มุมมอง: 222 ผู้แต่ง: Hazel เผยแพร่เวลา: 2025-04-25 Origin: เว็บไซต์
เมนูเนื้อหา
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแคลเซียมคาร์ไบด์
วัตถุดิบสำหรับการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์
- 7. บรรจุภัณฑ์และที่เก็บข้อมูล
การควบคุมความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม
การประยุกต์ใช้แคลเซียมคาร์ไบด์
การพัฒนาประวัติศาสตร์ของการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความพยายามอย่างยั่งยืน
รายละเอียดทางเทคนิคเกี่ยวกับการดำเนินงานและการควบคุมของเตาหลอม
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดและแนวโน้มในอนาคต
- 1. วัตถุดิบใดที่ใช้ในการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์?
- 2. เหตุใดจึงใช้เตาอาร์คไฟฟ้าสำหรับการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์?
- 3. การจัดการความปลอดภัยในระหว่างการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์อย่างไร?
- 4. แอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมหลักของแคลเซียมคาร์ไบด์คืออะไร?
- 5. ประเมินคุณภาพของแคลเซียมคาร์ไบด์อย่างไร?
แคลเซียมคาร์ไบด์ (CAC₂) เป็นสารเคมีในอุตสาหกรรมที่สำคัญที่ใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตก๊าซอะเซทิลีนการทำเหล็กปุ๋ยและการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย ในฐานะองค์กรไฮเทคที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยการผลิตและการขายของ ผลิตภัณฑ์คาร์ไบด์ การทำความเข้าใจกระบวนการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพคุณภาพความปลอดภัยและประสิทธิภาพ บทความนี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการผลิตอุตสาหกรรมของแคลเซียมคาร์ไบด์รายละเอียดวัตถุดิบประเภทเตาขั้นตอนการผลิตมาตรการความปลอดภัยและการใช้งานเสริมด้วยตัวเลขตัวอย่างเพื่อชี้แจงกระบวนการ
แคลเซียมคาร์ไบด์เป็นสารประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ประกอบด้วยแคลเซียมและคาร์บอน มันปรากฏเป็นก้อนสีเทาหรือสีน้ำตาลในรูปแบบเกรดทางเทคนิคที่มีประมาณ 80-85% cac₂โดยส่วนที่เหลือเป็นสิ่งสกปรกเช่นแคลเซียมออกไซด์ (CAO), แคลเซียมฟอสฟอรัส (Ca₃p₂), แคลเซียมซัลไฟด์ (CAS) และอื่น ๆ สารประกอบทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตก๊าซอะเซทิลีน (C₂H₂) ซึ่งมีการใช้งานในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง
วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์คือ:
- มะนาว (แคลเซียมออกไซด์, CAO): ได้มาจากหินปูน (Caco₃) โดยการเผาในเตาเผามะนาว
- แหล่งที่มาของคาร์บอน: มักจะโค้กถ่านหินแอนทราไซต์หรือส่วนผสมของทั้งสอง
คุณภาพและขนาดอนุภาคของวัตถุดิบเหล่านี้มีผลต่อประสิทธิภาพของเตาเผาและคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ โดยทั่วไปแล้ววัตถุดิบจะถูกคัดกรองให้มีขนาดระหว่าง 5 มม. ถึง 40 มม. เพื่อให้แน่ใจว่ารูพรุนและการนำไฟฟ้าที่เหมาะสมในการชาร์จเตาเผา
ปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานในการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์คือ:
CAO +3C → CAC 2+CO
ปฏิกิริยานี้มีความร้อนสูงซึ่งต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 1600 ° C เพื่อดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพโดยทั่วไปกระบวนการอุตสาหกรรมจะทำงานระหว่าง 1800 ° C และ 2100 ° C
- การอบแห้ง: ความชื้นจะถูกลบออกจากโค้กในเครื่องเป่าโค้ก
