Sisältövalikko
● Johdatus kalsiumkarbidiin
● Raaka -aineet kalsiumkarbidin tuotantoon
● Kemiallinen reaktio
● Teollisuustuotantoprosessi
>> 1. Raaka -aineiden valmistus
>> 14. Uuntyypit
>> 3. Sähköterminen vähennys
>> 4. napauttaminen ja jäähdytys
>> 5. murskaus ja seulonta
>> 6. epäpuhtauksien poistaminen
>> 7. Pakkaus ja varastointi
● Turvallisuus- ja ympäristövalvonta
● Kalsiumkarbidin sovellukset
● Kalsiumkarbidituotannon historiallinen kehitys
● Ympäristövaikutukset ja kestävyyspyrkimykset
● Tekniset yksityiskohdat uunin käytöstä ja ohjauksesta
● Viimeaikaiset teknologiset edistykset ja tulevat trendit
● Johtopäätös
● Faq
>> 1. Mitä raaka -aineita käytetään kalsiumkarbidin tuotannossa?
>> 2. Miksi kalsiumkarbidin tuotantoon käytetään sähkökaariuunia?
>> 3. Kuinka turvallisuutta hoidetaan kalsiumkarbidituotannon aikana?
>> 4. Mitkä ovat kalsiumkarbidin tärkeimmät teollisuussovellukset?
>> 5. Kuinka kalsiumkarbidin laatu arvioidaan?
● Viittaukset:
Kalsiumkarbidi (CAC₂) on elintärkeä teollisuuskemikaali, jota käytetään laajasti asetyleenikaasun, teräsvalmistuksen, lannoitteiden ja monien muiden sovellusten tuotannossa. Korkean teknologian yrityksenä, joka on erikoistunut tutkimukseen, tuotantoon ja myyntiin Karbidituotteet , kalsiumkarbidin valmistusprosessin ymmärtäminen on välttämätöntä laadun, turvallisuuden ja tehokkuuden optimoimiseksi. Tämä artikkeli tarjoaa kattavan yleiskuvan kalsiumkarbidin teollisesta tuotannosta, raaka -aineiden yksityiskohdista, uunien tyypeistä, tuotantovaiheista, turvallisuustoimenpiteistä ja sovelluksista, joita on täydennetty havainnollistavilla lukuilla prosessin selventämiseksi.
Johdatus kalsiumkarbidiin
Kalsiumkarbidi on kemiallinen yhdiste, joka koostuu pääasiassa kalsiumista ja hiilestä. Se näyttää harmaina tai ruskeina kokkarina teknisessä muodossa, joka sisältää noin 80-85% CAC₂: ta, loput ovat epäpuhtauksia, kuten kalsiumoksidia (CAO), kalsiumfosfidia (CA₃P₂), kalsiumsulfidia (CAS) ja muita. Yhdiste reagoi veden kanssa asetyleenikaasun (C₂h₂) tuottamiseksi, jolla on laajalle levinnyt teollisuuskäyttö.
Raaka -aineet kalsiumkarbidin tuotantoon
Kalsiumkarbidituotannon tärkeimmät raaka -aineet ovat:
- Kalkki (kalsiumoksidi, CAO): johdettu kalkkikivestä (caco₃) kalsinoimalla kalkkikilnissä.
- Hiililähde: Yleensä koksi, antrasiittikiili tai molempien seos.
Näiden raaka -aineiden laatu ja hiukkaskoko vaikuttavat merkittävästi uunien suorituskykyyn ja tuotteen laatuun. Tyypillisesti raaka -aineita seulotaan koon välillä 5 - 40 mm uunin varauksen asianmukaisen huokoisuuden ja sähkönjohtavuuden varmistamiseksi.
Kemiallinen reaktio
Kalsiumkarbidituotannon kemiallinen kemiallinen reaktio on:
CAO +3C → CAC 2+CO
Tämä reaktio on erittäin endoterminen, mikä vaatii yli 1600 ° C: n lämpötiloja tehokkaasti, ja teollisuusprosessit toimivat tyypillisesti välillä 1800 ° C - 2100 ° C.
Teollisuustuotantoprosessi
1. Raaka -aineiden valmistus
- Kuivaus: Kosteus poistetaan koksista koksikuivaimessa.
- Kalsinointi: Kalkkikivi muunnetaan kalkkikiiliksi (CAO).
- Seulonta ja sekoittaminen: Kalkki ja koksi seulotaan koon suhteen ja sekoitetaan oikeaan suhteeseen, yleensä lähellä 1: 3 (CaO - C) moolilla.
