Меню за съдържание
● Въведение в калциевия карбид
>> Процес на производство на калциев карбид
● Производство на калциев карбид в Китай
>> Икономически фактори
>> Екологични предизвикателства
● Приложения на калциев карбид
● Предизвикателства и бъдещо развитие
>> Усилията за модернизация
>> Екологични инициативи
● Тенденции на глобалния пазар
>> Регионални прозрения
● Заключение
● Често задавани въпроси
>> 1. Коя е основната употреба на калциев карбид в Китай?
>> 2. Как се произвежда калциев карбид индустриално?
>> 3. Какви са екологичните предизвикателства, свързани с производството на калциев карбид?
>> 4. Каква роля играе калциевият карбид в производството на стомана?
>> 5. Как наличието на ресурси в Китай влияе на производството на калциев карбид?
● Цитати:
Калциевият карбид, с химическата формула CAC₂, е решаващ промишлен химикал, използван в различни сектори, включително производството на ацетилен газ, поливинилхлорид (PVC) и като десулфуризиращ агент при производството на стомана. В Китай, Производството на калциев карбид е значителна индустрия, обусловена от огромните ресурси за въглища и вар. Тази статия ще се задълбочи в процеса на производство на калциев карбид в Китай, неговите приложения и предизвикателствата, пред които е изправена индустрията.
Въведение в калциевия карбид
Калциевият карбид е сивкаво-черно твърдо вещество, което е неразтворимо във вода. Произвежда се чрез реагиране на калциев оксид (вар) с въглерод при високи температури в електрическа дъга. Реакцията е следната:
CAO +3C → CAC 2+CO
Този процес изисква температури около 2200 ° C, които не могат да бъдат постигнати чрез конвенционални методи за изгаряне, следователно използването на електрически дъгови пещи.
Процес на производство на калциев карбид
Производството на калциев карбид включва няколко ключови стъпки:
1. Подготовка на суровини: Първичните суровини са калциев оксид (вар) и въглерод, обикновено под формата на кокс. Тези материали са смазани и смесени в определено съотношение. Лайм обикновено се произвежда чрез калциниране на варовик в пещ при високи температури, обикновено над 900 ° С, за да се разгради калциев карбонат в калциев оксид [1] [4].
2. Отопление в пещ на електрическа дъга: След това сместа се нагрява в електрическа пещ на дъгата при температури над 2000 ° C. Тази висока температура е необходима за възникването на реакцията между калциевия оксид и въглерод [1] [4].
3. Охлаждане и втвърдяване: След реакцията разтопеният калциев карбид се охлажда и се втвърдява. Този процес включва докосване на разтопения карбид в втрисане, където той се втвърдява [4].
4. СЪЗДАВАНЕ И СМЕРКА: Втвърденият калциев карбид след това се смазва на по -малки бучки, обикновено вариращи от няколко милиметра до 50 mm с размер. Тази стъпка е от решаващо значение за увеличаване на повърхността за последващи реакции [7].
5. Отстраняване на примеси: Натрошеният калциев карбид претърпява по -нататъшна обработка, за да премахне примесите, засилвайки нейната чистота и качество. Примеси като калциев фосфид могат да присъстват и са концентрирани в по -фини фракции [7].
Производство на калциев карбид в Китай
Китай е един от най -големите производители на калциев карбид в света, използвайки своите изобилни ресурси за въглища и вар. Промишлеността на калциевия карбид в страната бързо нараства през последните две десетилетия, водена от увеличаване на търсенето на PVC и други химикали.
Икономически фактори
Разчитането на Китай от калциев карбид за производството на PVC се дължи до голяма степен на икономически фактори. В страната нямат достатъчно етиленови ресурси, които са необходими за нефтохимическия път до PVC. Въпреки това, той има достатъчно въглища и вар, което прави маршрута на калциев карбид по-рентабилен.
Екологични предизвикателства
Въпреки икономическите си предимства, процесът на калциев карбид представлява значителни екологични предизвикателства. Производството генерира големи количества калциева хидроксидна шлака, която трябва да се изхвърля или използва повторно. Полагат се усилия за използване на тази шлака в производството на цимент, подкрепена от правителствените политики [3].
Приложения на калциев карбид
Калциевият карбид има няколко ключови приложения:
- Производство на ацетилен: Калциевият карбид реагира с вода за производство на ацетилен газ, който се използва при заваряване и рязане на метали. Ацетиленът е ключов компонент в процесите на заваряване и рязане на оксиацетилен [2].
- PVC Производство: Ацетилен, получен от калциев карбид, се използва като суровина за производство на PVC в Китай. PVC е широко използвана синтетична пластмаса в строителството и потребителските стоки [2].
- Изработка на стомана: Калциевият карбид се използва като десулфуризиращ агент при производството на стомана. Той помага да се премахне сярата от желязо и стомана, подобрявайки тяхното качество и здравина [2].
- Торове: Използва се и за производство на калциев цианамид, азотен тор, който спомага за подобряване на качеството на почвата и насърчаване на растежа на растенията [2].
