Mengapa kalsium karbida penting untuk pengeluaran gas asetilena?

Menu Kandungan

● Pengenalan kepada Kalsium Karbida

>> Proses pengeluaran

● Peranan Kalsium Karbida dalam Pengeluaran Acetylene

>> Kelebihan Kalsium Karbida dalam Pengeluaran Acetylene

● Aplikasi gas asetilena

>> Kalsium karbida dalam aplikasi perindustrian lain

● Kalsium karbida dalam pengeluaran magnesium

>> Kelebihan atas kaedah tradisional

● Kalsium karbida dalam pembuatan keluli

>> Tindak balas desulfurisasi

>> Tindak balas deoksidasi

● Kalsium karbida dalam sintesis kimia

>> Gunakan dalam pengeluaran PVC

● Kalsium karbida sebagai ejen dehidrasi

● Kesimpulan

● Soalan Lazim

>> 1. Apakah penggunaan utama kalsium karbida?

>> 2. Bagaimana kalsium karbida bertindak balas dengan air?

>> 3. Apakah kelebihan menggunakan kalsium karbida dalam pengeluaran asetilena?

>> 4. Bolehkah kalsium karbida digunakan dalam pengeluaran magnesium?

>> 5. Apakah aplikasi perindustrian yang lain yang dimiliki kalsium karbida?

● Petikan:

Kalsium karbida, dengan formula kimia Cac₂, adalah sebatian penting dalam pengeluaran gas asetilena. Artikel ini akan menyelidiki kepentingan Kalsium karbida dalam pengeluaran asetilena, aplikasinya, dan peranannya dalam pelbagai industri.

Pengenalan kepada Kalsium Karbida

Kalsium karbida adalah sebatian tanpa warna, tetapi bentuk gred teknikalnya sering kelabu atau coklat akibat kekotoran. Ia terutamanya dihasilkan dalam relau arka elektrik dari campuran kapur dan kok pada suhu tinggi. Reaksi adalah seperti berikut:

CAO +3C → CAC ₂+CO

Proses ini memerlukan suhu dan tenaga yang tinggi, menjadikannya tindak balas endotermik.

Proses pengeluaran

Pengeluaran kalsium karbida melibatkan beberapa langkah:

1. Penyediaan bahan mentah: Coke dan kapur disediakan dengan pengeringan dan pengaliran.

2. Relau arka elektrik: Campuran dipanaskan dalam relau arka elektrik untuk menghasilkan kalsium karbida.

3. Menyejukkan dan menghancurkan: Karbida cair disejukkan dan dihancurkan ke dalam benjolan yang lebih kecil.

Peranan Kalsium Karbida dalam Pengeluaran Acetylene

Kalsium karbida bertindak balas dengan air untuk menghasilkan gas asetilena dan kalsium hidroksida:

CAC ₂+2H ₂O → C ₂H ₂+CA (OH)₂

Reaksi ini adalah asas pengeluaran asetilena dan digunakan secara meluas dalam aplikasi perindustrian.

Kelebihan Kalsium Karbida dalam Pengeluaran Acetylene

1. Hasil Gas Tinggi: Kalsium karbida berkualiti tinggi memastikan jumlah gas asetilena yang lebih tinggi dihasilkan, meningkatkan kecekapan pengeluaran.

2. Kesucian gas: Kandungan kekotoran yang rendah dalam kalsium karbida menghasilkan gas asetilena yang lebih murni, yang penting untuk aplikasi hiliran seperti kimpalan dan sintesis kimia.

Aplikasi gas asetilena

Gas asetilena digunakan dalam pelbagai industri:

- Kimpalan dan fabrikasi logam: Suhu api yang tinggi menjadikannya sesuai untuk kimpalan dan logam pemotongan.

- Sintesis kimia: Digunakan dalam pengeluaran PVC dan bahan kimia lain.

- Pencahayaan: Secara sejarah digunakan dalam lampu karbida.

Kalsium karbida dalam aplikasi perindustrian lain

1. Pembuatan keluli: digunakan sebagai desulfurizer dalam pengeluaran keluli.

2. Pengeluaran baja: Kalsium karbida bertindak balas dengan nitrogen untuk membentuk kalsium cyanamide, digunakan sebagai baja.

3. Pengeluaran Magnesium: Kalsium karbida boleh digunakan sebagai agen pengurangan dalam peleburan magnesium.

Kalsium karbida dalam pengeluaran magnesium

Kalsium karbida boleh berfungsi sebagai ejen pengurangan dalam pengeluaran logam magnesium. Proses ini melibatkan pencampuran kalsium karbida dengan dolomit dan bahan lain, kemudian melakukan tindak balas pengurangan di bawah suhu tinggi dan keadaan vakum.

Kelebihan atas kaedah tradisional

1. Kecekapan Kos: Kalsium karbida lebih murah daripada reductants tradisional seperti ferrosilicon.

2. Kecekapan Tenaga: Suhu tindak balas boleh diturunkan, mengurangkan penggunaan tenaga.

Kalsium karbida dalam pembuatan keluli

Dalam proses pembuatan keluli, kalsium karbida digunakan terutamanya untuk desulfurisasi dan deoksidasi. Ciri -ciri kimianya membolehkannya bertindak balas dengan berkesan dengan unsur -unsur berbahaya seperti sulfur dan oksigen dalam keluli cair, membentuk sebatian yang tidak berbahaya, sehingga meningkatkan kualiti keluli dan mengurangkan pencemaran alam sekitar.