14. Uuntyypit
Kalsiumkarbidia tuotetaan pääasiassa sähkökaariuuneissa, jotka tarjoavat tarvittavat korkeat lämpötilat sähköenergian kautta. Perustyyppejä on kolme:
- Avoin uuni: Hiilimonoksidi palaa yhteyteen kosketukseen latauksen yläpuolella olevan ilman kanssa.
- Suljettu uuni: Kaasut kerätään ja käytetään uudelleen tai leimahdu.
- Puoli peitetty uuni: Sekoitus syötetään elektrodien ympärillä tiivisteiden luomiseksi.
Sähkökaariuuni on käytetty ensisijainen laite, grafiittielektrodit laskeutuvat varaukseen tuottamaan kaaria, jotka sulavat ja reagoivat materiaalit.
3. Sähköterminen vähennys
Uunin sisällä reaktio etenee kahdessa vaiheessa:
- Kalsinointi:
Cao+c → ca+co
- Karbidin muodostuminen:
CA+2C → CAC2
Sulaa kalsiumkarbidia napautetaan jatkuvasti uunista jäähdytettyihin laukkaan, missä se jähmettyy.
4. napauttaminen ja jäähdytys
Sulan kalsiumkarbidia napautetaan uunista lämpötiloissa välillä 1700 ° C - 2100 ° C. Se kaadetaan muotteihin tai vilunväristyksiin kiinteyttääkseen nopeasti. Korkean sulamispisteen ja nopean jäähdytyksen takia karbidi jähmettyy nopeasti, ja se vaatii napautumisreiän jatkuvaa ylläpitoa tukosten tai vaarojen estämiseksi.
5. murskaus ja seulonta
Kun se on jähmettynyt, kalsiumkarbidi murskataan leuan murskaimilla ja seulotaan haluttuun hiukkaskokoon. Murskaus suoritetaan usein inertissä ilmakehässä tai ilma-pyyhkeissä ympäristössä estämään asetyleenikaasun aiheuttamat räjähdykset, jotka vapautuvat kosteuden kanssa.
6. epäpuhtauksien poistaminen
Epäpuhtaudet, kuten ferrosilicon ja rautapohjaiset materiaalit, poistetaan käyttämällä suuritehoisia sähkömagneetteja ja manuaalista lajittelua, parantaen tuotteen puhtautta ja suorituskykyä.
7. Pakkaus ja varastointi
Kalsiumkarbidi on pakattu ilmatiiviisiin astioihin, usein typen täyteaineella ilman syrjäyttämiseksi ja kosteuden sisäänpääsyn estämiseksi. Varastointitilat ylläpitävät tiukat lämpötilan ja kosteuden hallinnan sekä palon ja vesisuojan tuotteiden vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi.
Turvallisuus- ja ympäristövalvonta
- Pölyn hallinta: Murskauksen, seulonnan ja pakkaamisen aikana käytetään täysin suljettuja pölynkeräysjärjestelmiä työntekijöiden suojaamiseksi ja ympäristöpäästöjen vähentämiseksi.
- Fume -uutto: Hiukkasten päästöt, rikkioksidit, CO ja hiilivetyjä säädetään kangassuodattimilla, märillä pesureilla ja tuuletusjärjestelmillä.
- Operaattorinsuojaus: Operaattorit käyttävät palonkestäviä vaatteita, suojaavia visiiriä ja tummia laseja napauttamisen aikana suojaamaan kuumista kaasuista ja karbidiharjoista.
Kalsiumkarbidin sovellukset
- Asetyleenin tuotanto: Ensisijainen käyttö, jossa kalsiumkarbidi reagoi veden kanssa asetyleenikaasun tuottamiseksi hitsausta, valaistusta ja kemiallista synteesiä varten.
- Teräsvalmistus: Käytetään raudan poistumiseen ja epäpuhtauksien poistamiseen terästuotannon aikana.
- Lannoitteet: Kalsiumsyanamidin, typpilannoitteen tuotanto, reaktiolla typpikaasun kanssa.
- Muut käyttötarkoitukset: lääkkeet, vedenkäsittely, rakennusmateriaalit ja historiallisesti karbidilamput.
Kalsiumkarbidituotannon historiallinen kehitys
Kalsiumkarbidin löytäminen juontaa juurensa 1800 -luvun lopulla, ja ensimmäinen teollisuustuotanto alkaa 1900 -luvun alkupuolella. Paul Héroultin vuonna 1900 tekemän sähkökaariuunin keksintö mullisti tuotantoprosessin mahdollistaen reaktion edellyttämät korkeat lämpötilat. Uunin suunnittelun, raaka -aineiden käsittelyn ja turvallisuusprotokollien parannukset ovat vuosikymmenien ajan parantuneet merkittävästi tuotannon tehokkuutta ja tuotteiden laatua. Nykyään kalsiumkarbidin tuotanto on globaali teollisuus, jossa on suuria tuottajia Kiinassa, Yhdysvalloissa ja Euroopassa.
