Bagaimana bubuk kalsium karbida digunakan untuk produksi asetilena?

Menu konten

● Perkenalan

● Apa itu kalsium karbida?

● Produksi kalsium karbida

>> Metode tungku busur listrik

● Generasi asetilena dari bubuk kalsium karbida

>> Reaksi kimia

>> Metode produksi asetilena

>>> Proses basah

>>> Proses kering

>> Deskripsi proses di pabrik gas asetilena

● Penggunaan industri asetilena

>> Pengelasan dan pemotongan

>> Produksi bahan kimia

>> Industri baja

>> Aplikasi lain

● Langkah -langkah keamanan

>> Kondisi Terkendali

>> Ventilasi

>> Peralatan Pelindung Pribadi (APD)

>> Penyimpanan

>> Percobaan

● Kesimpulan

● FAQ

>> 1. Apa formula kimia kalsium karbida?

>> 2. Bagaimana gas asetilena diproduksi dari kalsium karbida?

>> 3. Apa aplikasi industri utama asetilena?

>> 4. Tindakan pencegahan keselamatan apa yang harus diambil saat menangani kalsium karbida?

>> 5. Apa perbedaan antara proses produksi asetilena yang basah dan kering?

● Kutipan:

Perkenalan

CAC kalsium karbida ₂, juga dikenal sebagai kalsium asetilida, adalah senyawa kimia yang terutama digunakan untuk produksi gas asetilena dan kalsium sianamida [3]. Asetilena berfungsi sebagai komponen penting dalam berbagai aplikasi industri, termasuk pengelasan, pemotongan, dan sintesis bahan kimia seperti PVC [2] [7]. Artikel ini mengeksplorasi penggunaan bubuk kalsium karbida untuk produksi asetilena, metode produksinya, aplikasi industri, dan langkah -langkah keamanan.

Apa itu kalsium karbida?

Kalsium karbida adalah senyawa kimia dengan formulacac ₂[3]. Kalsium karbida tingkat teknis biasanya terdiri dari 80-85% CAC ₂, dengan sisanya menjadi CaO (kalsium oksida), Ca ₃P ₂(kalsium fosfida), CAS (kalsium sulfida), Ca ₃N ₂(kalsium nitrida), SiC (silicon carbide), dan C (karbon) [3]. Ini adalah padatan putih keabu-abuan yang bereaksi keras dengan air untuk menghasilkan gas asetilena [10]. Kotoran dalam kalsium karbida tingkat teknis mengeluarkan bau yang tidak menyenangkan yang mengingatkan pada bawang putih dengan adanya kelembaban jejak [3].

Produksi kalsium karbida

Kalsium karbida diproduksi secara industri dalam tungku busur listrik dari campuran kapur (kalsium oksida) dan kokas (sumber karbon) pada sekitar 2.200 ° C (3.990 ° F) [3]. Reaksi adalah endotermik, membutuhkan 460 kJ per mol, dan suhu tinggi untuk mengusir karbon monoksida [3].

Reaksi kimianya adalah: [3]

CAO + 3C → CAC ₂ + CO

Produk karbida yang dihasilkan biasanya mengandung sekitar 80% kalsium karbida dengan berat [3]. Karbida kemudian dihancurkan menjadi benjolan yang lebih kecil, mulai dari beberapa milimeter hingga 50 mm. Kandungan CAC ₂ ditentukan dengan mengukur jumlah asetilena yang dihasilkan pada hidrolisis [3].

Metode tungku busur listrik

Metode tungku busur listrik, ditemukan pada tahun 1892, melibatkan pemanasan campuran QuickLime dan Coke pada suhu tinggi. Proses ini membutuhkan energi yang signifikan dan langkah -langkah keamanan yang ketat karena sifat reaktif produk [2].

Generasi asetilena dari bubuk kalsium karbida

Reaksi kimia

Produksi asetilena dari kalsium karbida melibatkan reaksi kimia dengan air. Ketika kalsium karbida CAC ₂ bereaksi dengan air ₂, ia menghasilkan gas asetilena C ₂H ₂ dan kalsium hidroksidekah (OH) ₂[5] [9].

CAC ₂ + 2H ₂O → C ₂H ₂ + CA (OH)₂

Reaksi ini eksotermik, menghasilkan panas sebagai ikatan kimia antara kalsium dan atom karbon rusak [7]. Panas perlu dikendalikan untuk mencegah panas berlebih dan potensi bahaya.

