Кальций карбиді өндірістік масштабта қалай өндіріледі?

Мазмұн мәзірі

● Шикізатты дайындау

● Доғаның пештерінің электротермиялық қысқаруы

>> Пештің дизайны және жұмысы

● Салқындату және қатайту

● Сапаны бақылау және тестілеу

>> Ацетиленнің түсімі

>> Желілік талдау

● Қауіпсіздік және экологиялық шаралар

>> Қауіпті жұмсарту

>> Шығарындыларды бақылау

● Кальций карбидінің өнеркәсіптік қосымшалары

● Қорытынды

● ЖҚС

>> 1. Кальций карбидін өндіру үшін қандай шикізат өте маңызды?

>> 2. Неліктен электр доғалы пештері жануға негізделген жүйелерден артық?

>> 3. Кальций карбидінің тазалығы қалай қамтамасыз етіледі?

>> 4. Өндіріс кезінде қандай қауіпсіздік техникасы қандай?

>> 5. Кальций карбидінің өндірісі экологиялық тұрғыдан тұрақты бола ала ма?

● Сілтемелер:

Кальций карбиді (CAC₂) - бұл заманауи өнеркәсіптік химияның негізі, бұл заманауи өнеркәсіптік химияның тірегі, ацетилен өндірісі, болатмайта және тыңайтқыш синтезі. Оның өндірісі жоғары температуралы металлургия, нақты материалтану және қатаң қауіпсіздік протоколдарын біріктіреді. Төменде біз өндірістік деңгейдегі өндірістік процесті шикізаттан түпкілікті өнімге дейін зерттейміз.

Шикізатты дайындау

Кальций оксиді (Quicklime)

900-1,200 ° C температурада әктас (какро) алынған, кальций оксиді (CAO) 95% -дан асуы керек. Карбидидті синтездеу кезінде кремний (SiO₂) немесе алюмина (Al₂o₃) сияқты қоспалар азайтылады [1] [6].

Көміртегі көздері

Мұнай коксы, антрацит көмір немесе металлургиялық кокс азаю процесіне қажетті көміртекті қамтамасыз етеді. Бұл материалдар реактивтілікті оңтайландыру үшін 1: 3 қатынасында пульлендинделген және араласып, араласып, араластырылған [6] [6].

Доғаның пештерінің электротермиялық қысқаруы

Пештің дизайны және жұмысы

Өнеркәсіптік кальций карбиді 1,800-200 ° C температурада жұмыс істейтін электр доғалы пештерінде синтезделеді [1] [2]. Графит электродтар реакцияны жүргізу үшін қажетті қызуды жеткізеді:

CAO + 3C → CAC ₂+ CO (δh = + 465KJ / MOL)

Негізгі операциялық пікірлер:

- Температураны басқару: Артық жылу (> 2,000 ° C) ТӘУЕКЕЛДЕР CAC₂-ді кальций мен көміртекке бөліңіз [1].

- Азықтандыру ауыртпалығы: кокс пен әктің қабатталған қоспасы біркелкі қыздыруды қамтамасыз етеді және балқуды болдырмайды [1] [6].

- Газды басқару: пештің сорғыштары құрамында улы көмірқышқыл газын (CO) құрамында аздап теріс қысым жасайды [6].

Салқындату және қатайту

Балқытылған кальций карбиді (1,700-2100 ° C) алдын-ала салқындатылған қалыптарға түседі. Техникалық-сұрыпты CAC₂ (~ 80% тазалық) тез, сынғыш, сұр-қара кесектерді түзеді [1] [6]. Салқындатудан кейінгі, материал:

1. Бастапқы ұсақтау: жақ сүйектері кесектерді 50-200 мм кесектерге дейін төмендетеді [3] [6].

2

Сапаны бақылау және тестілеу

Ацетиленнің түсімі

CAC₂ тазалығы терлектің гидролиздеуімен және ацетилен газ көлемін өлшеу арқылы анықталады:

CAC ₂+ 2H ₂O → C ₂H ₂+ CA (OH)₂

Өнеркәсіптік стандарттар γ295 л / кг ацетиллен түсімін қажет етеді [2] [6].

Желілік талдау

- фосфайн (PH₃) және сутегі сульфиді (H₂s): газ хроматографиясы деңгейлер деңгейі 0,1% төмендеді [3] [5].

- Металл қоспалары: рентген флуоресценаты өнімнің сапасын төмендететін микро металдарды (мысалы, Fe, Al) анықтайды.

Қауіпсіздік және экологиялық шаралар

Қауіпті жұмсарту

- Ацетилен мониторингі: сенсорлар Егер газ концентрациясы ұсақтау кезінде 1% Lel-ден асып кетсе, дабылдар дабылдар [3].

- инертті атмосфераны ұсақтау: Азотты тазарту ацетиленнің кездейсоқ тұтануына жол бермейді [6].

- Жеке қорғаныс құралдары (ЖҚҚ): отқа төзімді костюмдер, бет қалқандары және респираторлар пеш операторлары үшін міндетті болып табылады [1] [6].

Шығарындыларды бақылау

- Бөлшектік заттар: Бақтар мен электростатикалық тұндырғыштар пештің 99% түсіреді [6].

