Gazy techniczne mają szerokie zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu. Gazy czyste oraz przygotowane mieszanki gazowe są wykorzystywane w wielu procesach technologicznych. Począwszy od branży związanej z produkcją i przetwarzaniem żywności, a na obróbce metali kończąc. Omawiając gazy techniczne można podzielić je na kilka kategorii, wśród których wyróżniamy:
- Gazy spożywcze
- Gazy sprężone, wykorzystywane w przemyśle oraz różnego rodzaju usługach
- Gazy ciekłe
- Gazy palne, używane do podtrzymywania płomienia w procesach przemysłowych
- Gazy palne, dostarczające ciepło i służące do obróbki termicznej w gastronomii oraz gospodarstwach domowych.
Ten ogólny podział ułatwi nam przejście do szczegółowej specyfikacji konkretnych gazów technicznych.
Najważniejsze rodzaje gazów technicznych
Wśród najważniejszych gazów technicznych możemy wyróżnić przede wszystkim:
- Acetylen czyli gaz, który może być uzyskiwany w procesie działania wody na węglik wapnia, przez rozkład metanu w łuku elektrycznym lub plazmie wodorowej. Alternatywnym sposobem jest niepełne spalanie węglowodorów. Acetylen jest wykorzystywany do syntez chemicznych związków takich jak chlorek winylu, aldehyd octowy czy alkohol etylowy. Ponadto jest stosowany w procesach cięcia oraz spawania metali przy pomocy palnika acetylenowo-wodorowego.
- Azot powstaje w wyniku rektyfikacji skroplonego powietrza. Gaz ten jest używany jako surowiec do syntezy amoniaku. Ponadto azot jest stosowany jako gaz obojętny do wytwarzania atmosfery ochronnej. W formie ciekłej azot jest używany jako środek chłodzący.
- Chlor jest wytwarzany w procesie elektrolizy chlorku sodu. Wykorzystywany jest do dezynfekcji wody, jako środek bielący, do syntezy związków organicznych jak chlorek winylu czy różnego rodzaju rozpuszczalniki, oraz do otrzymywania kwasu solnego.
- Dwutlenek siarki powstaje w wyniku spalania siarki, pirytu i sfalerytu. Jest stosowany do syntezy kwasu siarkowego. Ciekły dwutlenek siarki jest powszechnie wykorzystywany w chłodnictwie, a także do bielenia wełny, siarkowania beczek do wina, jak również podnoszenia trwałości przetworów owocowo-warzywnych.
- Dwutlenek węgla powstaje w wyniku wypalania węglanów, podczas konwersji gazów oraz jako produkt uboczny fermentacji. Jest stosowany w chłodnictwie do utrzymywania niskich temperatur. Powszechne jest jego wykorzystanie w przemyśle spożywczym (do produkcji napojów gazowanych) oraz w gaśnicach przeciwpożarowych.
- Etylen otrzymuje się w procesie pirolizy alkanów oraz w reakcji katalitycznego odwodnienia etanolu. Śmiało można powiedzieć, że etylen jest najważniejszym półproduktem w przemyśle chemicznym. Jest wykorzystywany do otrzymywania polietylenu, aldehydu octowego, alkoholu etylowego i wielu innych. Ponadto bierze udział w uzyskiwaniu paliwa ciekłego o wysokiej wartości (ok. 94 oktanów). Etylen w postaci związanej znajduje zastosowanie w procesach przechowywania owoców.
- Freony powstają w wyniku oddziaływania fluorowodorem na chloropochodne związki metanu lub etanu. Freony są wykorzystywane w chłodnictwie i klimatyzacji. Ponadto gazy te stosuje się je jako dyspergatory środków owadobójczych. Ze względu na postanowienia Konwencji Wiedeńskiej w sprawie ochrony warstwy ozonowej freony są obecnie w dużo mniejszym stopniu wykorzystywane jako środki spieniające w przetwórstwie polimerów.
- Helowce powstają w wyniku rektyfikacji skroplonego powietrza. Do tej grupy zaliczamy m. in. hel, neon, argon, krypton, ksenon oraz radon. Gazy techniczne wykorzystywane w technice laserowej oraz do wytwarzania atmosfery obojętnej, do wypełniania lamp jarzeniowych oraz lamp o dużej mocy. Hel jest stosowany do napełniania termometrów gazowych i balonów. Argon służy do napełniania żarówek.
- Metan jest wydzielany z gazu ziemnego. Stosowany jest do syntezy chemicznej amoniaku, alkoholu metylowego, acetylenu oraz chlorowcopochodnych.
- Etan, propan i butan są uzyskiwane poprzez wydzielenie z gazu ziemnego oraz podczas przeróbki ropy naftowej. Te gazy techniczne są używane jako surowce energetyczne oraz w procesie syntezy chemicznej. Butan i jego izomery służą do produkcji paliw silnikowych.
- Tlen jest otrzymywany w procesie rektyfikacji skroplonego powietrza oraz w procesie elektrolizy wody. Gaz ten jest wykorzystywany do spawania i cięcia metali, a także do celów leczniczych i ratowniczych . Ponadto tlen jest stosowany w wielu procesach chemicznych jak np. utlenianie amoniaku, chloru, węglowodorów czy siarki.
- Tlenek węgla jest uzyskiwany z gazu generatorowego oraz w procesie katalitycznego rozkładu alkoholu metylowego. Tlenek węgla jest używany do syntezy, w mieszaninie z innymi gazami.
- Wodór jest uzyskiwany w procesie konwersji gazu wodnego za pomocą pary wodnej oraz w procesie elektrolizy wody. Wodór jest wykorzystywany do syntez chemicznych amoniaku, metanolu, benzyny czy chlorowodoru. Stosuje się go do uwodorniania węgla oraz olejów, a także do utwardzania tłuszczów. Ponadto wodór jest stosowany w palnikach tlenowo-wodorowych.
Powyższe zestawienie jasno pokazuje ogrom zastosowań gazów technicznych. Tak naprawdę ich różne „kompozycje” są wykorzystywane w zasadzie we wszystkich gałęziach przemysłu. To tylko potwierdza, jak ważną rolę odgrywają we współczesnym świecie.