- การเผา: หินปูนถูกแปลงเป็นมะนาว (CAO) ในเตาเผามะนาว
- การคัดกรองและการผสม: มะนาวและโค้กได้รับการคัดเลือกสำหรับขนาดและผสมในอัตราส่วนที่ถูกต้องมักจะใกล้เคียงกับ 1: 3 (CAO ถึง C) โดยโมล
แคลเซียมคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ผลิตในเตาเผาอาร์คไฟฟ้าซึ่งให้อุณหภูมิสูงที่จำเป็นผ่านพลังงานไฟฟ้า มีสามประเภทพื้นฐาน:
- เตาหลอมเปิด: คาร์บอนมอนอกไซด์เผาไหม้เพื่อco₂เมื่อสัมผัสกับอากาศเหนือประจุ
- เตาเผาปิด: มีการรวบรวมและนำกลับมาใช้ใหม่หรือนำกลับมาใช้ใหม่
- เตาหลอมกึ่งปกคลุม: ผสมจะถูกป้อนรอบ ๆ การเปิดอิเล็กโทรดเพื่อสร้างซีล
เตาอาร์คไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้โดยมีขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ลดลงในประจุเพื่อสร้างส่วนโค้งที่ละลายและทำปฏิกิริยากับวัสดุ
ภายในเตาเผาปฏิกิริยาจะดำเนินการในสองขั้นตอน:
- การเผา:
CAO+C → CA+CO
- การก่อตัวของคาร์ไบด์:
CA+2C → CAC2
แคลเซียมคาร์ไบด์ที่หลอมเหลวนั้นถูกเคาะอย่างต่อเนื่องจากเตาหลอมเป็นทัพพีระบายความร้อนซึ่งมันจะแข็งตัว
แคลเซียมคาร์ไบด์หลอมเหลวถูกเคาะจากเตาที่อุณหภูมิระหว่าง 1,700 ° C และ 2100 ° C มันถูกเทลงในแม่พิมพ์หรือหนาวสั่นเพื่อแข็งอย่างรวดเร็ว เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วคาร์ไบด์จะแข็งตัวอย่างรวดเร็วจึงต้องมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องของรูแตะเพื่อป้องกันการอุดตันหรืออันตราย
เมื่อแข็งตัวแล้วแคลเซียมคาร์ไบด์จะถูกบดขยี้โดยใช้เครื่องบดกรามและคัดกรองขนาดอนุภาคที่ต้องการ การบดมักจะดำเนินการในบรรยากาศเฉื่อยหรือสภาพแวดล้อมที่สลับอากาศเพื่อป้องกันการระเบิดที่เกิดจากก๊าซอะเซทิลีนที่ปล่อยออกมาเมื่อสัมผัสกับความชื้น
สิ่งสกปรกเช่น ferrosilicon และวัสดุที่ใช้เหล็กจะถูกลบออกโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีกำลังสูงและการเรียงลำดับด้วยตนเองปรับปรุงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพ
แคลเซียมคาร์ไบด์บรรจุในภาชนะบรรจุสุญญากาศซึ่งมักจะมีการเติมไนโตรเจนเพื่อกำจัดอากาศและป้องกันการเข้าสู่ความชื้น สิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บรักษาอุณหภูมิและการควบคุมความชื้นอย่างเข้มงวดและการป้องกันไฟไหม้และการป้องกันน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความเสถียรและความปลอดภัย
- การควบคุมฝุ่น: ระบบเก็บรวบรวมฝุ่นที่ล้อมรอบอย่างเต็มที่จะใช้ในระหว่างการบดการคัดกรองและบรรจุภัณฑ์เพื่อปกป้องคนงานและลดการปล่อยมลพิษทางสิ่งแวดล้อม
- การสกัดควัน: การปล่อยอนุภาคอนุภาค, ซัลเฟอร์ออกไซด์, CO และไฮโดรคาร์บอนถูกควบคุมด้วยตัวกรองผ้าเครื่องขัดเปียกและระบบระบายอากาศ
- การป้องกันของผู้ปฏิบัติงาน: ผู้ปฏิบัติงานสวมใส่เสื้อผ้าแบบไฟไหม้, บังหน้าและแว่นตาดำในระหว่างการแตะเพื่อป้องกันก๊าซร้อนและการกระตุ้นคาร์ไบด์
- การผลิตอะเซทิลีน: การใช้งานหลักที่แคลเซียมคาร์ไบด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตก๊าซอะเซทิลีนสำหรับการเชื่อมแสงและการสังเคราะห์ทางเคมี
- การทำเหล็ก: ใช้สำหรับเหล็ก desulfurizing และกำจัดสิ่งสกปรกในระหว่างการผลิตเหล็ก
- ปุ๋ย: การผลิตแคลเซียมไซยาไมด์, ปุ๋ยไนโตรเจน, ผ่านการทำปฏิกิริยากับก๊าซไนโตรเจน
- การใช้งานอื่น ๆ : ยา, การบำบัดน้ำ, วัสดุก่อสร้างและในอดีตโคมไฟคาร์ไบด์
