Karbur tal-kalċju (CaC₂), komunement magħruf bħalakarburjewġebel elettriku, hija prodotta prinċipalment minn proċessi industrijali li jinvolvu reazzjonijiet ta 'temperatura għolja.
1. Metodu tal-forn bl-ark elettriku (proċess industrijali ewlieni)
Prinċipju
B'dan il-metoduġebel tal-ġir (CaCO₃)Ukokk (karbonju)jgħaddu minn reazzjoni f'forn b'ark elettriku f'temperatura2000-2200 grad. Ir-reazzjoni sseħħ f'żewġ stadji:
Dekompożizzjoni tal-ġebla tal-ġir:CaCO₃ΔCaO+CO₂↑
Tnaqqis ta' ossidu tal-kalċju bil-karbonju:CaO+3CEArk elettrikuCaC₂+CO↑
Proċess
Preparazzjoni ta 'materja prima:
Ġebla tal-ġir(purità Akbar minn jew ugwali għal 90%) hija mgħaffeġ għal ċertu daqs tal-partiċelli.
Kokk(karbonju fiss għoli, kubrit baxx) jaġixxi bħala aġent li jnaqqas u konduttur tal-elettriku.
Taħlit:
Ġebla tal-ġir u kokk huma mħallta ġoproporzjon tal-massa 1:3u mitmugħa fil-forn.
Reazzjoni f'temperatura għolja:
Taħt l-influwenza tal-kurrent elettriku (200-400 V), jiġi ffurmat ark, li jsaħħan it-taħlita għal temperatura ta 'aktar minn 2000 grad.
L-ossidu tal-kalċju jirreaġixxi mal-karbonju biex jifforma karbur tal-kalċju u monossidu tal-karbonju (CO).
Ipproċessar tal-prodott:
Il-karbur tal-kalċju mdewweb jitkessaħ f'forom biex jiffurmaw blokki solidi.
Il-gass CO huwa jew rilaxxat (bil-purifikazzjoni) jew riċiklat.
Vantaġġi
Effiċjenza għolja, adattata għal produzzjoni fuq skala kbira (il-produzzjoni annwali tad-dinja taqbeż il-100 miljun tunnellata).
Cost-effettiv għall-produzzjoni ta 'aċetilena fuq skala industrijali.
Difetti
Estremament intensiv fl-enerġija (~ 3000-4000 kW/h kull tunnellata ta 'CaC₂).
Kokk ta’ purità għolja huwa meħtieġ u jiġu ġġenerati emissjonijiet ta’ CO.
2. Tnaqqis karbotermiku f'temperatura għolja (proċessi tal-laboratorju jew speċjalizzati)
Prinċipju
L-użu tad-dijossidu tas-silikon (SiO₂) jew l-aluminju bħala aġent li jnaqqas biex jipproduċi karbur tal-kalċju mill-ossidu tal-kalċju:
CaO+3CHtemp.CaC₂+CO↑
jew
4CaO+Al₂O₃Temp.2CaC₂+2CaO\\cdotpAl₂O₃
Proċess
Kalċinazzjoni: Il-ġebla tal-ġir jissaħħan biex tipproduċi ossidu tal-kalċju (CaO).
Reazzjoni: CaO смешивается с углеродом (или кремнием/алюминием) и нагревается в печи (>2000 grad).
Tindif tal-Prodott: Il-prodott imkessaħ huwa mgħaffeġ u purifikat biex jirrilaxxa CaC₂.
Vantaġġi
Adattat għal sinteżi tal-laboratorju jew produzzjoni fuq skala żgħira.
Jippermetti kontroll preċiż tal-indafa.
Difetti
Effiċjenza baxxa u spejjeż għoljin tal-enerġija jillimitaw l-użu industrijali.
3. Metodi Alternattivi
(1) Tnaqqis karbotermiku bl-użu tas-silika
Juża SiO₂ bħala aġent li jnaqqas: 2CaO+SiO₂+5CΔ2CaC₂+SiC+4CO↑.
Jipproduċi karbur tal-kalċju u karbur tas-silikon (SiC) bħala prodott sekondarju.
(2) Forn ta 'l-elettrodu b'sorsi ta' karbonju gassuż
Metodu sperimentali bl-użu tal-metanu (CH₄) bħala sors tal-karbonju: CaO+CH₄ΔCaC₂+2H₂↑
Għadu taħt riċerka minħabba-problemi tekniċi.
(3) Bijotnaqqis (sperimentali)
Juża mikro-organiżmi biex inaqqas CaCO₃ għal CaC₂, iżda l-iskalabbiltà hija limitata.