Ympäristövaikutukset ja kestävyyspyrkimykset
Kalsiumkarbidituotanto on energiaintensiivistä ja tuottaa päästöjä, kuten hiilimonoksidia ja hiukkasia. Nykyaikaiset laitokset toteuttavat edistyneitä ympäristöhallinnot, mukaan lukien kaasun pesujärjestelmät ja pölynkeräimet, ilman pilaantumisen minimoimiseksi. Energiatehokkuuden parantamiseen pyritään sisältävät jätteiden lämmön talteenottojärjestelmät ja uusiutuvien energialähteiden käyttö, jos se on mahdollista. Tutkimusta jatketaan vaihtoehtoisiin tuotantomenetelmiin, jotka voisivat vähentää hiilijalanjälkiä ja parantaa kestävyyttä.
Tekniset yksityiskohdat uunin käytöstä ja ohjauksesta
Optimaalisten uunien olosuhteiden ylläpitäminen on kriittistä tehokkaalle kalsiumkarbidituotannolle. Operaattorit seuraavat sähköparametreja, kuten jännitettä, virtaa ja virrankulutusta vakaan kaaren olosuhteiden varmistamiseksi. Lämpötila-anturit ja kaasu-analysaattorit tarjoavat reaaliaikaisen datan syöttönopeuksien ja elektrodin sijaintien säätämiseksi. Automaattiset ohjausjärjestelmät on käytetty yhä enemmän uunien suorituskyvyn optimoimiseksi, energiankulutuksen vähentämiseksi ja turvallisuuden parantamiseksi.
Viimeaikaiset teknologiset edistykset ja tulevat trendit
Viimeaikaiset edistysaskeleet sisältävät kestävien elektrodimateriaalien kehittämisen, parannetut tulenkestävät vuorat ja parannetut automaatiotekniikat. Digitalisaatio ja teollisuus 4.0 -käsitteet integroidaan kalsiumkarbidikasveihin, mikä mahdollistaa ennustavan ylläpidon ja prosessien optimoinnin data -analytiikan avulla. Tuleviin suuntauksiin voi sisältyä vaihtoehtoisten hiililähteiden, kuten biomassasta johdetun hiilen, käyttö ja karbidisynteesin sähkökemiallisten menetelmien tutkiminen.
Johtopäätös
Teollinen kalsiumkarbidituotanto on monimutkainen, energiaintensiivinen prosessi, joka riippuu kalkin ja hiilen korkean lämpötilan reaktiosta sähkökaariuunissa. Prosessi vaatii tarkkaan raaka-aineiden laadun, uunien toiminnan ja turvallisuustoimenpiteiden tehokkaan kalsiumkarbidin tuottamiseksi tehokkaasti. Tämä yhdiste on edelleen välttämätön asetyleenin tuotannossa, teräsvalmistuksessa, lannoitteiden valmistuksessa ja muissa teollisissa sovelluksissa. Automaation, turvallisuus- ja ympäristövalvonnan edistysaskeleet parantavat tuotannon tehokkuutta ja vähentävät vaaroja. Huipputeknologian yrityksenä, joka harjoittaa hibidi-tuotekehitystä ja valmistusta, näiden prosessien hallitseminen varmistaa paremman kalsiumkarbidituotteiden toimittamisen monille teollisuussektoille.
Faq
1. Mitä raaka -aineita käytetään kalsiumkarbidin tuotannossa?
Kalsiumkarbidia tuotetaan kalkkikivestä johdettujen kalkkien (CAO) ja hiililähteestä, kuten koksista tai antrasiittikiileestä. Nämä materiaalit on seulottava sopivien koon varmistamiseksi, jotta varmistetaan asianmukainen uunien käyttö.
2. Miksi kalsiumkarbidin tuotantoon käytetään sähkökaariuunia?
Reaktio kalsiumkarbidin muodostamiseksi vaatii erittäin korkeita lämpötiloja (noin 2000 ° C), jota ei voida saavuttaa tavanomaisella palamisella. Sähkökaariuunit tarjoavat tarvittavan lämmön grafiittielektrodien ja varausmateriaalin välisten sähkökaarien avulla.
