Карбидный способ получения ацетилена: 1 Назовите способы получения ацетилена. Запишите уравнения соответствующих реакций.
alexxlab | 28.07.1987 | 0 | Разное
Способ получения ацетилена
Способ получения ацетилена. Сущность изобретения: обрабатывают воду и раствор гипохлорита натрия переменным магнитным полем с величиной индукции 0,07 – 0,09 Тл подают обработанную воду в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена. Обработанный раствор гипохлорита натрия подают на стадию очистки ацетилена. 1 табл. чЁ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л С 10 Н 9/00, 11/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4913623/04 (22) 22.02.91 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Ленинградский научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) Ю.M.Ñîêîëüñêèé, Л.В,Прокопьева,.
А.А.Чаманов, С.Д.Шапранов и В,Г,Эрих (56) Стрижевский И.И. Технологические основы и безопасность производства газообразного и растворенного ацетилена. Л.:
Химия, 1968, Антонов И.
С.П. Получение ацетилена из карбида кальция, М.: Химия, 1980, Сокольский Ю.M. Влияние магнитной обработки воды на уменьшение потерь ацетилена с карбидным илом. Рук, ¹ 647— хп-90 Деп. ОНИИТЭХИМ, г. Черкассы (Ленниигипрохим), (прототип).
Изобретение относится к технологии неорганических веществ и можеть быть использовано для производства ацетилена из . карбида кальция “сухим” методом.
Существуют два метода получения аце тилена из карбида кальция — “мокрый” и
“сухой”. По первоме методу карбид подают в воду, взятую в 2 — 5-кратном избытке от стехиометрии, вследствие чего частицы
СаС2 полностью разлагаются водой. В качестве отхода производства по “мокрому” методуобразуется так называемый карбидный ил – водная суспензия гидроксида кальция . c содержанием твердой фазы до 25%.. С карбидным илом теряется часть ацетилена, который содержится в нем в двух состояниях: Ы 1779261 А3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТИЛЕНА (57) Способ получения ацетилена.
Тл подают обработанную воду в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена. Обработанный раствор гипохлорита натрия подают на стадию очистки ацетилена. 1 табл. растворенным в жидкой фазе суспенэии и в виде пузырьков на поверхности твердых частиц. Потери ацетилена с карбидным илом достигают 0,5% объема производства.
При использовании ацетилена в качестве сырья для тонкого органического синтеза его подвергают очистке от примесей (фосфина и сероводорода) растворами электролитов, например, раствором гипохлорита натрия, На стадии очистки газообразного ацетилена возникает отход производства— шламовая вода, представляющая собой суспензию с содержанием твердой фазы до 5%.
В производстве ацетилена “мокрым” методом шламовая вода содержит ацетилен в двух состояниях; растворенным B жидкой
1779261 фазе суспензии и в виде пузырьков на поверхности твердых частиц. Потери ацетилена со шламовой водой в данном производстве составляют 0,5%, а суммарные потери — до 1,0
При производстве ацетилена “сухим” методом воду подают на карбид.в количестве, равном или меньшем стехиометрическому. При этом некоторые, особенно крупные, частицы CaCz не успевают полностью разложиться на CzHz и СаО вследствие образования на поверхности малорастворимых пленок Са(ОН)2, Недоразложившиеся частицы СаС попадают иэ “сухого” генератора ацетилена в отход производства — известь-пушонку, а также уносятся с потоком газа в промывну о колонну, где газ обрабатываеTся раствором гипохлорита натрия, и далее попадают в шламовую воду.
Потери ацетилена с известью-пушонкой достигают 1,0% от объема производства, Шламовая вода в производстве ацетилена “сухим” методом содержит С2Н2 в трех состояниях: растворенным в жидкой фазе суспензии (первая составляющая) в виде пузырьков на поверхности твердых частиц (вторая составляющая) и в виде газа (третья составляющая), который будет образовываться п ри взаимодействии недоразложившихся частиц СаС2 с водой, Потери ацетилена со шламовой водой: от первой составляющей — 0,2%, от второй — 0,2%, от третьей — 0,4% от объема производства.
Суммарные потери при “сухом” методе — до
1,8%.
Производство ацетилена по стране в целом является многотоннажным и из-за данных потерь безвозвратно теряются большие количества доростоящего продукта. Кроме того, потери ацетилена происходят в воздух, такая смесь является взрывоопасной, потери CzHz могут привести и приводят к вспышкам и взрывам. Ацетилен содержит токсичные примеси, поэтому потери С2Н2 резко ухудшают экологическую обстановку в промышленной зоне.
