एसिटिलीन उत्पादन के लिए कैल्शियम कार्बाइड पाउडर का उपयोग कैसे किया जाता है?

सामग्री मेनू

● परिचय

● कैल्शियम कार्बाइड क्या है?

● कैल्शियम कार्बाइड का उत्पादन

>> इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी विधि

● कैल्शियम कार्बाइड पाउडर से एसिटिलीन पीढ़ी

>> रासायनिक प्रतिक्रिया

>> एसिटिलीन उत्पादन के तरीके

>>> गीली प्रक्रिया

>>> सूखी प्रक्रिया

>> एसिटिलीन गैस पौधों में प्रक्रिया विवरण

● एसिटिलीन का औद्योगिक उपयोग

>> वेल्डिंग और कटिंग

>> रसायन का उत्पादन

>> इस्पात उद्योग

>> अन्य अनुप्रयोग

● सुरक्षा उपाय

>> नियंत्रित शर्तें

>> वेंटिलेशन

>> व्यक्तिगत सुरक्षा उपस्कर

>> भंडारण

>> प्रयोग

● निष्कर्ष

● उपवास

>> 1। कैल्शियम कार्बाइड का रासायनिक सूत्र क्या है?

>> 2। कैल्शियम कार्बाइड से एसिटिलीन गैस का उत्पादन कैसे किया जाता है?

>> 3। एसिटिलीन के प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोग क्या हैं?

>> 4। कैल्शियम कार्बाइड को संभालते समय क्या सुरक्षा सावधानी बरती जानी चाहिए?

>> 5। एसिटिलीन उत्पादन की गीली और सूखी प्रक्रियाओं में क्या अंतर है?

● उद्धरण:

परिचय

कैल्शियम कार्बाइड सीएसी ₂, जिसे कैल्शियम एसिटिलाइड के रूप में भी जाना जाता है, एक रासायनिक यौगिक है जिसका उपयोग मुख्य रूप से एसिटिलीन गैस और कैल्शियम साइनामाइड [3] के उत्पादन के लिए किया जाता है। एसिटिलीन विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में कार्य करता है, जिसमें वेल्डिंग, कटिंग और पीवीसी [2] [7] जैसे रसायनों का संश्लेषण शामिल है। यह लेख के उपयोग की पड़ताल करता है एसिटिलीन उत्पादन के लिए कैल्शियम कार्बाइड पाउडर, इसके उत्पादन के तरीके, औद्योगिक अनुप्रयोग और सुरक्षा उपाय।

कैल्शियम कार्बाइड क्या है?

कैल्शियम कार्बाइड एक रासायनिक यौगिक है जिसमें फोर्यूलैक ₂[3] है। तकनीकी-ग्रेड कैल्शियम कार्बाइड में आमतौर पर सीएसी के 80-85% होते हैं ₂, जिसमें बाकी सीएओ (कैल्शियम ऑक्साइड), सीए ₃पी ₂(कैल्शियम फॉस्फाइड), सीएएस (कैल्शियम सल्फाइड), सीए ₃एन ₂(कैल्शियम नाइट्राइड), एसआईसी (सिलिकॉन कार्बाइड), और सी (कार्बन) [3] होते हैं। यह एक ग्रेस-व्हाइट ठोस है जो एसिटिलीन गैस [10] का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ सख्ती से प्रतिक्रिया करता है। तकनीकी-ग्रेड कैल्शियम कार्बाइड में अशुद्धियां ट्रेस नमी [3] की उपस्थिति में लहसुन की एक अप्रिय गंध को याद दिला देती हैं।

कैल्शियम कार्बाइड का उत्पादन

कैल्शियम कार्बाइड को लगभग 2,200 ° C (3,990 ° F) [3] पर चूने (कैल्शियम ऑक्साइड) और कोक (एक कार्बन स्रोत) के मिश्रण से एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी में औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता है। प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है, जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड [3] को चलाने के लिए 460 kJ प्रति मोल, और उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

रासायनिक प्रतिक्रिया है: [३]

CAO + 3C → CAC ₂ + CO

परिणामस्वरूप कार्बाइड उत्पाद में आमतौर पर वजन [3] द्वारा लगभग 80% कैल्शियम कार्बाइड होता है। कार्बाइड को तब छोटे गांठों में कुचल दिया जाता है, कुछ मिलीमीटर से लेकर 50 मिमी तक। सीएसी ₂ सामग्री हाइड्रोलिसिस [3] पर उत्पादित एसिटिलीन की मात्रा को मापकर निर्धारित की जाती है।

इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी विधि

1892 में खोजी गई इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस विधि में उच्च तापमान पर क्विकलाइम और कोक के मिश्रण को गर्म करना शामिल है। इस प्रक्रिया के लिए उत्पाद की प्रतिक्रियाशील प्रकृति के कारण महत्वपूर्ण ऊर्जा और सख्त सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है [2]।