Metode produksi asetilena

Produksi asetilena dari kalsium karbida dapat dilakukan melalui proses basah atau kering [1].

Proses basah

Dalam proses basah, kalsium karbida ditambahkan ke air di lingkungan yang terkontrol. Reaksi menghasilkan gas asetilena dan kalsium hidroksida sebagai produk sampingan. Metode ini banyak digunakan karena kesederhanaan dan kemudahan kontrol [4]. Laju aliran gas dikelola oleh sakelar tekanan yang mengatur pemberian kalsium karbida. Pencampuran kontinu dicapai dengan menggunakan dayung berputar di dalam reaktor [4].

Setelah produksi, gas didinginkan di ruang semprotan, digosok untuk menghilangkan kotoran, dan kering [4].

Proses kering

Dalam proses kering, air disemprotkan ke kalsium karbida. Metode ini kurang umum tetapi dapat digunakan dalam aplikasi industri tertentu.

Deskripsi proses di pabrik gas asetilena

Pabrik gas asetilena biasanya terdiri dari beberapa komponen yang memainkan peran signifikan dalam produksi asetilena [6].

1. Generator: kalsium karbida dicampur dengan air untuk menghasilkan gas asetilena. Generator mencakup sensor kontrol otomatis, pengumpan, hopper, agitator, dan penahan [11].

2. Kondensor: Ini mendinginkan gas asetilena yang diproduksi di generator [11].

3. Ammonia Scrubber: Ini menghilangkan amonia dari aliran asetilena sebelum pemurnian [11].

4. Menara Pemurnian: Gas asetilena melewati menara pemurnian untuk menghilangkan kotoran seperti hidrogen sulfida dan fosfin [1].

5. Kompresor: Gas asetilena bertekanan menggunakan kompresor [1].

6. Pemisah dan pengering minyak-air: Pemurnian dan dehidrasi lebih lanjut terjadi di sini [1].

7. Silinder asetilena: Gas asetilena yang dimurnikan diisi ke dalam silinder baja yang mengandung aseton untuk membentuk asetilena terlarut untuk penyimpanan dan transportasi yang aman [1].

Penggunaan industri asetilena

Asetilena yang diproduksi dari kalsium karbida memiliki banyak aplikasi industri [2].

Pengelasan dan pemotongan

Gas asetilena banyak digunakan dalam pengelasan logam, pemotongan, dan pemarah karena suhu tinggi dan stabilitas nyala [2] [10].

Produksi bahan kimia

Asetilena adalah bahan baku yang penting untuk memproduksi berbagai bahan kimia, termasuk vinil klorida untuk produksi PVC, asetilena hitam, dan karet sintetis [2] [7] [10]. Di Cina, asetilena dari kalsium karbida adalah bahan baku utama untuk industri kimia, terutama untuk produksi PVC [3].

Industri baja

Dalam industri baja, kalsium karbida digunakan dalam desulfurisasi baja, bereaksi dengan pengotor belerang untuk membentuk kalsium sulfida, yang kemudian dikeluarkan dari baja cair [2] [10].

Aplikasi lain

Kalsium karbida juga digunakan dalam pembuatan kalsium sianamida, pupuk [3]. Di beberapa daerah, ini digunakan sebagai agen pematangan untuk buah -buahan, meskipun praktik ini menimbulkan masalah kesehatan [10].

Langkah -langkah keamanan

Reaksi antara kalsium karbida dan air sangat eksotermik dan menghasilkan gas asetilena yang mudah terbakar. Langkah -langkah keamanan sangat penting untuk mencegah kecelakaan [2].

Kondisi Terkendali

Reaksi harus dilakukan dalam kondisi terkontrol dengan sensor tekanan dan suhu, serta katup non-pengembalian [11].

Ventilasi

Ventilasi yang memadai diperlukan untuk mencegah akumulasi gas asetilena, yang dapat membentuk campuran peledak dengan udara.

Peralatan Pelindung Pribadi (APD)

Pekerja harus mengenakan APD yang tepat, termasuk sarung tangan, masker wajah, dan kacamata pelindung, untuk menghindari kontak dengan kalsium karbida dan produk sampingannya [4].

