氮气置换后的氧含量计算

反应系统中除氧是很重要的，因为：从安全上讲，消除空气（主要消除氧气或其他氧化性气体）就消除了燃烧三要素中的一个，减少了火灾爆炸的可能性；从质量上讲，空气中的氧气、水、二氧化碳，可能会和体系中物料反应产生杂质。另外，一些腐蚀性的气体遇水后，可能会导致管路或气动阀门的腐蚀，如氯化氢气体和盐酸气对不锈钢的腐蚀是不一样的。

对于管路中的尾气或工艺用气，通常也需要将其尽量除去，如更换气源时或设备维护（尤其是受限空间作业）。因为：有些工艺气体是有毒有害的，可能对人体造成伤害，如硫化氢气体、肼、氨气、二氧化硫等；有些气体高度易燃易爆的，如氢气、甲烷、丁烷、乙炔等；有些气体遇空气中水汽可能造成设备设施的腐蚀，如氯化氢气体、氮氧化物等；有的会造成窒息，如氮气、氩气、二氧化碳、沼气等。

残留氧可以通过氧分析仪检测，其他气体通常也有对应的气体检测仪可以检测。

除去系统中不需要的气体，通常采用的方法是真空排气、置换排气或两者结合。

将体系抽到高真空可以将系统中的气体全部排除。但是这个方法也有不足之处：体系不可能达到全真空，所以肯定会有部分气体残留，对于设备维护时残留的毒害气体、无水无氧反应体系中残留的水和氧，这是不能接受的；将整个体系拉到真空需要，尤其是高真空，需要较长的时间；受管阻影响，可能距泵的最远端的气体无法抽干净；高真空泵是个宝贝，不便宜，维护也不便宜。

所以用的比较多的还是置换。通常反应釜用氮气置换，有时也用氩气。当然如果是检修前，应该是氮气置换工艺气体，再空气置换氮气。置换有两种方法，一个是循环置换，另一个持续通气转换。循环置换通常是先抽真空再充气，或先充压再排气，这样效率高一些。也可以直接持续通气稀释体系气体。对于简单系统，如单管道，持续通气可以，但是对于支管较多的管路，直接通气置换的效率就比较低了。

理论上，循环置换排气一次，残留在体系中的工艺气体含量是：

理论上，增加置换次数，或者降低排放压力（或真空度），可以增加置换效率。实际操作时，如果体系气密性不够好的话，真空置换时次数太多，或真空度太高，并不会增加置换效率。比较实用的方法是：减少体系支管、真空置换后改持续通气置换。