Tindak balas desulfurisasi

Reaksi kalsium karbida dengan sulfur diwakili sebagai:

CAC ₂+S → CAS +2C

Kalsium sulfida (CAS) yang dihasilkan dalam tindak balas ini secara berkesan dapat menghilangkan sulfur dari keluli cair, mengurangkan kandungan sulfur dalam keluli, dengan itu meningkatkan kualitinya dan memperluaskan hayat perkhidmatannya.

Tindak balas deoksidasi

Tindakan deoksida kalsium karbida berlaku melalui tindak balasnya dengan oksigen, menghasilkan karbon monoksida dan kalsium oksida, dengan itu menurunkan kandungan oksigen dalam keluli cair dan meningkatkan sifat keluli. Reaksi ini adalah penting untuk meningkatkan kekuatan dan kemuluran keluli.

Kalsium karbida dalam sintesis kimia

Kalsium karbida juga digunakan dalam sintesis pelbagai bahan kimia, termasuk pelarut dan sebatian organik yang diperlukan dalam industri farmaseutikal dan dyestuff. Di samping itu, ia terlibat dalam pengeluaran getah sintetik dan plastik. Fleksibiliti kalsium karbida menjadikannya sebatian yang berharga dalam pelbagai aplikasi kimia.

Gunakan dalam pengeluaran PVC

Gas asetilena, yang diperolehi daripada kalsium karbida, adalah blok bangunan penting dalam pengeluaran PVC. PVC digunakan secara meluas dalam industri pembinaan, automotif, dan pembungkusan kerana ketahanan dan fleksibiliti.

Kalsium karbida sebagai ejen dehidrasi

Kalsium karbida boleh digunakan sebagai agen dehidrasi dalam tindak balas kimia. Sebagai contoh, ia digunakan dalam sintesis karbamat dari amina, CO₂, dan metanol. Aplikasi ini menyoroti potensinya dalam memudahkan reaksi yang memerlukan penyingkiran air untuk mencapai hasil dan kecekapan yang lebih tinggi.

Kesimpulan

Kalsium karbida memainkan peranan penting dalam pengeluaran gas asetilena kerana kereaktifan dan kecekapan yang tinggi dalam menghasilkan asetilena. Aplikasinya melampaui asetilena kepada pembuatan keluli, pengeluaran baja, peleburan magnesium, dan sintesis kimia. Kepentingan kalsium karbida dalam industri ini menggariskan kepelbagaian dan nilai dalam proses perindustrian moden.

Soalan Lazim

1. Apakah penggunaan utama kalsium karbida?

Kalsium karbida digunakan terutamanya untuk pengeluaran gas asetilena, yang merupakan komponen utama dalam kimpalan oxyacetylene dan sintesis kimia.

2. Bagaimana kalsium karbida bertindak balas dengan air?

Kalsium karbida bertindak balas dengan air untuk menghasilkan gas asetilena dan kalsium hidroksida: CAC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + CA (OH) ₂.

3. Apakah kelebihan menggunakan kalsium karbida dalam pengeluaran asetilena?

Kalsium karbida berkualiti tinggi menawarkan hasil gas yang tinggi dan kandungan kekotoran yang rendah, memastikan pengeluaran yang cekap dan kesucian gas asetilena yang tinggi.

4. Bolehkah kalsium karbida digunakan dalam pengeluaran magnesium?

Ya, kalsium karbida boleh digunakan sebagai ejen pengurangan dalam peleburan magnesium, menawarkan kelebihan kos dan kecekapan tenaga berbanding kaedah tradisional.

5. Apakah aplikasi perindustrian yang lain yang dimiliki kalsium karbida?

Kalsium karbida digunakan dalam pembuatan keluli sebagai desulfurizer, dalam pengeluaran baja untuk membentuk kalsium cyanamide, dan dalam sintesis kimia untuk pelbagai sebatian organik.

Petikan:

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

[2] https://www.ascconline.com/img/services/project_report/calcium_carbide_project_report_sample.pdf

[3] https://corrosion-doctors.org/electrowinning/magnesium.htm

[4] https://www.tjtywh.com/the-application-trends-of-calcium-carbide-in-the-steelmaking-indrestry.html

[5] https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/gc/d0gc01402h

[6] https://www.alzchem.com/en/company/news/calcium-carbide-for-acetylene-production-1/

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

[8] https://patents.google.com/patent/us2729689a/en

[9] http://www.crecompany.com/company_news_en/calcium-carbide284.html

[10] https://manu56.magtech.com.cn/progchem/en/10.7536/pc190137

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

[12] https://www.taiwannews.com.tw/news/5880375

[13] https://patents.google.com/patent/cn1920072a/en

[14] http://www.crecompany.com/company_news_en/calcium_carbide136.html

[15] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.5b02821

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

[17] https://www.tjtywh.com/a-exploring-the-practical-applications-of-calcium-carbide.html

[18] https://www.metallurgical-research.org/articles/metal/pdf/2025/01/metal20240169.pdf

[19] https://www.tjtywh.com/a-the-role-of-calcium-carbide-in-steel-production-a-comprehensive-analysis.html

[20] https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ejoc.202001324