مقالات

انواع کاربردهای گاز اکسیژن

انواع کاربردهای گاز اکسیژن چیست؟

وقتی به کاربردهای مختلف گاز اکسیژن (O2) فکر می‌کنیم، صنعت پزشکی یکی از صنایعی است که روزانه از این گاز استفاده می‌کند. از نجات جان انسان‌ها گرفته تا انجام کارهای پزشکی، اکسیژن نقش مهمی را ایفا می‌کند. علاوه بر پزشکی، گاز O2 مصارف صنعتی، تجاری و علمی نیز دارد که قرار است در این مقاله به کاربردهای متنوع این گاز در حوزه‌های مختلف بپردازیم.

  • مهم‌ترین کاربرد آن در بدن انسان: تنفس و متابولیسم (سوخت‌وساز)
  • کاربردهای مهم گاز O2 در صنعت: حمل و نقل، صنایع پتروشیمی و پالایشگاه، هوافضا، پزشکی، جوشکاری و تولید فلزات
  • دلیل استفاده از گاز اکسیژن در پزشکی: فراهم آوردن اکسیژن مورد نیاز برای افرادی که از اختلالات تنفسی رنج می‌برند.
  • تولید گاز اکسیژن: به دو روش جداسازی اجزای هوای گازی با استفاده از جذب و نیز تقطیر جزئی هوای مایع با استفاده از روش‌های برودتی.
انواع کاربردهای گاز اکسیژن چیست؟

کاربرد گاز اکسیژن چیست؟

کاربردهای گاز اکسیژن بسیار متنوع و گسترده بوده و در فولادسازی و سایر فرآیندهای پالایش و ساخت فلزات، کارخانجات مواد شیمیایی، داروسازی، فرآوری نفت، کاغذسازی و تولید شیشه و سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز همچنین برای حفاظت از محیط زیست و در تصفیه خانه‌ها و تأسیسات پساب شهری و صنعتی کاربرد دارد.

کاربرد گاز اکسیژن در بدن انسان

تنفس را می‌توان یکی از مهم‌ترین و قابل‌توجه‌ترین مصارف گاز اکسیژن دانست. هنگامی که انسان نفس می‌کشد، گاز O2 موجود در هوا وارد ریه‌ها شده و به صورت گاز دی‌اکسیدکربن از بدن خارج می‌شود. علاوه بر آن، این گاز برای انجام متابولیسم‌ها (سوخت ‌و ساز) بدن ضروری است. طی این فرآیند، اکسیژن با کالری آزاد شده از مواد غذایی و نوشیدنی ترکیب شده و انرژی لازم برای انجام فعالیت‌های روزمره انسان فراهم می‌شود.

کاربرد گاز اکسیژن در بدن انسان چیست؟

کاربرد گاز اکسیژن در حوزه پزشکی

کاربرد گاز اکسیژن در حوزه پزشکی چیست؟

کاربرد گاز اکسیژن در صنایع دریایی

یکی از کاربردهای جالب گاز اکسیژن در حوزه دریایی مربوط به پرورش ماهی می‌باشد. این گونه موجودات برای رشد خود نیاز به دوز دقیقی از اکسیژن خالص دارند. این موضوع می‌تواند کمک شایانی به رشد سریع ماهی‌ها و هم‌چنین جلوگیری از بیمار شدن آن‌ها کند.

کاربرد در پتروشیمی

اکسیژن به عنوان یک ماده خام در بسیاری از فرآیندهای اکسیداسیون نظیر تولید اتیلن اکساید و هم‌چنین پروپیلن اکسید، سنتز گاز با استفاده از اکسیداسیون جزئی طیف گسترده‌ای از هیدروکربن‌ها، اتیلن دی‌کلراید، هیدروژن پراکسید، اسید نیتریک، وینیل کلرید و اسید فتالیک استفاده می‌شود.

علاوه بر استفاده به عنوان یک ماده اکسیدکننده، اکسیژن قابل کاربرد در تبخیرشدگی زغال سنگ (Coal Gasification) نیز می‌باشد. با کمک این روش می‌توان به گازهای سنتزی دست پیدا کرد، که می‌توان از آن‌ها به عنوان خوراک یا پیش ماده برای تولید سوخت‌هایی با کاربرد و حمل‌ونقل آسان‌تر استفاده کرد.

کاربرد در پتروشیمی چیست؟

اکسیژن در پالایشگاه‌ها برای غنی‌سازی هوای ورودی به کراکینگ‌های کاتالیزوری مناسب می‌باشد، که باعث افزایش ظرفیت واحدها می‌گردد. علاوه بر کراکینگ‌های کاتالیزوری، این گاز در واحدهای بازیابی گوگرد، بازیابی کاتالیزورها، و احتراق و تخریب کامل مواد خطرناک و زائد در کوره‌های زباله سوز نیز استفاده می‌شود.