การค้นพบแคลเซียมคาร์ไบด์ย้อนกลับไปในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดยมีการผลิตอุตสาหกรรมครั้งแรกเริ่มต้นในช่วงต้นทศวรรษ 1900 การประดิษฐ์เตาอาร์คไฟฟ้าโดย Paul Héroultในปี 1900 ปฏิวัติกระบวนการผลิตทำให้อุณหภูมิสูงที่จำเป็นสำหรับการเกิดปฏิกิริยา ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาการปรับปรุงการออกแบบเตาเผาการแปรรูปวัตถุดิบและโปรโตคอลความปลอดภัยได้เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ วันนี้การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์เป็นอุตสาหกรรมระดับโลกโดยมีผู้ผลิตรายใหญ่ในประเทศจีนสหรัฐอเมริกาและยุโรป
การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์นั้นใช้พลังงานมากและสร้างการปล่อยมลพิษเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์และอนุภาคอนุภาค พืชที่ทันสมัยใช้การควบคุมสิ่งแวดล้อมขั้นสูงรวมถึงระบบการขัดก๊าซและตัวสะสมฝุ่นเพื่อลดมลพิษทางอากาศ ความพยายามในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานรวมถึงระบบการกู้คืนความร้อนของเสียและการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่เป็นไปได้ การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปในวิธีการผลิตทางเลือกที่สามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเพิ่มความยั่งยืน
การรักษาสภาพเตาเผาที่ดีที่สุดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ที่มีประสิทธิภาพ ผู้ประกอบการตรวจสอบพารามิเตอร์ไฟฟ้าเช่นแรงดันไฟฟ้ากระแสและการใช้พลังงานเพื่อให้แน่ใจว่าเงื่อนไขส่วนโค้งที่มั่นคง เซ็นเซอร์อุณหภูมิและเครื่องวิเคราะห์ก๊าซให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อปรับอัตราฟีดและตำแหน่งอิเล็กโทรด ระบบควบคุมอัตโนมัติได้รับการยอมรับมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเตาหลอมลดการใช้พลังงานและปรับปรุงความปลอดภัย
ความก้าวหน้าล่าสุดรวมถึงการพัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดที่ทนทานมากขึ้นวัสดุบุผิววัสดุทนไฟที่ได้รับการปรับปรุงและเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติที่เพิ่มขึ้น แนวคิดการทำให้เป็นดิจิตอลและอุตสาหกรรม 4.0 กำลังถูกรวมเข้ากับพืชแคลเซียมคาร์ไบด์ช่วยให้การบำรุงรักษาทำนายและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผ่านการวิเคราะห์ข้อมูล แนวโน้มในอนาคตอาจเกี่ยวข้องกับการใช้แหล่งคาร์บอนทางเลือกเช่นคาร์บอนที่ได้จากชีวมวลและการสำรวจวิธีการทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการสังเคราะห์คาร์ไบด์
การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์อุตสาหกรรมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้พลังงานมากซึ่งต้องอาศัยปฏิกิริยาอุณหภูมิสูงของมะนาวและคาร์บอนในเตาเผาไฟฟ้า กระบวนการนี้ต้องการการควบคุมคุณภาพวัตถุดิบการทำงานของเตาและมาตรการความปลอดภัยเพื่อผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงอย่างมีประสิทธิภาพ สารประกอบนี้ยังคงขาดไม่ได้ในการผลิตอะเซทิลีนการผลิตเหล็กการผลิตปุ๋ยและการใช้งานอุตสาหกรรมอื่น ๆ ความก้าวหน้าในระบบอัตโนมัติความปลอดภัยและการควบคุมสิ่งแวดล้อมยังคงปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดอันตราย ในฐานะองค์กรไฮเทคที่มีส่วนร่วมในการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการผลิตของคาร์ไบด์การเรียนรู้กระบวนการเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการส่งมอบผลิตภัณฑ์แคลเซียมคาร์ไบด์ที่เหนือกว่าไปยังภาคอุตสาหกรรมที่หลากหลาย