В производственных условиях потери ацетилена могут быть значительно большими из-за несовершества оборудования. Известные способы уменьшения потерь ацетилена связаны с усовершенствованием химической аппаратуры, При этом не устраняются потери, вызванные несовершенством химической технологии.
Известен способ уменьшения потерь ацетилена, связанный с использованием омагниченной воды. В генератор, работающий по “мокрому” методу, подают воду, об- рабатываемую переменным магнитным полем с индукцией 0,12 Тл, За счет снижения растворимости газа в омагниченной во де сокращаются потери ацетилена с карбидным илом на 85 гlм, что при з производительности 2000 т CzHz/год со5 ставляет 5 т, т,е, 0,25% от объема производства или 25% от суммарных потерь по
“мокрому”.
Недостаток способа заключается в том, что потери ацетилена остаются относитель10 но. высокими, что не улучшает экологии и по-прежнему ограничивает утилизацию карбидного ила, Целью изобретения является сокращение потерь ацетилена, 15 Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения ацетилена иэ карбида кальция с использованием омагниченной воды в производстве “сухим” методом воду, подаваемую в генератор
20 ацетилена, и.раствор гипохлорита натрия, подаваемый на промывку ацетилена, обрабатывают переменным магнитным полем с индукцией 0,07 — 0,09 Тл.
Отличия от прототипа следующие: обра25 батываются магнитным полем одновременно два жидкостных потока; магнитная обработка осуществляется при значительно меньших величиных магнитной индукции, Пример. Ацетилен получают “сухим”
30 методом по традиционной технологии в генераторе с производительностью 10 и 1 т
CaCz/ч. Вода, поступающая в генератор в количестве 10, +. 1 м /ч, проходит через пез ременное магнитное поле с индукцией 0,08 .
35 Тл. В генераторе образуется ацетилен и известь-пушонка с остаточным содержанием
CzHz 0,17 мас.%,, Далее ацетилен направляется в и ромы вную колон ну, где подвергается промывке омагниченной водой 8 — 12
40 м /ч и раствором гипохлорита натрия 35— з
40 м /ч, который проходит через переменз ное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл. В шламовой воде после промывной колонны общее содержание ацетилена — 190 г/м, в
45 том числе в жидкой фазе -20 г!мз, содержанием фосфина — 0,11 гlм, сероводорода— з
021 / 3
Аналогично были проведены опыты для обоснования пределов предлагаемых пара50 метров, а также “фоновые” опыты (без магнитной обработки). Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из таблицы, при оптимальных условиях суммарные потери ацетилена уменьшаются в 1,7
55 раза, причем одновременно сокращаются потери как с известью-пушонкой, так и со шламовой водой, При омагничивании только воды, подаваемой в генератор ацетилена, сокращают1779261
Обрабатываемая
Потери
Оодвркание д плановой поде, г/и
Содврканив в пупсике,$ йагнитная индукция1 раствор гипохлорита натрия иода в генератор
М от объема произ водства суннарнне с водой
1 с пушонкой 7 т/год
Сгвг
Н20
С2Н2 нь г
Тл в кидкой фазе в суспензии т/год т/год
547
p,ão
2j9 I2B
l,58
j,49
J,4I
o,jî
piro
0,10
О,ЗО
0,28
j24
0,20
o,гО
2о4
В0
З1О
0,05
0,06
810
1го во
0,26
r6o 10в
5 р,Р7
o,IO
o,1о
0,10
0,10
p,1О
r,ã2
I,14
j,05
О,гг
0,2О
0,18
0,20
268
260
0,20 .
0,20
p,гО
146
ro4. во.
О,08 р,Р9
О,IO
О,ir
0,05
0,06
0,07
p,ов
0,09
О,IO
0,11 о.Р7
0;09
-во
181
250
2З1
240 80
117 96
21.