कैल्शियम कार्बाइड पाउडर से एसिटिलीन पीढ़ी

रासायनिक प्रतिक्रिया

कैल्शियम कार्बाइड से एसिटिलीन के उत्पादन में पानी के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया शामिल है। जब कैल्शियम कार्बाइड सीएसी ₂ पानी एच ₂ओ के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह एसिटिलीन गैस सी ₂एच ₂ और कैल्शियम हाइड्रॉक्सिडेका (ओएच) ₂[5] [9] का उत्पादन करता है।

CAC ₂ + 2H ₂O → C ₂H ₂ + CA (OH)₂

यह प्रतिक्रिया एक्सोथर्मिक है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है क्योंकि कैल्शियम और कार्बन परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन टूट जाते हैं [7]। ओवरहीटिंग और संभावित खतरों को रोकने के लिए गर्मी को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

एसिटिलीन उत्पादन के तरीके

कैल्शियम कार्बाइड से एसिटिलीन का उत्पादन या तो एक गीली या सूखी प्रक्रिया [1] के माध्यम से किया जा सकता है।

गीली प्रक्रिया

गीली प्रक्रिया में, कैल्शियम कार्बाइड को नियंत्रित वातावरण में पानी में जोड़ा जाता है। प्रतिक्रिया एक बायप्रोडक्ट के रूप में एसिटिलीन गैस और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करती है। इस विधि का व्यापक रूप से इसकी सादगी और नियंत्रण में आसानी के कारण उपयोग किया जाता है [4]। गैस प्रवाह दर को दबाव स्विच द्वारा प्रबंधित किया जाता है जो कैल्शियम कार्बाइड के खिला को विनियमित करता है। रिएक्टर [4] के भीतर घूर्णन पैडल का उपयोग करके निरंतर मिश्रण प्राप्त किया जाता है।

उत्पादन के बाद, गैस को एक स्प्रे कक्ष में ठंडा किया जाता है, अशुद्धियों को दूर करने के लिए स्क्रब किया जाता है, और सूख जाता है [4]।

सूखी प्रक्रिया

शुष्क प्रक्रिया में, कैल्शियम कार्बाइड पर पानी का छिड़काव किया जाता है। यह विधि कम आम है लेकिन विशिष्ट औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है।

एसिटिलीन गैस पौधों में प्रक्रिया विवरण

एसिटिलीन गैस पौधों में आमतौर पर कई घटक होते हैं जो एसिटिलीन उत्पादन [6] में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

1। जनरेटर: कैल्शियम कार्बाइड को एसिटिलीन गैस का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ मिलाया जाता है। जनरेटर में स्वचालित नियंत्रण सेंसर, फीडर, हॉपर, आंदोलनकारी और गिरफ्तारी शामिल हैं [11]।

2। कंडेनसर: यह जनरेटर [11] में उत्पादित एसिटिलीन गैस को ठंडा करता है।

3। अमोनिया स्क्रबर: यह शुद्धि [11] से पहले एसिटिलीन धारा से अमोनिया को हटा देता है।

4। शुद्धि टॉवर: एसिटिलीन गैस हाइड्रोजन सल्फाइड और फॉस्फीन [1] जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए एक शुद्धि टॉवर से होकर गुजरती है।

5। कंप्रेसर: एसिटिलीन गैस को एक कंप्रेसर [1] का उपयोग करके दबाव डाला जाता है।

6। तेल-पानी विभाजक और ड्रायर: आगे शुद्धिकरण और निर्जलीकरण यहां होता है [1]।

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एसिटिलीन का औद्योगिक उपयोग

कैल्शियम कार्बाइड से उत्पादित एसिटिलीन में कई औद्योगिक अनुप्रयोग हैं [2]।

वेल्डिंग और कटिंग

एसिटिलीन गैस का व्यापक रूप से धातु वेल्डिंग, कटिंग और अपने उच्च तापमान और लौ स्थिरता [2] [10] के कारण उकसाने में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रसायन का उत्पादन

एसिटिलीन विभिन्न रसायनों के उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है, जिसमें पीवीसी उत्पादन, एसिटिलीन ब्लैक और सिंथेटिक रबर [2] [7] [10] के लिए विनाइल क्लोराइड शामिल हैं। चीन में, कैल्शियम कार्बाइड से एसिटिलीन रासायनिक उद्योग के लिए एक प्राथमिक कच्चा माल है, विशेष रूप से पीवीसी उत्पादन [3] के लिए।

इस्पात उद्योग

स्टील उद्योग में, कैल्शियम कार्बाइड का उपयोग स्टील के desulfurization में किया जाता है, कैल्शियम सल्फाइड बनाने के लिए सल्फर अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करते हुए, जिसे बाद में पिघला हुआ स्टील [2] [10] से हटा दिया जाता है।

अन्य अनुप्रयोग

कैल्शियम कार्बाइड का उपयोग कैल्शियम साइनामाइड, एक उर्वरक [3] के निर्माण में भी किया जाता है। कुछ क्षेत्रों में, इसका उपयोग फलों के लिए एक पकने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है, हालांकि यह अभ्यास स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं को बढ़ाता है [10]।