แคลเซียมคาร์ไบด์ผลิตจากมะนาว (CAO) มาจากหินปูนและแหล่งคาร์บอนเช่นโค้กหรือถ่านหินแอนทราไซต์ วัสดุเหล่านี้จะต้องได้รับการคัดกรองตามขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเตาเผาที่เหมาะสม
ปฏิกิริยาของแคลเซียมคาร์ไบด์ต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก (ประมาณ 2000 ° C) ซึ่งไม่สามารถทำได้โดยการเผาไหม้แบบดั้งเดิม เตาอาร์คไฟฟ้าให้ความร้อนที่จำเป็นผ่านส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดกราไฟท์และวัสดุประจุ
มาตรการด้านความปลอดภัยรวมถึงระบบเก็บรวบรวมฝุ่นที่ปิดล้อมการสกัดควันเสื้อผ้าป้องกันสำหรับผู้ปฏิบัติงานเติมไนโตรเจนในบรรจุภัณฑ์เพื่อป้องกันการสัมผัสความชื้นและการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของความเข้มข้นของก๊าซอะเซทิลีนเพื่อป้องกันการระเบิด
แคลเซียมคาร์ไบด์ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตก๊าซอะเซทิลีนสำหรับการเชื่อมและการสังเคราะห์สารเคมีในการทำเหล็กสำหรับ desulfurization และในการผลิตปุ๋ยเป็นแคลเซียมไซยาไมด์ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในยาการบำบัดน้ำและการก่อสร้าง
คุณภาพวัดได้จากผลผลิตก๊าซอะเซทิลีนเมื่อไฮโดรไลซิสการกระจายขนาดอนุภาคและระดับความไม่บริสุทธิ์เช่นปริมาณฟอสฟีนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ การทดสอบอย่างเข้มงวดทำให้มั่นใจได้ว่าการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม
[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/chemistry-calcium-carbide/
[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/frequently-asked-questions-about-calcium-carbide-procurem
[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-to-making-calcium-carbide-at-home.html
[17] https://www.tjtywh.com/a-the-benefits-of-pulverized-calcium-carbide-in-industrial-applications.html
[18] https://enterclimate.com/calcium-carbide-manufacturing-unit-setup
[19] https://byjus.com/chemistry/calcium-carbide/
[20] https://www.tjtywh.com/a-exploring-the-process-of-making-calcium-carbide-a-how-to-guide.html
[21] https://www.tjtywh.com/a-the-role-of-calcium-carbide-in-industrial-processeses-and-applications.html
[22] https://www.niir.org/blog/wp-content/uploads/2021/11/manufacturing-business-of-calcium-carbide-calcium-acetylide
[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-calbide-carbide-in-Malaysia.html
[34] https://www.instagram.com/carbidecalcium/
[35] https://tianyuanweihong.en.made-in-china.com/product/idafvwxputpr/china-calcium-carbide-for-acetylene-production-plant.html
[36] https://camachem.com/pt/blog/post/frequently-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-eficiency-ofo-to-increase-acetylene-gas-yield.html
[40] https://www.tjtywh.com/how-to-safely-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-can-be-
[42] https://www.guidechem.com/question/what-are-the-secrets-of-calciu-id157110.html
[43] https://www.tjtywh.com/calcium-carbide-quality-control-how-to-sure-to-sure-high-quality-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=H5F15-L1KTA
[49] https://formfunctionart.com/product/calcium-carbide-manufacturing-plant/
[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-acetylene-from-calcium-carbide-class-11-chemistry-cbse-5f853c444dddb9022398bb07