Способ получения карбида кальция

Способ получения карбида кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОИИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсниз

Социалистических

Республик

,ч с //, (61) дополнительное и авт. свпд-ву— (22) Заявлеио 100973 (21) 19б12б4/2б

Р1) М К 2 с присоединением заявки №вЂ”

С 01 В 31/32

Говударвтввннын номнтвт йаввта Мнннотров ШР по нвнвн пвойрвтвпнй н отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 250977. Бтеллетень № 35 (45) Дата опубли1<овання описания 2010-;7 (53) УДК бб1 . 842. 6 21 (088. 8) {72) Авторы В.Т.Голубенко, В.Ф.Бабенко, Т.В.Голу

ИЗОбрЕТЕНИЯ B.Ì.Ìàëüöåâ, A. Н. Пасечник и Д. Я . Гелл

Грозненский ордена Трудового Красного Знамени нефтяной институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к производству карбида кальция, используемого преимущественно для получения ацетилена.

Известен промышленный способ производства карбида кальция путем плавки электрической дугой шихты, приготовленной иэ механической смеси обожженной кальциевой извести с углеродом )11 .

Однако иэ-за малой активной поверхности взаимодействующих компонентов процесс -получения карбида кальция весьма .длительный и энергоемкий.

Известен также способ получения карбида кальция-.ïóÒåì плавки смеси извес-)5 ти и кокса-, ло котарому с целью интенсификации npoqea<:à в реакционное про странство электродуговой печи через полые электроды:подают, углеводородное сырье в газообразной, жисдкой. или твер-20 дой фазе. При взаимодействии углеводородов с накаленной до 2000-2500 С по0 верхностью расплава последние расщепляются с выделением дополнительного количества углерода,.что позволяет ус-25 корить процесс плавки (21. Недостатками способа являются большая длительность процесса из-за незначительной поверхности контакта реагирующих компонентов, большие энергетические эа- )О

2 траты, обусловленные высот<отемпературным расщеплением углеводородов (2500t) а также невозможность использования побочных продуктов технологнчесс<огo процесса (смесь сажи, водорода, ацетилена).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ полу ения карбида кальция путем науглероживания окиси кальция коксовым углеродом.при 700-1500 С и последующей плавкой полученной смеси до образования карбида кальция. Процесс науглероживания ведут в несколько стадийв а) приготовление мелкодисперсной водно-битумной эмульсииr

6) смешивание окиси кальция с полученной эмульсией до образования гидроокиси кальция, пропитанной битумом, и сушка ее; в) нагрев полученной смеси в кипящем слое при 700-1500 С до образования окиси кальция, науглероженной коксовым углеродом. Процесс плавки окиси кальция, пропитанной укаэанным образом углеродом, ведут в карбидных печах до образования карбида кальция (3) .

Однако указанный способ многостадиен и сложен в аппаратурном оформлении

573446 ного гранулометрического состава (2-5-10-... 100мм) s слое, например, в реакторе, пропитывают углеводородами в газовой фазе (например, природным газом,, попутными газами нефтедобы. чи или нефтепереработки) при объемной скорости подачи 100-4gOI час через слой окиси кальция, нагретой.до темпе»

1>атуры процесса науглероживания при давлении ниже или немного выше атмосферного, В этих условиях происходит термическое разложение углеводородов на пироуглерод (углерод графитовой структуры) и водород, отложение абра зовавшегося углерода на поверхности открытых пор, имеющихся в зернах оки си кальция и на поверхности этих зерен. Этим обеспечивается большая активная поверхность реагирующих компо" нентов. Объемная скорость подачи углеводородов 100-400 ч является оптимальной, поскольку при большей скорости происходит расщепление углеводородов до сажи, которая уносится отходящим реакционным газом, ухудшая его качество и увеличивая расход исходно . го сырья ° Полученный таким образом углеизвестковый материал смешивают с недостающим для реакции количеством углерода (например антрацита)< эагру жают в карбидную пЕчь и плавят извест ным способом до получения карбида кальция. C целью увеличения содержания водорода в реакционном газе (до

963), процесс науглероживания ведут при 1050-1200 С и используют углеводороды в газовой фазе с содержанием водорода 22-25 мас.Ъ их.молекулы.