- СО-ны скрабтау: каталитикалық түрлендіргіштер Шығармас бұрын CO-ға CO-ға шығарындыларын тотықтырады [6].

Кальций карбидін

қолдану	процестерін өнеркәсіптік	қолдану
Акетилен өндірісі	CAC₂ гидролизі	Дәнекерлеу, кесу, жарық
Болат десуульфуризация	Балқытылған темірге инъекция	Күкіртті қалпақтарда алып тастау
Кальций цианамиді	Азотты бекіту 1000-1,200 ° C температурада	Тыңайтқыштар, пестицидтер

Қорытынды

Өнеркәсіптік кальций карбидінің синтезі мұқият технологиялық бақылаумен термодинамиканы теңестіреді. Пештерді автоматтандыру, шығарындылар менеджменті және қауіпсіздік протоколдары, қоршаған ортаға әсерді азайту кезінде өндіріс тиімділігіне оңтайландырылған. Сұраныс ацетилленген химиялық заттар мен аз күкірт болат үшін өскен сайын, CAC₂ жаһандық өнеркәсіпке сәйкес келмейді.

ЖҚС

1. Кальций карбидін өндіру үшін қандай шикізат өте маңызды?

Жоғары тазалық әктас (CAO үшін) және күлді көміртегі көздері (кокс, антрацит) өте маңызды. Кір қоспалар 1,5% -дан жоғары өнімнің қорытынды өнімінің сапасы [6] [6].

2. Неліктен электр доғалы пештері жануға негізделген жүйелерден артық?

Дәстүрлі жану 2,000 ° C + температураға жете алмайды. Электр доғалары ластаушы заттарды енгізбестен дәл, масштабталмалы жылу береді [2].

3. Кальций карбидінің тазалығы қалай қамтамасыз етіледі?

Акетиленнің түсімін сынау және қоспалық скрининг (мысалы, PH, PH, H₂S) бірнеше кезеңдерде өткізіледі. Техникалық-сұрыпты CAC₂ 80% -дан асуы керек [2] [3].

4. Өндіріс кезінде қандай қауіпсіздік техникасы қандай?

КО, ацетилен жарылыстары, ал балқытылған металл шашыратқыштар қатаң ЖҚҚ, газды бақылау және атмосфераны өңдеуді қажет етеді [1] [6].

5. Кальций карбидінің өндірісі экологиялық тұрғыдан тұрақты бола ала ма?

Заманауи скрубктер және жабық циклді салқындату жүйелері шығарындыларды 90% төмендетеді. СО-ны көміртекті түсіруге зерттеу жалғасуда [6] [8].

Сілтемелер:

[1] https://chemcess.com/calcium-carbidde-properties-production-and-uses/

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/calcium_carbidide

[3] https://www.tjtywh.com/tywh-calcium-cardudder-process.html

[4] https://www.tjtywh.com/a-step-by-suide-tem-guide-making-making-making-malcize-calcizate-athome.html

[5] https://satee.prutor.prutor.ai/article/article/chemistication/chimissistication-calcian-calciz-cardid/

[6] https://www3.gov/ttnchie1/ap42/ch11/final/finak1s04.pdf

[7] https://enterclime.com/calcium-cardide-manufactureuptureptrupt

[8] https://www.vedantu.com/chemistry/calcium-carbidide

[9] https://www.acs.org/ducation/whatischimistry/danmarks/calcumcarbideacetlene.html

[10] https://www.youtube.com/watch?vatch?v=btfshpby9bg

[11] https://www.pyrometallurgy.co.za/infaconxiv/149-mcaffrey.pdf

[12] https://www.shutterstock.com/search/calcium-carbure

[13] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-card.html?page=2

[14] Https://cdn.intratec.us/docs/reports/previews/calcium-cardide-e11a-b.pdf

[15] https://tanabe-co.jp/gn/fenct/alluct/alloy-iron-and-calcium-cardidide

[16] https://byjus.com/chemistry/calcium-cardid/

[17] https://gaftp.pa.gov/ap42/ch11/s04/related/rel01_c11s04.pdf

[18] https://edu.rsc.org/download internown?ac=515424

[19] https://ww.dhet.gov.za/nolsem_20ncv/2019_20and eady%20s2019/process/ncemmand%20/process/nc2440ment.l2/l2/press/ncese.pe20l220L220l2_20l2%.pdf

[20] https://www.tjtywh.com/frequest-questions-about-calcium-cocardided-cocurectruppurement-to-oid -qoid -qoid -quid -quity-issues-and-supply-shortages.html

[21] https://patents.google.com/patent/us459423a/kz

[22] https://www.ascconline.com/img/services/project_report/calciz_card_prect_report_sample.pdf

[23] https://rexarc.com/blog/calcium-cardide-pacetlene-production/

[24] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-cardhtml

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

[26] http :/2021/11/1p-content/2021/11/11/11/11/manufacter-businitor-of-Calcium-calciz-cetylide-Ceterlide-CeterLide-CallInters-in-chemportunitions-ChemportUnestions-ChemportUnestions.-1.pdf