Penyimpanan

Kalsium karbida harus disimpan di daerah kering yang berventilasi baik, jauh dari kelembaban dan sumber-sumber potensi pengapian.

Percobaan

Eksperimen yang melibatkan kalsium karbida dan air hanya boleh dilakukan di bawah pengawasan profesional karena risiko ledakan [5].

Kesimpulan

Bubuk kalsium karbida adalah bahan baku vital dalam produksi asetilena, gas dengan aplikasi industri yang luas. Reaksi antara kalsium karbida dan air adalah metode yang mapan untuk menghasilkan asetilena, yang digunakan dalam pengelasan, sintesis kimia, dan pembuatan baja. Meskipun proses ini efisien, ia membutuhkan kepatuhan yang ketat terhadap protokol keamanan karena sifat reaksi eksotermik dan kemampuan terbakar gas asetilena. Penanganan, penyimpanan, dan ventilasi yang tepat sangat penting untuk mencegah kecelakaan dan memastikan lingkungan kerja yang aman.

FAQ

1. Apa formula kimia kalsium karbida?

Formula kimia kalsium karbida adalah CAC ₂[3].

2. Bagaimana gas asetilena diproduksi dari kalsium karbida?

Gas asetilena diproduksi dengan bereaksi kalsium karbida dengan air. Persamaan kimianya adalah:

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

3. Apa aplikasi industri utama asetilena?

Asetilena terutama digunakan dalam pengelasan dan pemotongan, produksi bahan kimia seperti PVC, dan dalam industri baja untuk desulfurisasi [2] [7] [10].

4. Tindakan pencegahan keselamatan apa yang harus diambil saat menangani kalsium karbida?

Tindakan pencegahan keamanan termasuk melakukan reaksi dalam kondisi terkontrol, memastikan ventilasi yang memadai, menggunakan peralatan pelindung pribadi, dan menyimpan kalsium karbida di tempat kering [4] [11].

5. Apa perbedaan antara proses produksi asetilena yang basah dan kering?

Dalam proses basah, kalsium karbida ditambahkan ke air, sedangkan dalam proses kering, air disemprotkan ke kalsium karbida [1]. Proses basah lebih umum digunakan karena kesederhanaan dan kemudahan kontrolnya [4].

Kutipan:

[1] https://www.tjtywh.com/acetylene-generation.html

[2] https://www.tjtywh.com/a-the-uses-and-production-of-acetylene-calcium-carbide.html

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

[4] https://www.ijsrd.com/articles/ijsrdv8i30699.pdf

[5] https://melscience.com/us-en/articles/chemical-characteristics-calcium-carbide-and-its-r/

[6] https://rexarc.com/blog/know-how-acetylene-is-produced-in-acetylene-plant/

[7] https://www.tjtywh.com/a-the-role-of-acetylene-calcium-carbide-in-industrial-applications.html

[8] https://www.acetylenegasplant.com/description.php

[9] https://www.alzchem.com/en/company/news/calcium-carbide-for-acetylene-production/

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

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

[12] https://tianyuanweihong.en.made-in-china.com/product/nwfauqobjmvy/china-buy-calcium-carbide-for-acetylene-production-carbide-uses.html

[13] https://patents.google.com/patent/cn105085148a/en

[14] https://www.youtube.com/watch?v=ovcyzwvykvo

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

[16] https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/calciumcarbideacetylene.html

[17] https://cdn.intatec.us/docs/reports/previews/acetylene-e31a-b.pdf

[18] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-carbide-with-water.html

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

[20] https://www.acetylenegasplant.com/acetylene-gas.php

[21] https://www.sciencesource.com/2449635-calcium-carbide-reacts-wats-water-4-of-4-stock-image-mance-managed.html

[22] https://stock.adobe.com/search?k=%22calcium+carbide%22

[23] https://www.shutterstock.com/image-photo/calcium-carbide-cac2-water-reacts-on-2041401479

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

[25] https://www.alamy.com/stock-photo/acetylene-gas-plant.html

[26] https://www.sciencesource.com/2418691-calcium-carbide-reacts-with-water-stock-video-rights-managed.html

[27] https://www.istockphoto.com/photos/calcium-carbide

[28] https://www.youtube.com/watch?v=olalos0er00

[29] https://www.alzchem.com/fileadmin/marken/technische_gase/20220924_technical_gases_2-seiter_web.pdf

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

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