Kāds ir kalcija karbīda ražošanas process?
Atstāj ziņu
Kalcija karbīda ražošanas ķīmija
Kalcija karbīdu iegūst, elektriskajā krāsnī augstā temperatūrā dzēstiem kaļķiem reaģējot ar oglekļa avotu. Kopējā reakcija ir CaO + 3C līdz CaC2 + CO. Tā ir stipri endotermiska, absorbējot aptuveni 466 kJ uz vienu molu izveidotā karbīda, un tā noritēs tikai ar lietderīgo ātrumu virs aptuveni 1900 C. Tāpēc karbīds ir elektriskās krāsns produkts: enerģija ir jāpiegādā elektriski, nevis degšanas reakcijā ar pretestības sildīšanu caur lādiņu. Produkts ir šķidrs, atdzesēts, sasmalcināts un šķirots, un tas tiek pārdots pēc acetilēna iznākuma, ko tas izdalīs, nevis izmantojot vienkāršu ķīmisko testu.
Izejvielas un to prasības
Kaļķis ir pirmā ievade. Tam jābūt augstam kalcija oksīda saturam un zemam silīcija dioksīda, dzelzs un sēra saturam, jo silīcija dioksīds un dzelzs tiek reducēti krāsnī un patērē enerģiju, savukārt sērs daļēji nonāk karbīdā un rada problēmas pakārtotajā acetilēna ražošanā. Oglekļa avots parasti ir kokss, antracīts, naftas kokss vai brūnogles ar zemu pelnu un zemu gaistošu saturu; pelni rada nevēlamus oksīdus, un gaistošās vielas palielina gāzes slodzi. Lādiņa lieluma klasifikācijai ir nozīme abos gadījumos: krāsns slodzei ir jāpaliek caurlaidīgai, lai strāvas ceļš saglabātos stabils un augšupejošais oglekļa monoksīds varētu izplūst bez novirzīšanas, un sodi parasti tiek izsijāti, jo tie bloķē lādiņu un veicina savienošanu.
Krāsns darbība un produktu kvalitāte
| Parametrs | Tipisks darbības diapazons |
|---|---|
| Reakcijas temperatūra | Apmēram no 1900 C līdz 2200 C |
| Reakcijas entalpija | Aptuveni 466 kJ uz molu, endotermisks |
| Krāsns tips | Trīsfāzu iegremdētā loka elektriskā krāsns |
| Uzlādes maisījums | Kaļķa un oglekļa avots, pēc izmēra un sijāts |
| Enerģijas ievade | Vairāki tūkstoši kWh uz tonnu karbīda |
| Produktu klasifikācija | Sasmalcina un izsijā gabaliņu un granulu lielumā |
Klasifikācija, iepakošana un pakārtota izmantošana
Pēc piesitiena atdzesētais karbīds tiek sasmalcināts un izsijāts. Gabali tiek klasificēti pēc izmēra, un smalkāks materiāls, ko dažreiz sauc par karbīdu vai pulveri, ir atsevišķs produkts ar savām apstrādes prasībām. Tā kā kalcija karbīds reaģē ar mitrumu, izdalot acetilēnu, iepakojumam ir jāaizsargā produkts no gaisa un ūdens, un tvertnes gāzes telpa ir jāuzskata par potenciāli bīstamu. Tālāk karbīdu izmanto, lai iegūtu acetilēnu metināšanai un griešanai, kā sēra atdalītāju dzelzs un tērauda apstrādē un kā izejvielu ķīmiskajā sintēzē. Katrs no šiem lietojumiem dod priekšroku atšķirīga izmēra frakcijai un atšķirīgai acetilēna iznākumam, tāpēc iepirkuma specifikācijās ir ierakstīta šķirošana un ražošanas ātrums, nevis tikai kalcija karbīda saturs.
Drošības un lietošanas prakse
Kalcija karbīds ir ar ūdeni{0}}reaģējošs materiāls. Tas ir jāuzglabā sausā vietā un prom no mitrām grīdām, un jebkurai apstrādes vietai ir nepieciešama aizsardzība pret ūdens iekļūšanu un dzirkstelēm. Acetilēns, kas nejauši rodas slēgtā telpā, ir ugunsgrēka un sprādziena risks, tāpēc ventilācija un gāzes uzraudzība ir daļa no parastās prakses visur, kur karbīds tiek uzglabāts vai sasmalcināts. Saskare ar mitrumu arī pasliktina izstrādājumu, tāpēc saņemšanas pārbaudē vienmēr tiek pārbaudīts, vai konteineri ir neskarti un vai materiāls ir brīvi-plūstošs, nevis salipis. Ekrāna analīze un acetilēna ražošanas pārbaude ir standarta pieņemšanas pārbaudes.
Bieži uzdotie jautājumi
Q:Kāda ir reakcija, kas rada kalcija karbīdu?
A: CaO + 3C līdz CaC2 + CO. Reakcija ir endotermiska, absorbējot aptuveni 466 kJ uz molu, un tai ir nepieciešama aptuveni 1900 līdz 2200 C, lai tā noritētu ar lietderīgu ātrumu.
Q:Kāpēc karbīds tiek ražots elektriskā krāsnī?
A: Tā kā reakcijai ir nepieciešama ļoti augsta temperatūra un liels enerģijas daudzums. Elektriskā pretestības karsēšana, izmantojot lādiņu, tieši piegādā šo enerģiju, ko kurināmā krāsnis nevar nodrošināt šajā temperatūras diapazonā.
Q:Kurš oglekļa avots tiek izmantots?
A: Kokss, antracīts, naftas kokss vai brūnogles ar zemu -pelnu saturu. Galvenās prasības ir zems pelnu daudzums un zems gaistošo vielu daudzums, kā arī izmēra klasifikācija, kas nodrošina slodzes caurlaidību.
Q:Kas nosaka kalcija karbīda komerciālo vērtību?
A: Acetilēna ražošanas iznākums uz masas vienību kopā ar izmēru klasifikāciju. Pircēji pārbauda gāzes iznākumu, nevis paļaujas tikai uz nominālo karbīda saturu.
Q:Kā jāuzglabā kalcija karbīds?
A: Sausā, aizzīmogotā mitruma{0}}necaurlaidīgā iepakojumā, prom no mitrām grīdām un prom no aizdegšanās avotiem. Tas reaģē ar ūdeni, izdalot acetilēnu, tāpēc uzglabāšanas un drupināšanas zonās ir nepieciešama ventilācija un gāzes kontrole.
Q:Vai karbīda izmēram ir nozīme tērauda apstrādē?
A: Jā. Sēra atdalīšanas prakse parasti darbojas ar konkrētu sijāto frakciju, un ne{1}}izmēra partija maina gan padeves ātrumu, gan atsērošanas reakciju.
