Framleiðsluaðferðir kalsíumkarbíðs (CAC₂)
Kalsíumkarbíð (CAC₂), almennt þekktur semCarbideEðaRafmagnssteinn, Er fyrst og fremst framleitt með iðnaðaraðferðum sem fela í sér háhitaviðbrögð.
1. Rafmagnsbogaraðferð (almenn iðnaðarferli)
Meginregla
Í þessari aðferð,Kalksteinn (Caco₃)OgKók (kolefni)Eru hvarfast í rafmagns bogaofni við hitastig2000–2200 gráðu. Viðbrögðin eiga sér stað í tveimur áföngum:
Niðurbrot kalksteins: Caco₃δ cao+co₂ ↑
Minnkun kalsíumoxíðs með kolefni: Cao +3 celectric boga cac₂+co ↑
Ferli flæði
Raw efni undirbúningur:
Kalksteinn(Hreinleiki meiri en eða jafnt og 90%) er mulinn í ákveðna agnastærð.
Kók(Hátt föst kolefnisinnihald, lítið brennistein) virkar bæði sem afoxunarefni og rafmagnsleiðari.
Blöndun:
Kalksteinn og kók er blandað saman í a1: 3 massahlutfallOg fóðrað í ofninn.
Háhitaviðbrögð:
Rafstraumur (200–400 V) býr til boga og hitar blönduna í yfir 2000 gráðu.
Kalsíumoxíð hvarfast við kolefni til að mynda kalsíumkarbíð og kolmónoxíð (CO).
Vörumeðferð:
Bráðið kalsíumkarbíð er kælt í mótum til að mynda fastar blokkir.
CO gas er annað hvort loftræst (með skrúbbi) eða endurunnið.
Kostir
Mikil skilvirkni, hentugur fyrir stórfellda framleiðslu (alþjóðleg árleg framleiðsla fer yfir 100 milljónir tonna).
Hagkvæmir til að framleiða asetýlenframleiðslu í iðnaði.
Ókostir
Mjög orkufrekur (~ 3000–4000 kWst á tonn af CAC₂).
Krefst mikils hreinleika kóks og býr til CO losun.
2. Minnkun á háhitastigi (lækkun á rannsóknarstofu eða sérhæfðum ferlum)
Meginregla
Notar kísildíoxíð (sio₂) eða ál sem afoxunarefni til að framleiða kalsíumkarbíð úr kalsíumoxíði:
Cao +3 chigh temp. CAC₂+CO ↑
eða
4cao+al₂o₃high temp. 2cac₂ +2 cao \ cdotpal₂o₃
Ferli flæði
Kalking: Kalksteinn er hitaður til að framleiða kalsíumoxíð (CAO).
Viðbrögð: CaO is mixed with carbon (or silicon/aluminum) and heated in a furnace (>2000 gráðu).
Hreinsun vöru: Kældu afurðin er mulin og hreinsuð til að einangra CAC₂.
Kostir
Hentar fyrir nýmyndun rannsóknarstofu eða smáframleiðslu.
Leyfir nákvæma stjórn á hreinleika.
Ókostir
Lítill skilvirkni og mikill orkukostnaður takmarka iðnaðarnotkun.
3. Aðrar aðferðir
(1) Minnkun á karboxi með kísildíoxíði
Notar Sio₂ sem minnkandi umboðsmann: 2CAO+SiO₂ +5 Cδ 2CAC₂+SIC +4 Co ↑
Framleiðir kalsíumkarbíð og kísil karbíð (SIC) sem aukaafurð.
(2) Rafskautofn með loftkenndum kolefnisheimildum
Tilraunaaðferð með því að nota metan (ch₄) sem kolefnisgjafa: CaO+ch₄δ CAC₂ +2 H₂ ↑
Enn í rannsóknarstigi vegna tæknilegra áskorana.
(3) Lífslækkun (tilraunakennd)
Notar örverur til að draga úr Caco₃ í CAC₂, en sveigjanleiki er takmarkaður.