सुरक्षा उपाय

कैल्शियम कार्बाइड और पानी के बीच की प्रतिक्रिया अत्यधिक एक्सोथर्मिक है और ज्वलनशील एसिटिलीन गैस का उत्पादन करती है। दुर्घटनाओं को रोकने के लिए सुरक्षा उपाय आवश्यक हैं [2]।

नियंत्रित शर्तें

प्रतिक्रिया को दबाव और तापमान सेंसर, साथ ही गैर-रिटर्न वाल्व [11] के साथ नियंत्रित परिस्थितियों में आयोजित किया जाना चाहिए।

वेंटिलेशन

एसिटिलीन गैस के संचय को रोकने के लिए पर्याप्त वेंटिलेशन आवश्यक है, जो हवा के साथ विस्फोटक मिश्रण बना सकता है।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपस्कर

श्रमिकों को कैल्शियम कार्बाइड और इसके बायप्रोडक्ट्स [4] के संपर्क से बचने के लिए, दस्ताने, फेस मास्क और सुरक्षात्मक चश्मे सहित उपयुक्त पीपीई पहनना चाहिए।

भंडारण

कैल्शियम कार्बाइड को नमी और प्रज्वलन के संभावित स्रोतों से दूर एक सूखे, अच्छी तरह से हवादार क्षेत्र में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

प्रयोग

विस्फोटों के जोखिम के कारण कैल्शियम कार्बाइड और पानी से जुड़े प्रयोगों को केवल पेशेवर पर्यवेक्षण के तहत आयोजित किया जाना चाहिए [5]।

निष्कर्ष

कैल्शियम कार्बाइड पाउडर एसिटिलीन के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है, जो व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोगों के साथ एक गैस है। कैल्शियम कार्बाइड और पानी के बीच की प्रतिक्रिया एसिटिलीन उत्पन्न करने के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित तरीका है, जिसका उपयोग वेल्डिंग, रासायनिक संश्लेषण और स्टीलमेकिंग में किया जाता है। जबकि यह प्रक्रिया कुशल है, इसे प्रतिक्रिया की एक्सोथर्मिक प्रकृति और एसिटिलीन गैस की ज्वलनशीलता के कारण सुरक्षा प्रोटोकॉल के सख्त पालन की आवश्यकता होती है। दुर्घटनाओं को रोकने और एक सुरक्षित कामकाजी वातावरण सुनिश्चित करने के लिए उचित हैंडलिंग, स्टोरेज और वेंटिलेशन महत्वपूर्ण हैं।

उपवास

1। कैल्शियम कार्बाइड का रासायनिक सूत्र क्या है?

कैल्शियम कार्बाइड का रासायनिक सूत्र CAC ₂[3] है।

2। कैल्शियम कार्बाइड से एसिटिलीन गैस का उत्पादन कैसे किया जाता है?

एसिटिलीन गैस का उत्पादन पानी के साथ कैल्शियम कार्बाइड को प्रतिक्रिया करके किया जाता है। रासायनिक समीकरण है:

CAC ₂ + 2H ₂O → C ₂H ₂ + CA (OH) ₂[5] [9]

3। एसिटिलीन के प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोग क्या हैं?

एसिटिलीन का उपयोग मुख्य रूप से वेल्डिंग और कटिंग में किया जाता है, पीवीसी जैसे रसायनों का उत्पादन, और स्टील उद्योग में डिसल्फराइजेशन [2] [7] [10] के लिए।

4। कैल्शियम कार्बाइड को संभालते समय क्या सुरक्षा सावधानी बरती जानी चाहिए?

सुरक्षा सावधानियों में नियंत्रित परिस्थितियों में प्रतिक्रिया का संचालन करना, पर्याप्त वेंटिलेशन सुनिश्चित करना, व्यक्तिगत सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग करना, और एक सूखी जगह [4] [11] में कैल्शियम कार्बाइड का भंडारण करना शामिल है।

5। एसिटिलीन उत्पादन की गीली और सूखी प्रक्रियाओं में क्या अंतर है?

गीली प्रक्रिया में, कैल्शियम कार्बाइड को पानी में जोड़ा जाता है, जबकि सूखी प्रक्रिया में, कैल्शियम कार्बाइड [1] पर पानी का छिड़काव किया जाता है। गीली प्रक्रिया का उपयोग आमतौर पर इसकी सादगी और नियंत्रण में आसानी के कारण किया जाता है [4]।

उद्धरण:

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[३] https://en.wikipedia.org/wiki/calcium_carbide

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[१०] https://www.nanorh.com/product/calcium-carbide-powder/

[११] https://rexarc.com/blog/calcium-carbide-for-acetylene-production/

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[१५] https://www.eiga.eu/uploads/documents/doc226.pdf

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[१ ९] https://www.shutterstock.com/search/calcium-carbide

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[२४] https://www.shutterstock.com/search/cac2

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[३०] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-reaction-water.html

[३१] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-carbide.html