کاربرد گاز اکسیژن در حوزه آب و فاضلاب

کاربرد گاز اکسیژن در حوزه محیط زیست مربوط به تصفیه بیولوژیکی فاضلاب‌ها می‌شود. در این حالت، به جای هوا از اکسیژن در تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود، که این موضوع می‌تواند افزایش ظرفیت تصفیه‌خانه‌ها را در پی داشته باشد. تزریق این گاز به فاضلاب باعث کاهش تشکیل هیدروژن سولفید شده، که به نوبه خود کاهش خوردگی و بو را در پی دارد. یکی دیگر از موارد استفاده از گاز اکسیژن، تولید اوزون است، که به عنوان جایگزینی مناسب برای کلر در تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود.

کاربرد گاز اکسیژن در حمل و نقل

در حوزه حمل و نقل و خودروسازی این گاز به طور چشمگیری مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکسیژن به عنوان یک گاز برش پلاسما، یک گاز کمکی برای برش لیزری کاربرد دارد و در برخی مواقع در مقادیر کم به گازهای محافظ اضافه می‌گردد. علاوه بر کاربردهای فوق، از این گاز برای تولید انرژی در ژنراتورها و وسایل نقلیه (نظیر خودروها، هواپیماها و کشتی‌ها) که به منبع الکتریکی خود متصل نیستند استفاده می‌شود.

کاربرد گاز اکسیژن در صنعت هوافضا

اکسیژن در صنعت هوافضا به عنوان یک عامل اکسیدکننده استفاده می‌شود. در این حالت، اکسیژن مایع با هیدروژن مایع وارد واکنش شده، که نتیجه آن تولید نیروی رانش مورد نیاز برای برخاستن راکت‌ها و موشک‌ها است. هم‌چنین، لباس‌های فضانوردان به گونه‌ای طراحی می‌شوند، که اکسیژن خالص برای تنفس آن‌ها را فراهم می‌کنند.

کاربرد ورزشی گاز اکسیژن (کوهنوردی)

یکی از چالش‌هایی که کوهنوردان به هنگام صعود از ارتفاعات با آن روبرو می‌شوند، کاهش فشار اکسیژن است. برای مقابله با این مشکل، این گونه افراد به هنگام کوهنوردی در ارتفاعات بالا مخازن گاز اکسیژن فشرده با خود حمل می‌کنند.

کاربرد گاز اکسیژن در جوشکاری

استفاده از گاز اکسیژن به جای هوا در جوشکاری تولید شعله با دمای بالاتر می‌کند، که در این حالت ذوب فلزات به صورت نقطه‌ای اتفاق می‌افتد. این گاز علاوه بر جوشکاری در برشکاری فلزات نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.

کاربرد گاز اکسیژن در جوشکاری چیست

کاربرد گاز اکسیژن در صنعت فولاد

جالب است بدانید عمده مصرف گاز اکسیژن در صنعت فولاد است. از این گاز برای غنی‌سازی هوا و افزایش دمای احتراق کوره‌های فولادسازی استفاده می‌شود. در طول فرآیند ساخت فولاد، کربن با اکسیژن ترکیب شده و تولید اکسیدهای کربنی می‌کند، که به صورت گاز خارج می‌شوند. گاز از طریق لنس مخصوص وارد حمام فولادی می‌شود. علاوه بر فولاد، از اکسیژن برای تولید فلزات دیگر نظیر مس، سرب، و روی نیز استفاده می‌شود.

کاربرد گاز اکسیژن در صنعت سرامیک و شیشه

گاز اکسیژن در صنعت سرامیک و شیشه جهت تولید شعله موردنیاز برای ذوب استفاده می‌شود. استفاده از این گاز به جای هوا منجر به ایجاد شعله با دمای بالاتر، افزایش راندمان شعله، کاهش آلاینده‌های حاوی نیتروژن و هم‌چنین کاهش مصرف و هزینه انرژی می‌گردد.

کاربرد گاز اکسیژن در صنعت کاغذسازی

گاز اکسیژن به‌عنوان یک ماده شیمیایی سفیدکننده (Bleaching) در صنعت کاغذسازی اهمیت فزاینده‌ای دارد. علت استفاده از عامل سفیدکننده در فرآیند تولید کاغذ، حذف لیگنین موجود در خمیر است. در گذشته، کلر برای این منظور کاربرد داشته، اما در فرآیندهای جدید از اکسیژن برای فرآیند سفید کردن استفاده می‌شود، که باعث کاهش آلودگی آب می‌گردد. ترکیب اکسیژن با سود سوزآور می‌تواند جایگزینی مناسب برای هیپوکلریت و دی‌اکسید کلر در فرآیند سفید کردن باشد، که این موضوع هزینه‌های کمتری را به همراه دارد.

کاربرد گاز اکسیژن در صنعت کاغذسازی

کاربردهای دیگر

  • سیلندرهای گاز اکسیژن کاربرد گسترده‌ای در بیمارستان‌های زمینی نظامی دارند.
  • اکسیژن عنصری ضروری برای رشد سلول‌ها در فرمانتورها و بایوراکتورها می‌باشد.
  • گاز اکسیژن یکی از اجزای اصلی مخلوط گازی مورد استفاده در کپسول‌های غواصی است.
  • این گاز قابل مصرف در بویلرها و هیترهای صنعتی است. هم‌چنین، از آن می‌توان در فرآیند جذب کربن استفاده کرد.

منابع

http://www.uigi.com/oxygen.html

https://www.omega-air.si/news/news/oxygen-applications

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *