Как производится промышленный карбид кальция?

Контент меню

● Введение в карбид кальция

● Сырье для производства карбида кальция

● Химическая реакция

● Промышленное производство процесс

>> 1. Подготовка сырья

>> 2. Типы печи

>> 3. Электротермическое восстановление

>> 4. Постукивание и охлаждение

>> 5. Сокружение и показ

>> 6. Приместить удаление

>> 7. Упаковка и хранение

● Безопасность и экологический контроль

● Применение карбида кальция

● Историческое развитие производства карбида кальция

● Влияние на окружающую среду и усилия по устойчивому развитию

● Технические данные об эксплуатации и управлении печью

● Последние технологические достижения и будущие тенденции

● Заключение

● Часто задаваемые вопросы

>> 1. Какие сырья используются в производстве карбида кальция?

>> 2. Почему электрическая дуговая печь используется для производства карбида кальция?

>> 3. Как безопасность управляется во время производства карбида кальция?

>> 4. Каковы основные промышленные применения карбида кальция?

>> 5. Как оценивается качество карбида кальция?

● Цитаты:

Кальциевый карбид (CAC₂) является жизненно важным промышленным химическим веществом, широко используемым при производстве ацетиленового газа, создания стали, удобрений и различных других применений. Как высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на исследованиях, производстве и продажах Карбид продуктов , понимание производственного процесса карбида кальция имеет важное значение для оптимизации качества, безопасности и эффективности. В этой статье содержится всесторонний обзор промышленного производства карбида кальция, детализации сырья, типов печи, производственных этапов, мер безопасности и применения, дополненных иллюстративными цифрами для уточнения процесса.

Введение в карбид кальция

Кальциевый карбид представляет собой химическое соединение, в основном состоит из кальция и углерода. Он появляется в виде серых или коричневых комков в форме технического класса, содержащих приблизительно 80-85% CAC₂, причем остальные являются примесей, такими как оксид кальция (CAO), фосфид кальция (Ca₃p₂), сульфид кальция (CAS) и другие. Соединение реагирует с водой с образованием ацетиленового газа (C₂H₂), который имеет широкое распространение промышленного использования.

Сырье для производства карбида кальция

Основное сырье для производства карбида кальция:

- Лайм (оксид кальция, CAO): получен из известняка (Caco₃) путем прокалывания в печи извести.

- Источник углерода: обычно кока -кола, антрацитовый уголь или смесь обоих.

Качество и размер частиц этого сырья значительно влияют на производительность печи и качество продукции. Как правило, сырье экранируется до размеров от 5 до 40 мм, чтобы обеспечить надлежащую пористость и электрическую проводимость в заряде печи.

Химическая реакция

Фундаментальная химическая реакция в производстве карбида кальция:

CAO +3C → CAC ₂+CO

Эта реакция очень эндотермична, требуя температуры выше 1600 ° C для эффективного действия, при этом промышленные процессы обычно работают между 1800 ° C до 2100 ° C.

Промышленное производство процесс

1. Подготовка сырья

- Сушка: влага удаляется из кокса в коксе.

- Кальцинирование: известняк преобразуется в извести (CAO) в печи извести.

- Скрининг и смешивание: извести и кока -кола скринируются по размеру и смешивают в правильном соотношении, обычно близко к 1: 3 (CAO к C) моль.

2. Типы печи

Кальциевый карбид производится в основном в электрических дуговых печи, которые обеспечивают необходимые высокие температуры с помощью электрической энергии. Есть три основных типа:

- Открытая печь: ожоги угарного газа сжигает в контакте с воздухом над зарядом.

- Закрытая печь: газы собираются и используются повторно или расщепляются.

- Полу покрытая печь: смесь питается вокруг отверстий электродов для создания уплотнений.

Электрическая дуговая печь является основным оборудованием, с графитовыми электродами, опускаемыми в заряд для генерации дуг, которые растопит и реагируют на материалы.

3. Электротермическое восстановление

Внутри печи реакция проходит через два шага:

- кальцинирование:

CAO+C → CA+CO

- Формирование карбида:

CA+2C → CAC₂

Расплавленный карбид кальция непрерывно пробивается из печи в охлажденные ковли, где он затвердевает.

4. Постукивание и охлаждение

Расплавленный карбид кальция отрывается от печи при температуре между 1700 ° C и 2100 ° C. Он заливается в формы или озноб, чтобы быстро затвердеть. Из -за высокой температуры плавления и быстрого охлаждения карбид быстро затвердевает, требуя постоянного обслуживания отверстия для постукивания для предотвращения блокировки или опасности.