3. Kuinka turvallisuutta hoidetaan kalsiumkarbidituotannon aikana?
Turvallisuustoimenpiteisiin kuuluvat suljetut pölynkeräysjärjestelmät, hölynpoistot, käyttäjien suojavaatteet, pakkauksen typen täyttäminen kosteuskosketuksen estämiseksi ja asetyleenikaasupitoisuuksien jatkuva seuranta räjähdysten estämiseksi.
4. Mitkä ovat kalsiumkarbidin tärkeimmät teollisuussovellukset?
Kalsiumkarbidia käytetään ensisijaisesti asetyleenikaasun tuottamiseen hitsausta ja kemiallista synteesiä varten, terästen valmistuksessa rikastumista varten ja lannoitteiden tuotannossa kalsiumsyanamidina. Siinä on myös sovelluksia lääkkeisiin, vedenkäsittelyyn ja rakentamiseen.
5. Kuinka kalsiumkarbidin laatu arvioidaan?
Laatu mitataan asetyleenikaasujen saannolla hydrolyysin, hiukkasen koon jakautumisen ja epäpuhtaustasojen, kuten fosfiinin ja rikkivetypitoisuuden yhteydessä. Tiukka testaus varmistaa teollisuusstandardien noudattamisen.
Viittaukset:
[1] https://www3.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch11/final/c11s04.pdf
[2] https://chemcess.com/calcium-carbide-properties-production-and-uses/
[3] https://sathee.prutor.ai/article/chemistry/chemistry-calcium-carbide/
[4] https://www.wis-chemicalmaterial.com/news/cac2-67479087.html
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-carbide.html
[6] https://www.slideshare.net/slideshow/manufacturing-of-calcium-carbidepdf/262369751
.
[8] https://patents.google.com/patent/us4594236a/en
[9] https://www.landantu.com/chemistry/calcium-carbide
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/calcium_carbide
[11] https://www.tjtywh.com/tywh-calcium-carbide-manufacturing-process.html
.
[13] https://www.youtube.com/watch?v=olalos0er00
[14] https://www.pyrometallurgy.co.za/infaconxiv/149-mccaffrey.pdf
[15] https://www.youtube.com/watch?v=BTFSHPBY9BG
[16] https://www.tjtywh.com/a-step-by-step-guide-to-maker-calcium-carbide-at-home.html
.
[18] https://enclimate.com/calcium-carbide-manufacturing-unit-setup
[19] https://byjus.com/chemistry/calcium-carbide/
[20] https://www.tjtywh.com/a-exploring-the-process-of-making-calcium-carbide-a-how-to-guide.html
.
.
[23] https://www.cargohandbook.com/calcium_carbide
[24] https://en.wikipedia.org/wiki/calcium_carbide
[25] https://www.shutterstock.com/search/calcium-carbide
[26] https://www.shutterstock.com/search/calcium-carbure
[27] https://www.gettyimages.com/photos/calcium-carbide
[28] https://en.wikipedia.org/wiki/electrric_arc_furnace
[29] https://www.shutterstock.com/search/crushing-screening-plant
[30] https://www.carbidellc.com
[31] https://patents.google.com/patent/us4594236a/en
[32] https://www.made-in-china.com/products-search/hot-china-products/calcium_carbide_furnace.html
[33] https://zhongjia.en.made-in-china.com/product/gxlrraxwopyd/china-double-tetheth-roller-crusher-for-crushing-calcium-carbide-in-malaysia.html
[34] https://www.instagram.com/carbdecalcium/
.
.
[37] https://www.eiga.eu/uploads/documents/doc196.pdf
[38] https://sathee.prutor.ai/article/chemistry/chemistry-calcium-carbide/
.
.
[41] https://www.vaia.com/en-us/textbooks/chemistry/introductory-chemistry-9-edition/chapter-9/problem-28-calcium-carbide-mathrmcac2-can-be-produced-in-an-//
[42] https://www.guidechem.com/question/what-are-the-secrets-of-calciu-id157110.html
.
[44] https://camachem.com/ru/blog/post/calcium-carbide-hazards-and-safety
[45] https://edu.rsc.org/download?ac=515424
[46] https://www.nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0312.pdf
[47] https://www.xiyegroup.com/calcium-carbide-electric-arc-furnace/
[48] https://www.youtube.com/watch?v=H5F15-L1KTA
[49] https://formfunctionart.com/product/calcium-carbide-manufacturing-plant/
[50] https://www.donau-chemie.com/products-solutions/bu-chemie/kalziumkarbid?lang=en-us
[51] https://www.slideshare.net/slideshow/manufacturing-of-calcium-carbidepdf/262369751
[52] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0312.pdf
.
[54] https://www.landantu.com/question-answer/prepare-asetyleen-from-calcium-carbide-class-11-chemistry-cbse-5f853c444ddb9022398bb07
