจน-ไฮโดรเจนสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนีย ก๊าซแคร็กกิ้งจากการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูงของไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียมมีเอทิลีน โพรพิลีน บิวทาไดอีน มีเทน อีเทน โพรเพน ไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ มันถูกแยกออกเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง ก๊าซรีฟอร์เมตจากการรีฟอร์มปิโตรเลียมมีไฮโดรเจน มีเทน อีเทน โพรเพน และไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ใช้ในการไฮโดรเจนและสำหรับการผลิตพลาสติก เป็นต้น ก๊าซหางจากการกำจัดซัลเฟอร์จากปิโตรเลียมมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และไฮโดรคาร์บอนเล็กน้อย มันต้องการการบำบัดเพื่อการปล่อยและการกู้คืนซัลเฟอร์ ก๊าซแคร็กกิ้งอาจมีเอทิลีน 30% - 50% เป็นต้น ก๊าซรีฟอร์เมตมีไฮโดรเจน 40% - 60% เป็นต้น และก๊าซหางจากการกำจัดซัลเฟอร์มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1% - 5% เป็นต้น

สรุป

การประยุกต์ใช้ก๊าซผสมอย่างกว้างขวางในหลายภาคส่วนเน้นย้ำถึงคุณค่าและศักยภาพอันมหาศาลของพวกเขา เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าและอุตสาหกรรมพัฒนา ประเภทและการประยุกต์ใช้ก๊าซผสมจะขยายและลึกซึ้งยิ่งขึ้น โดยมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการขับเคลื่อนสังคมมนุษย์ไปข้างหน้า