Пример l. Комовую известь с исход» ными данными, приведенными в таблице нагревают до 1050 С в реакторе с внеш" о ним нихромовым нагревателем, при этоМ комовую известь приготавливают ив местных известников кл. В .

Пористость, ф

Объем пор, смзг уд вес. г/см

Поверхность, м"

Содержание

Сао+М1О, вес.Ъ

3 5 8 15

20 20 20 40

1,529 0,326 49,85

78,7

1,47 йэвести. Привес пироуглерода|к весу извести составил 53,4.вес.Ъ. Полученный реакционный гаэ содержит до 92% водорода. Науглероженную таким образом окись кальция затем плавят известным способом в карбидной печи.

Благодаря. использованию углеводородов в газовой фазе для науглероживания окиси кальция в указанных условиях значительно сокращена многостадийность процесса науглероживания и упрощено его аппаратурное оформление. Кроме того, в качестве побочного продукта (эмульгап р, смеситель, нагрев в кипящем ",слое) . Кроме того, получаемый В щрОцессе науглероживания побочный продукт - реакционный газ, не может быть использован как целевой про5 дук(т,, так как наряду с водородом содержит значительное количество других примесей, .Цель изобретения — упрощение процесса с одновременным получением продук- 10 ционного водорода.

Для этого окись кальция предварительно науглероживают при 700-1500 С углеродом углеводородов в газовой фазе при объемной скорости их подачи чеРез (8 слой окиси кальция, нагретой до темпе ратуры процесса науглероживания, 100400 час . В качестве углеводородов используют такие, молекулы которых содержат>22-254 водорода.. Полученный таким образом углеизвеатковый материал плавят в карбидной печи известным способом.

Отличительными признаками способа является то, что науглераживание окиси кальция производят .углеродам углеводородов в газовой фазе при объемной скорости Нх подачи через слой окиси кальция, нагретой до температуры процесса науглероживания, 100-400(час а г качестве углеводородов используют углеводороды с содержанием:водорода в молекуле 22-253 (например, попутные газы нефтедобычи и нефтепереработки) .

Этот способ позволяет получать также второй товарный продукт. - водородсодержание которого в реакционном газе составляет до 92-95%.

Технология получения карбида кальция Во данному способу состоит в следующем. Нагретую до 700-1500 С обо>кQ женную известь (окись кальция) раэлич-, Отношение высоты слоя к диаметру загрузки 3!1 ° Через нагретый слой в течение 3 ч подают углеводородный газ следующего состава,об :

Нз — 66, СН4 - 31, СΠ— 1,3, М -1,79 с объемной скоростью 270 час при избыточном давлении 20-30 мм рт.ст, Для устранения;потерь углерода на его ra- 80 зификацию с парами воды, имеющейся в сырье, углеводороды перед подачей осушивают поглотителями. Весовое количество поданного за 3 ч углеводородного сырья составило 117 вес.% на 100 вес;%!

Фракционный состав загрузки мм

573446

Формула изобретения

Составитель В.Попов

«Редактор» P.Uóðíàì Техред Э.Фанта Корректор С.ямалова

Заказ 3510/18 Тираж 658 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж"35 Раушская наб. д.4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 получают реакционный гBs BblcoKQA концентрацией водорода, который применяется в металлургической, химической и др. отраслях промышленности.

1.Способ получения карбида кальция путем науглероживания окиси кальция углеродом углеводородов при 700-150УС отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса с одновременным получением продукционного водорода, углеводороды используют в газовой фазе, которые подают на стадию науглероживания с объемной скоростью 100-400 час < через. слой окиси кальция, нагретой до температуры процесса науглероживэния.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что .в качестве углеводородов подают углеводороды с содержанием водорода в молекуле 22-253, например, попутные газы нефтедобычи и нефтепереработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения

1.Марковский Л.Я„, Оршанский Д.Л., Прянишников В.П.,Химическая электротермия Госхимиэдат, М.-JI., 1952,с,95.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 350753, кл. С 01 В 31/30, 22.09.72, З.Патент США Р 3623839, кл. 23-208, 30.11.71.