工業(yè)液態(tài)二氧化碳特性技術(shù)表一、基本信息*化學(xué)名稱：二氧化碳*俗名：碳酸氣、干冰（固態(tài)時(shí)）*分子式：CO?*分子量：44.01*CAS登錄號(hào)：____二、物理化學(xué)特性2.1外觀與性狀*常溫常壓下：無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體。*液態(tài)時(shí)：無(wú)色透明液體，不導(dǎo)電。*固態(tài)時(shí)：白色雪花狀或塊狀固體，俗稱“干冰”。2.2密度*液態(tài)密度：隨溫度變化而變化。在其沸點(diǎn)（-78.5℃，升華）附近，液態(tài)密度約為1.101g/cm3（-79℃）。通常工業(yè)儲(chǔ)存和運(yùn)輸條件下（如20℃，約5.7MPa壓力下），密度約為0.770-0.780g/cm3。*氣態(tài)密度：標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃，101.325kPa）約為1.977g/L，比空氣重。2.3沸點(diǎn)與熔點(diǎn)*沸點(diǎn)（升華點(diǎn)）：101.325kPa下，-78.5℃（固態(tài)直接升華成氣態(tài)）。液態(tài)二氧化碳在其飽和蒸氣壓下的沸點(diǎn)隨壓力變化，例如在517.97kPa（約5.18大氣壓）時(shí)，沸點(diǎn)為0℃。*熔點(diǎn)（三相點(diǎn)）：在517.97kPa（三相點(diǎn)壓力）下，溫度為-56.6℃。若壓力低于此值，固態(tài)二氧化碳將直接升華。2.4臨界參數(shù)*臨界溫度（Tc）：31.1℃*臨界壓力（Pc）：7.38MPa*臨界密度（ρc）：0.468g/cm3*（注：當(dāng)溫度高于臨界溫度時(shí)，無(wú)論施加多大壓力，二氧化碳都不能液化。）2.5粘度*液態(tài)粘度：隨溫度升高而降低。例如，0℃時(shí)約為0.118mPa·s，20℃時(shí)約為0.080mPa·s。2.6表面張力*液態(tài)表面張力：隨溫度升高而降低。例如，0℃時(shí)約為12.8mN/m，20℃時(shí)約為9.8mN/m。2.7導(dǎo)熱系數(shù)*液態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)：例如，0℃時(shí)約為0.151W/(m·K)，20℃時(shí)約為0.165W/(m·K)。*氣態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為0.0166W/(m·K)。2.8比熱容*定壓比熱容（Cp）：液態(tài)在20℃時(shí)約為2.51kJ/(kg·K)；氣態(tài)在25℃，101.325kPa時(shí)約為0.846kJ/(kg·K)。2.9蒸發(fā)熱*在沸點(diǎn)（升華）時(shí)，固態(tài)二氧化碳的升華熱約為571kJ/kg。液態(tài)二氧化碳在其沸點(diǎn)（例如0℃，517.97kPa）時(shí)的蒸發(fā)熱約為368kJ/kg。2.10溶解度*在水中溶解度：1體積水在0℃時(shí)約溶解1.7體積CO?，20℃時(shí)約溶解0.9體積CO?，40℃時(shí)約溶解0.5體積CO?。壓力增加，溶解度增大。溶于水后生成碳酸（H?CO?），使水溶液呈弱酸性。*對(duì)有機(jī)物質(zhì)的溶解性：對(duì)許多有機(jī)物質(zhì)如醇類、醚類、酯類等有一定的溶解能力。2.11化學(xué)穩(wěn)定性*一般情況下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不活潑。不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。*但在特定條件下（如高溫、高壓、催化劑存在或與活潑金屬作用時(shí)），可參與化學(xué)反應(yīng)。例如，與堿反應(yīng)生成碳酸鹽和碳酸氫鹽；與鎂、鈉等活潑金屬在高溫下反應(yīng)生成碳化物。2.12燃爆性*不可燃?xì)怏w，也不助燃。本身無(wú)爆炸性，但盛裝液態(tài)二氧化碳的容器若超壓或受熱，可能發(fā)生物理性爆炸。三、工業(yè)制備方法概述工業(yè)液態(tài)二氧化碳主要通過(guò)以下途徑制備并液化得到：1.