يتم تصنيع كربيد الكالسيوم من خلال تسخين خليط الجير والكربون إلى 2000 إلى 2100 درجة مئوية في فرن القوس الكهربائي، وعند درجات الحرارة هذه يتم اختزال الجير بواسطة الكربون إلى كربيد الكالسيوم وأول أكسيد الكربون (CO).
تحضير كربيد الكالسيوم
- يتم إنتاج هذا المركب صناعيًا في فرن قوس كهربائي محمل بمزيج من الجير وفحم الكوك عند حوالي 2000 درجة مئوية، ولم تتغير هذه الطريقة منذ اختراعها في عام 1888 ميلادي:
CaO + 3C → CaC2 + CO
- لا يمكن بشكل عملي الوصول إلى درجة الحرارة المرتفعة المطلوبة لهذا التفاعل من خلال الاحتراق التقليدي، لذلك فإنه يتم إجراء التفاعل في فرن القوس الكهربائي مع أقطاب الجرافيت.
- يحتوي منتج الكربيد المنتج بشكل عام على حوالي نسبة 80 ٪ من كربيد الكالسيوم من حيث الوزن، ويتم سحق الكربيد من أجل إنتاج كتل صغيرة يمكن أن تتراوح من بضعة مم إلى 50 مم.
- يتم قياس محتوى كربيد الكالسيوم للمنتج عن طريق قياس كمية الأسيتيلين المنتجة في التحلل المائي، تم اكتشاف طريقة الإنتاج في فرن القوس الكهربائي بشكل مستقل في عامي 1888 ميلادي و 1892 ميلادي.
- طريقة الإنتاج: طريقة تقليل الفرن الكهربائي هي الطريقة الوحيدة للإنتاج الصناعي لكربيد الكالسيوم في الوقت الحاضر، يتم وضع أكسيد الكالسيوم وفحم الكوك لتفاعل الاختزال عند 2000 ~ 2200 درجة مئوية:
-CaO + 3C─ → CaC2 + CO
- يتدفق كربيد الكالسيوم المصهور الناتج إلى الخزان المستقبل من قاع المفاعل، ويتم الحصول على المنتج النهائي بعد عملية التبريد.
- ينتمي إنتاج كربيد الكالسيوم إلى عملية درجة حرارة عالية مع إنتاج كمية كبيرة نسبيًا من الغبار واستهلاك كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية.
- في الثمانينيات، لقد استهلك إنتاج كل طن من كربيد الكالسيوم طاقة صناعية تبلغ حوالي 10 ~ 11 جيجا جول، من أجل تقليل استهلاك الطاقة يستخدم الناس في الغالب فرن كربيد الكالسيوم على نطاق واسع ومغلق.
- وذلك من أجل تقليل فقد الحرارة وأيضًا في إعادة تدوير أول أكسيد الكربون.