5. Сокружение и показ

После затвердевания карбид кальция измельчен с использованием дробилок челюсти и экранируется до желаемого размера частиц. Дробление часто выполняется в инертной атмосфере или в среде, посвященной воздухе, для предотвращения взрывов, вызванных ацетиленовым газом, высвобождаемым при контакте с влажностью.

6. Приместить удаление

Примеси, такие как ферросиликон и материалы на основе железа, удаляются с использованием мощных электромагнитов и ручной сортировки, улучшая чистоту и производительность продукта.

7. Упаковка и хранение

Кальциевый карбид упакован в герметичные контейнеры, часто с заполнением азота для вытеснения воздуха и предотвращения входа влаги. Способность хранения поддерживает строгие контроль температуры и влажности, а также защиту от пожара и воды, чтобы обеспечить стабильность и безопасность продукта.

Безопасность и экологический контроль

- Контроль пыли: полностью закрытые системы сбора пыли используются во время раздавливания, скрининга и упаковки для защиты работников и сокращения выбросов окружающей среды.

- Извлечение FUME: выбросы твердых частиц, оксиды серы, СО и углеводородов контролируются с помощью тканевых фильтров, влажных скрубберов и систем вентиляции.

- Защита оператора: Операторы носят огнеупорную одежду, защитные козырьки и темные очки во время постукивания, чтобы охранять от горячих газов и карбида.

Применение карбида кальция

- Производство ацетилена: первичное использование, где карбид кальция реагирует с водой с образованием ацетиленового газа для сварки, освещения и химического синтеза.

- Создание стали: используется для десульфуризации железа и удаления примесей во время производства стали.

- удобрения: производство цианамида кальция, азот -удобрения, посредством реакции с газом азота.

- Другое использование: фармацевтические препараты, очистка воды, строительные материалы и исторически, карбид -лампы.

Историческое развитие производства карбида кальция

Открытие карбида кальция восходит к концу 19 -го века, причем первое промышленное производство началось в начале 1900 -х годов. Изобретение электрической дуговой печи Полом Херултом в 1900 году произвело революцию в производственном процессе, что позволило высоким температурам, необходимым для реакции. За десятилетия улучшения в конструкции печи, обработки сырья и протоколов безопасности значительно повысили эффективность производства и качество продукции. Сегодня производство карбида кальция является глобальной промышленностью, в которой основные производители в Китае, Соединенных Штатах и ​​Европе.

Влияние на окружающую среду и усилия по устойчивому развитию

Производство карбида кальция является энергоемкостью и генерирует выбросы, такие как угарный газ и твердые частицы. Современные заводы внедряют передовые экологические средства управления, в том числе системы газа и коллекционеры пыли, чтобы минимизировать загрязнение воздуха. Усилия по повышению энергоэффективности включают системы утилизации тепла и использование возобновляемых источников энергии, где это возможно. Исследования продолжаются в альтернативных методах производства, которые могут снизить углеродные следы и повысить устойчивость.

Технические данные об эксплуатации и управлении печью

Поддержание оптимальных условий печи имеет решающее значение для эффективного производства карбида кальция. Операторы контролируют электрические параметры, такие как напряжение, ток и энергопотребление, чтобы обеспечить стабильные условия дуги. Датчики температуры и газовые анализаторы предоставляют данные в реальном времени для регулировки скоростей подачи и позиций электродов. Автоматизированные системы управления все чаще применяются для оптимизации производительности печи, снижения потребления энергии и повышения безопасности.

Последние технологические достижения и будущие тенденции

Последние достижения включают разработку более прочных электродных материалов, улучшенные рефрактерные обливания и улучшенные технологии автоматизации. Цифровизация и отрасль 4.0 концепции интегрируются в карбидные растения кальция, что обеспечивает прогнозное обслуживание и оптимизацию процессов посредством анализа данных. Будущие тенденции могут включать использование альтернативных источников углерода, таких как углерод, полученный из биомассы, и исследование электрохимических методов синтеза карбида.

Заключение

Промышленное производство карбида кальция-это сложный, энергоемкий процесс, который опирается на высокотемпературную реакцию извести и углерода в электрических дуговых печи. Процесс требует точного контроля над качеством сырья, эксплуатации печи и меры безопасности для эффективного производства кальциевого карбида высокой чистоты. Это соединение остается незаменимым в производстве ацетилена, производстве стали, производстве удобрений и других промышленных применениях. Достижения в области автоматизации, безопасности и экологического контроля продолжают повышать эффективность производства и снижать опасности. В качестве высокотехнологичного предприятия, занимающегося разработкой и производством продуктов карбида, освоение этих процессов обеспечивает доставку превосходных продуктов карбида кальция в различные промышленные сектора.