Предизвикателства и бъдещо развитие
Промишлеността на калциев карбид в Китай е изправена пред предизвикателства, свързани с консумацията на енергия и въздействието върху околната среда. Очаква се обаче секторът да продължи да расте, обусловен от търсенето на PVC и други химикали. Полагат се усилия за модернизиране на производствените процеси и подобряване на ефективността.
Усилията за модернизация
Китайските фирми инвестират в по-мащабни съоръжения и по-ефективни технологии за намаляване на отпадъците и потреблението на енергия. Близостта на много PVC централи към въглищните мини позволява да се създаде рентабилно производство на електроенергия, смекчаване на някои от предизвикателствата, свързани с енергията.
Екологични инициативи
За да се справят с проблемите на околната среда, компании като TYWH прилагат модерни системи за контрол на праха и мерки за предотвратяване на влага. Тези стратегии помагат да се сведат до минимум емисиите на прах и химическите рискове, свързани с производството на калциев карбид [3].
Тенденции на глобалния пазар
Глобалният пазар на калциев карбид изпитва значителен растеж, като азиатско-тихоокеанският регион доминира поради бързата индустриализация и разширяването на строителните дейности в страни като Китай и Индия [6]. Пазарът обаче е изправен пред предизвикателства от екологичните разпоредби и появата на алтернативни технологии.
Регионални прозрения
- Азиатско-Тихоокеанският регион: Този регион представлява над 50% от глобалния пазар на калциев карбид, обусловен от индустриализацията и развитието на инфраструктурата [6].
- Северна Америка: Търсенето тук се ръководи от автомобилния и строителния сектор, с умерен растеж поради напредъка в технологиите за химически синтез [6].
- Европа: Европа е изправена пред строги екологични разпоредби, влияещи върху производството на калциев карбид. Продължава обаче постоянното търсене от стоманодобивната и химическия сектор [6].
Заключение
Производството на калциев карбид в Китай е значителна индустрия, ръководена от стратегическите ресурсни предимства на страната и икономическите съображения. Въпреки екологичните предизвикателства, секторът продължава да нараства, с постоянните усилия за модернизиране и подобряване на ефективността. С увеличаването на търсенето на PVC и други химикали, калциевият карбид ще остане решаващ компонент на индустриалния пейзаж на Китай.
Често задавани въпроси
1. Коя е основната употреба на калциев карбид в Китай?
Калциевият карбид се използва предимно в Китай за производството на ацетилен, който след това се използва за производство на поливинилхлорид (PVC) и други химикали.
2. Как се произвежда калциев карбид индустриално?
Калциевият карбид се произвежда индустриално чрез реагиране на калциев оксид (вар) с въглерод в електрическа пещ на дъгата при температури около 2200 ° C.
3. Какви са екологичните предизвикателства, свързани с производството на калциев карбид?
Производството на калциев карбид генерира големи количества калциева хидроксидна шлака и представлява рискове от емисиите на прах и химическите опасности. Той също така допринася за емисиите на парникови газове поради енергийния си характер.
4. Каква роля играе калциевият карбид в производството на стомана?
Калциевият карбид се използва като десулфуризиращ агент при производството на стомана, като помага за отстраняване на сяра от желязо и стомана.
5. Как наличието на ресурси в Китай влияе върху производството на калциев карбид?
Китайските изобилие от въглища и вар ресурси правят маршрута на калциев карбид по -икономичен от нефтохимичния маршрут, който разчита на етилен. Тази наличност на ресурси е ключов фактор за разчитането на Китай от калциев карбид за производството на PVC.
Цитати:
[1] https://www.tjtywh.com/a-step-by-step-guide-to-making-calcium-carbide-at-home.html
[2] https://www.tjtywh.com/a-the-role-of-calcium-carbide-in-industrial-processes-and-applications.html
[3] https://www.tjtywh.com/environmental-challenges-in-calcium-carbide-production-and-tywh-s-solutions.html
[4] https://www3.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch11/final/c11s04.pdf
[5] https://www.carbidellc.com/solutions.html
[6] https://www.linkedin.com/pulse/calcium-carbide-market-set-experience-consister-hyl8c
[7] https://en.wikipedia.org/wiki/calcium_carbide
[8] https://www.woarjournals.org/admin/vol_issue2/upload%20image/ijpmr021402.pdf
[9] https://www.transparencymarketresearch.com/calcium-carbide-market.html
[10] https://www.raco.cat/index.php/afinidad/article/download/413451/509559
[11] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc8911359/
[12] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:411529/fulltext01.pdf
[13] https://www.eiga.eu/uploads/documents/doc109.pdf
[14] https://www.mdpi.com/1420-3049/26/9/2568
[15] https://www.ascconline.com/img/services/project_report/calcium_carbide_project_report_sample.pdf
[16] https://byjus.com/chemistry/calcium-carbide/
[17] https://www.pyrometallurgy.co.za/infaconxiv/149-mccaffrey.pdf
[18] https://www.vedantu.com/chemistry/calcium-carbide
[19] https://www.chemanalyst.com/industry-report/calcium-carbide-market-2850
[20] https://www.nature.com/articles/S41598-023-31075-Z