發(fā)酵氣回收：從啤酒、酒精等發(fā)酵工業(yè)的尾氣中回收。2.煙道氣回收：從石灰窯、水泥廠、鋼鐵廠等工業(yè)窯爐排放的煙道氣中分離回收。3.合成氨尾氣回收：從合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的脫碳工序獲得。4.天然氣或油田伴生氣凈化：從高含CO?的天然氣或油田伴生氣中分離。5.石灰窯氣：煅燒石灰石生成石灰時(shí)產(chǎn)生的窯氣。上述原料氣經(jīng)凈化（脫除硫化物、水分、粉塵等雜質(zhì)）、壓縮、冷卻、液化等工藝，最終得到液態(tài)二氧化碳產(chǎn)品。四、安全與健康危害信息4.1健康危害*窒息性：二氧化碳本身無(wú)毒，但在高濃度下會(huì)排擠空氣中的氧氣，造成缺氧環(huán)境，引起窒息。吸入濃度超過(guò)一定值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)頭暈、頭痛、呼吸急促、心跳加快等癥狀，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致昏迷甚至死亡。*對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響：低濃度（1-3%）時(shí)，對(duì)呼吸中樞有興奮作用，呼吸加深加快；高濃度（>5%）時(shí)，抑制呼吸中樞。*液態(tài)/固態(tài)接觸：液態(tài)二氧化碳快速蒸發(fā)或固態(tài)干冰升華時(shí)會(huì)吸收大量熱量，造成低溫凍傷。直接接觸可能導(dǎo)致皮膚凍傷（類似燒傷）。4.2環(huán)境危害*二氧化碳是主要的溫室氣體之一，過(guò)量排放會(huì)加劇全球氣候變暖。但其本身是自然碳循環(huán)的一部分。4.3燃爆危險(xiǎn)*本品不燃，也不助燃。但密閉空間內(nèi)若因容器破裂導(dǎo)致二氧化碳急劇釋放，可能造成壓力升高，存在物理性爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。4.4腐蝕性*常溫干燥的二氧化碳對(duì)大多數(shù)金屬無(wú)腐蝕性。但當(dāng)二氧化碳溶于水形成碳酸后，對(duì)某些金屬（如鋅、鐵、銅等）有一定的腐蝕性。五、安全防護(hù)措施*工程控制：生產(chǎn)和使用場(chǎng)所應(yīng)保持良好通風(fēng)，特別是在密閉或半密閉空間。*呼吸系統(tǒng)防護(hù)：在可能存在高濃度二氧化碳或缺氧的環(huán)境中，必須佩戴合適的呼吸防護(hù)用品（如空氣呼吸器、氧氣呼吸器）。*眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，但若有液態(tài)二氧化碳飛濺風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)佩戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。*身體防護(hù)：穿著防靜電工作服。在有接觸液態(tài)二氧化碳或干冰的操作時(shí)，應(yīng)佩戴防寒手套和防護(hù)面罩，穿長(zhǎng)袖工作服，避免皮膚直接接觸。*手防護(hù)：戴一般作業(yè)防護(hù)手套；接觸液態(tài)或固態(tài)時(shí)，必須佩戴耐低溫防護(hù)手套。六、主要用途工業(yè)液態(tài)二氧化碳在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，包括但不限于：*食品飲料行業(yè)：碳酸飲料的碳酸化劑，食品保鮮（冷凍、冷藏），干冰用于食品運(yùn)輸冷藏。*焊接與金屬加工：用作保護(hù)氣體（如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊）。*消防：二氧化碳滅火器，用于撲滅電氣設(shè)備、精密儀器、圖書檔案等火災(zāi)。*醫(yī)藥行業(yè)：臨界萃取溶劑，干冰用于低溫冷凍治療、藥品冷藏運(yùn)輸。*農(nóng)業(yè)：作為氣肥，促進(jìn)植物光合作用；也用于果蔬保鮮。*化工合成：用于生產(chǎn)尿素、碳酸氫銨、碳酸鈉、水楊酸等化工產(chǎn)品的原料。*油田：用于提高石油