Metodi ta 'produzzjoni ta' karbur tal-kalċju (CAC₂)
Karbur tal-kalċju (cac₂), magħruf komunement bħalaKarburJewĠebla elettrika, Huwa prodott primarjament permezz ta 'metodi industrijali li jinvolvu reazzjonijiet ta' temperatura għolja.
1. Metodu tal-forn tal-ark elettriku (proċess industrijali mainstream)
Prinċipju
F'dan il-metodu,Limestone (Caco₃)UKokk (karbonju)Huma rreaġixxew f'forn elettriku ta 'ark f'temperaturi ta'2000–2200 grad- Ir-reazzjoni sseħħ f'żewġ stadji:
Dekompożizzjoni tal-franka: Caco₃δ CaO + Co₂ ↑
Tnaqqis tal-ossidu tal-kalċju bil-karbonju: Cao +3 arc celectric cac₂ + co ↑
Fluss tal-proċess
Preparazzjoni tal-materja prima:
Ġebla tal-ġebla(Il-purità akbar minn jew daqs 90%) hija mgħaffġa għal daqs speċifiku tal-partiċella.
Kokk(Kontenut għoli ta 'karbonju fiss, kubrit baxx) jaġixxi kemm bħala aġent li jnaqqas kif ukoll konduttur elettriku.
Taħlit:
Il-ġebla tal-franka u l-kokk huma mħallta fiProporzjon tal-massa 1: 3U mdaħħla fil-forn.
Reazzjoni ta 'temperatura għolja:
Kurrent elettriku (200-400 V) jiġġenera ark, li jsaħħan it-taħlita sa aktar minn 2000 grad.
L-ossidu tal-kalċju jirreaġixxi bil-karbonju biex jifforma karbur tal-kalċju u monossidu tal-karbonju (CO).
Immaniġġjar tal-Prodott:
Karbur tal-kalċju mdewweb huwa mkessaħ fil-forom biex jifforma blokki solidi.
Il-gass CO huwa jew ventilat (bi scrubbing) jew riċiklat.
Vantaġġi
Effiċjenza għolja, adattata għall-produzzjoni fuq skala kbira (il-produzzjoni globali annwali taqbeż il-100 miljun tunnellata).
Kosteffikaċi għall-produzzjoni ta 'aċetilena fuq skala industrijali.
Żvantaġġi
Estremament intensiv fl-enerġija (~ 3000-4000 kWh għal kull tunnellata ta 'cac₂).
Teħtieġ kokk ta 'purità għolja u tiġġenera emissjonijiet ta' CO.
2. Tnaqqis karbotermiku ta 'temperatura għolja (skala tal-laboratorju jew proċessi speċjalizzati)
Prinċipju
Juża dijossidu tas-silikon (Sio₂) jew aluminju bħala aġent li jnaqqas biex jipproduċi karbur tal-kalċju mill-ossidu tal-kalċju:
Cao +3 chigh temp. Cac₂ + co ↑
jew
4CAO + Al₂o₃high Temp. 2Cac₂ +2 CaO \ CdotPal₂o₃
Fluss tal-proċess
Kalċinazzjoni: Il-franka hija msaħħna biex tipproduċi ossidu tal-kalċju (CAO).
Reazzjoni: CaO is mixed with carbon (or silicon/aluminum) and heated in a furnace (>2000 grad).
Purifikazzjoni tal-prodott: Il-prodott imkessaħ huwa mgħaffeġ u raffinat biex jiżola cac₂.
Vantaġġi
Adattat għal sinteżi tal-laboratorju jew produzzjoni fuq skala żgħira.
Jippermetti kontroll preċiż fuq il-purità.
Żvantaġġi
Effiċjenza baxxa u spejjeż għoljin tal-enerġija jillimitaw l-użu industrijali.
3. Metodi alternattivi
(1) Tnaqqis karbotermiku bid-dijossidu tas-silikon
Juża sio₂ bħala aġent li jnaqqas: 2cao + sio₂ +5 cδ 2cac₂ + sic +4 CO ↑
Jipproduċi karbur tal-kalċju u karbur tas-silikon (sic) bħala prodott sekondarju.
(2) Forn tal-elettrodi b'sorsi tal-karbonju gassużi
Metodu sperimentali bl-użu tal-metan (ch₄) bħala sors tal-karbonju: CaO + ch₄δ cac₂ +2 h₂ ↑
Għadu fil-fażi ta 'riċerka minħabba sfidi tekniċi.
(3) Bijo-Tnaqqis (Esperimentali)
Juża mikro-organiżmi biex inaqqas il-caco₃ għal cac₂, iżda l-iskalabbiltà hija limitata.