Часто задаваемые вопросы

1. Какие сырья используются в производстве карбида кальция?

Карбид кальция производится из извести (CAO), получен из известняка, и источник углерода, такой как кока -кола или антрацитовый уголь. Эти материалы должны быть экранированы до соответствующих размеров, чтобы обеспечить надлежащую эксплуатацию печи.

2. Почему электрическая дуговая печь используется для производства карбида кальция?

Реакция для формирования карбида кальция требует чрезвычайно высоких температур (около 2000 ° C), что не может быть достигнуто при обычном сжигании. Электрические дуговые печи обеспечивают необходимое тепло через электрические дуги между графитовыми электродами и материалом заряда.

3. Как безопасность управляется во время производства карбида кальция?

Меры безопасности включают в себя закрытые системы сбора пыли, извлечение FUME, защитную одежду для операторов, заполнение азота в упаковке для предотвращения контакта влаги и непрерывный мониторинг концентраций ацетиленового газа для предотвращения взрывов.

4. Каковы основные промышленные применения карбида кальция?

Кальциевый карбид в основном используется для получения ацетиленового газа для сварки и химического синтеза, при создании стали для десульфуризации и при производстве удобрений в качестве цианамида кальция. Он также имеет применение в фармацевтических препаратах, очистке воды и строительстве.

5. Как оценивается качество карбида кальция?

Качество измеряется выходом ацетиленового газа при гидролизе, распределении частиц и уровнях примесей, такими как содержание фосфина и серо водорода. Строгие тестирование обеспечивает соблюдение промышленных стандартов.

Цитаты:

[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/chemisth

[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

[7] https://www.tjtywh.com/common-faqs-about-calcium-carbide-10-key-questions-customers-care-about.html

[8] https://patents.google.com/patent/us4594236a/en

[9] https://www.vedantu.com/chemistry/calcium-carbide

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

[11] https://www.tjtywh.com/tywh-calcium-carbide- Manufacturing-process.html

[12] https://www.tjtywh.com/frequilly-asked-questions-about-calcium-carbide-procurement-how-o-avoid-Question-issues и suply-shortages.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-taking-calcium-carbide-at-home.html

[17] https://www.tjtywh.com/a-the-benefits-of-pulverized-calcium-carbide-in-dindial-applications.html

[18] https://enterclimate.com/calcium-carbide-dufacturing-unit-setup

[19] https://byjus.com/chemistry/calcium-carbide/

[20] https://www.tjtywh.com/a-exploring-the-process-ofmaking-calcium-carbide-a-how-to-guide.html

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

[22] https://www.niir.org/blog/wp-content/uploads/2021/11/manufacturing-business-of-calcium-carbide-calcium-acetylide.-investment-opportunity-in-chemical-dustry.-1.pdf

[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/electric_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-teeth-roller-crusher-for-crushing-calcium-carbide-in-malaysia.html

[34] https://www.instagram.com/carbidecalcium/

[35] https://tianyuanweihong.en.made-in-china.com/product/idafvwxputpr/china-calcium-carbide-for-acetilene-production-plant.html

[36] https://camachem.com/pt/blog/post/frequilly-asked-question-about-calcium-carbide

[37] https://www.eiga.eu/uploads/documents/doc196.pdf

[38] https://sathee.prutor.ai/article/chemistry/chemistry-calcium carbide/

[39] https://www.tjtywh.com/calcium-carbide-gas-volume-and-production-efficination-how-to-increase-acetilene-gas-hitml

[40] https://www.tjtywh.com/how-to-sfely-transport-and-store-calcium-carbide.html

[41] https://www.vaia.com/en-us/textbooks/chemistry/introductory-chemistry-9-edition/chapter-9/problem-28-calcium-carbide-mathrmcac2-be-prodeced-in-m-//

[42] https://www.guidechem.com/question/what-are-the-secrets-of-calciu-id157110.html

[43] https://www.tjtywh.com/calcium-carbide-tability-control-how-sresure-high-fatical-products.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=5F15-L1KTA

[49] https://formfunctionart.com/product/calcium-carbide-manufacturing-prant/

[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

[53] https://chemicalsafety.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_lang=en&p_card_id=0406&p_version=2

[54] https://www.vedantu.com/question-answer/prepare-acetilene-from-calcium-carbide-class-11-chemistry-cbse-5f853c44444ddb9022398bb07