מהו תהליך הייצור של סידן קרביד?
השאר הודעה
הכימיה של ייצור סידן קרביד
סידן קרביד מיוצר על ידי תגובה של סיד חצוי עם מקור פחמן בטמפרטורה גבוהה בתנור חשמלי. התגובה הכוללת היא CaO + 3C ל-CaC2 + CO. הוא אנדותרמי חזק, סופג בערך 466 קילו-ג'יי לכל מול קרביד שנוצר, והוא ימשיך רק בקצב שימושי מעל כ-1900 C. זו הסיבה שהקרביד הוא תוצר תנור חשמלי: האנרגיה צריכה להיות מסופקת באמצעות התנגדות בדלק, ולא באמצעות חום בדלק, ולא באמצעות חום בדלק. אזור. המוצר מנוזל כנוזל, מקורר, מרוסק ומדורג, והוא נמכר לפי תפוקת האצטילן שהוא ישחרר ולא על ידי בדיקה כימית פשוטה.
חומרי גלם ודרישותיהם
ליים הוא הקלט הראשון. הוא חייב להיות עשיר בתחמוצת סידן ודל בסיליקה, ברזל וגופרית, מכיוון שסיליקה וברזל מופחתים בכבשן וצורכים אנרגיה, בעוד שהגופרית מדווחת בחלקה לקרביד ויוצרת בעיות בייצור אצטילן במורד הזרם. מקור הפחמן הוא בדרך כלל קוק, אנתרציט, קוק נפט או ליגניט עם אפר נמוך ותכולת נדיפים נמוכה; אפר תורם תחמוצות לא רצויות וחומר נדיף מוסיף לעומס הגז. סיווג גודל המטען משנה בשני המקרים: עומס התנור צריך להישאר חדיר כדי שהנתיב הנוכחי יישאר יציב והפחמן החד חמצני העולה יוכל להימלט ללא תעלת, וקנסות בדרך כלל מסוננים מכיוון שהם חוסמים את המטען ומקדמים גישור.
תפעול תנור ואיכות המוצר
| פָּרָמֶטֶר | טווח פעולה אופייני |
|---|---|
| טמפרטורת תגובה | בערך 1900 C עד 2200 C |
| אנטלפיה של תגובה | כ-466 קילו-ג'יי לשומה, אנדותרמי |
| סוג תנור | תנור חשמלי שקוע קשת תלת-פאזי |
| תערובת טעינה | מקור סיד ופחמן, גודל ומסונן |
| הכנסת אנרגיה | כמה אלפי קוט"ש לטון קרביד |
| דירוג מוצר | מרוסק ומסונן לגדלי גושים וגרגירים |
דירוג, אריזה ושימוש במורד הזרם
לאחר ההקשה, הקרביד המקורר נמעך ומסנן. החתיכות מדורגות לפי גודל, והחומר העדין יותר, הנקרא לפעמים קנס קרביד או אבקה, הוא מוצר נפרד עם דרישות טיפול משלו. מכיוון שסידן קרביד מגיב עם לחות כדי לשחרר אצטילן, האריזה צריכה להגן על המוצר מפני אוויר ומים, ויש להתייחס לחלל הגז במיכל כמסוכן. במורד הזרם, הקרביד משמש לייצור אצטילן לריתוך וחיתוך, כמסיר גופרית בטיפול בברזל ופלדה, וכחומר הזנה בסינתזה כימית. כל אחד מהיישומים הללו מעדיף חלק בגודל שונה ותפוקת אצטילן שונה, וזו הסיבה שהדירוג וקצב הייצור, לא רק תכולת הסידן קרביד, כתובים במפרטי הרכישה.
בטיחות וטיפול
סידן קרביד הוא חומר תגובתי-למים. יש לאחסן אותו יבש והרחק מרצפות לחות, וכל אזור טיפול זקוק להגנה מפני חדירת מים ומפני ניצוצות. אצטילן שנוצר בטעות בחלל סגור מהווה סיכון שריפה ופיצוץ, ולכן אוורור וניטור גזים הם חלק מהפרקטיקה הרגילה בכל מקום שבו מאוחסנים או מרסקים קרביד. מגע עם לחות גם מדרדר את המוצר, ולכן בדיקת הקבלה כוללת תמיד בדיקה שהמכלים שלמים ושהחומר זורם חופשי- ולא מתקלקל. ניתוח מסך ובדיקת ייצור אצטילן הם בדיקות הקבלה הסטנדרטיות.
שאלות נפוצות
Q:מהי התגובה המייצרת סידן קרביד?
ת: CaO + 3C ל-CaC2 + CO. התגובה היא אנדותרמית, סופגת כ-466 קילו-ג'יי למול, וצריכה בערך 1900 C עד 2200 C כדי לפעול בקצב שימושי.
Q:מדוע מייצרים קרביד בתנור חשמלי?
ת: בגלל שהתגובה צריכה טמפרטורה מאוד גבוהה וכמות גדולה של אנרגיה. חימום התנגדות חשמלי דרך המטען מספק את האנרגיה הזו ישירות, מה שתנורי דלק-לא יכולים לעשות בטווח טמפרטורות זה.
Q:באיזה מקור פחמן משתמשים?
ת: קולה, אנתרציט, קולה נפט או ליגניט דל -אפר. הדרישות העיקריות הן אפר נמוך וחומר נדיף נמוך, יחד עם דירוג גודל ששומר על חדירת הנטל.
Q:מה קובע את הערך המסחרי של סידן קרביד?
ת: תפוקת ייצור האצטילן ליחידת מסה, יחד עם דירוג הגודל. קונים בודקים את תפוקת הגז במקום להסתמך על תכולת קרביד נומינלית בלבד.
Q:כיצד יש לאחסן סידן קרביד?
ת: יבש, באריזה אטומה-לחות, מרצפות לחות והרחק ממקורות הצתה. הוא מגיב עם מים לשחרור אצטילן, ולכן נדרשים אוורור וניטור גזים באזורי אחסון וריסוק.
Q:האם גודל הקרביד משנה לטיפול בפלדה?
ת: כן. תרגול דה גופרית פועל בדרך כלל עם שבר מסויים מסונן, וחלק לא -בגודל משנה הן את קצב ההזנה והן את תגובת דה הגופרית.