0,96
0,16
0,15
202
llO
14 гзо
0.9г
815
0.20 о,го
О,20
0,21
О,гг
О,г7
Q З2
Q,20
0;гг
0,10
p,lv
219
r,57
1,56
j,55
1,5Э
j,47
1,46
1,45
0,99
845
126
p,ЗО
p,Ý0 р.ЗО
О, Зо-
0,ЗО
0.30
0,20
О.I9
Оп, 17
З10
j24
27О
255 гоо
I90
I75
Ь5 зо г5
219
2l9
219
219
219
jSB
I24
110
iI2
Iob
106
104
ro2
ЗЗ1
827
825 згз зг1
218 о,ro
О,ll
О,li о,«
0,18
o,IO
8;jj
4
8;03
Составитель Ю. Сокольский
Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова
Редактор
Заказ 4204 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат “Патент”. г. Ужгород, уп.Гагарина. 101 ся потери С2Н2, связанные с недоразложившимися частицами СаС2 в 1,4 раза, При величине магнитной индукции ниже 0,07 Тл эффект магнитной обработки слишком мал (потери ацетилена сокращаются на 0.17% от объема производства). При величине магнитной индукции выше 0,09 Тл известь-пушонка становится слишком влажной (свыше
10 мас. ), в бункерах возникает залипание пушонки, что приводит к остановкам производства, При омагничивании только раствора гипохлорита натрия, подаваемого на очистку ацетилена в промывных колоннах, сокращаются потери С2Н2, связанные с растворимостью газа в жид ой фазе шламовой суспензии в 1,05 раза, Если при этом величина магнитной индукции ниже 0,07 Тл, то эффект магнитной обработки слишком мал (потери ацетилена сокращаются на 0,02 % от объема производства).
Магнитная обработка двух жидкостных потоков одновременно влияет на все три составляющие ацетилена в шламовой воде, кроме того, снижается содержание С2Н2 в извести-пушонке. Потери ацетилена при этом уменьшаются больше (на 147 т/год или
5 в 1,7 раза), чем при обработке обоих потоков порознь на разных технологических нитках (на 117 т/год при индукции 0.08 Тл), При производительности 22000 т ацетилена в год среднее сокращение суммарных потерь
10 составляет 0,68% от объема производства или 58% от общих потерь. Таким образом, по сравнению с известным способом суммарные потери сокращаются в 2,3 раза.
Формула изобретения
15 Способ получения ацетилена, включающий обработку воды переменным магнитHblM полем, подачу обработанной воды в генератор для взаимодействия с карбидом кальция с получением ацетилена, очистку
20 полученного ацетилена раствором гипохлорита натрия, о тл и ч а ю щи и с я тем, что. с Целью сокращения потерь ацетилена, одновременно с водой осуществляют обработку раствора гипохлорита натрия пере25 менных магнитным полем, причем величина индукции магнитных палей составляет 0,07—
0,09 Тл.
Технологии производства ацетилена в XX веке. Основные тенденции их развития в парадигме низкоуглеродной экономики будущего | Шляпин
1. Schobert H. // Chemical reviews. 2014. V. 114. №. 3. Р. 1743-1760.
2. Pässler P. et al. Acetylene //Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – 2000.
3. https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/law_en (дата обращения: 25.08.2021)
4. Технология переработки углеводородных газов: Учебник для вузов / В.С. Арутюнов, И.А. Голубева, О.Л. Елисеев, Ф.Г. Жагфаров. М.: Юрайт, 2020. 723 с. (Высшее образование). Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. URL: https://urait.ru/bcode/447433 (дата обращения: 25.08.2021)
5. https://www.prnewswire. com/news-releases/acetylene-industry-review-2015-2019-and-forecast-to-2030—growing-applications-across-various-industries-301005161.html (дата обращения: 25.08.2021)
6. https://www.reportsanddata.com/report-detail/acetylene-market (дата обращения: 25.08.2021)
7. https://www.globenewswire.com/news-release/2019/04/12/1803145/0/en/Global-Acetylene-Gas-Market-is-Projected-to-Grow-at-US-6090-Mn-by-2025-End-QY-Research-Inc.html (дата обращения: 25.08.2021)
8. https://www.statista.com/statistics/933160/global-market-value-of-acetylene (дата обращения: 25.08.2021)
9. https://www.marketintellica.com/report/MI42508-global-acetylene-gas-market-study-2016 (дата обращения: 25.08.2021)
10. I. Kudryashova, E. Kharlampenkov, N. Zakharova, A. Kolevatova. Ecological-and-Economic Evaluation of Vinyl Chloride Production in Mineral Resource Clusters. E3S Web of Conferences 41, 02025 (2018). IIIrd International Innovative Mining Symposium; https://doi.org/10.1051/e3sconf/20184102025 (дата обращения: 25. 08.2021)
11. https://ru.scribd.com/doc/40218529/Petrochemical-Industry-Overview-Chemical-Economics-Handbook-SRI-Consulting (дата обращения: 25.08.2021)
12. https://www.iea.org/reports/the-future-of-petrochemicals (дата обращения: 25.08.2021)
13. https://ihsmarkit.com/products/chemical-technology-pep-ethylene-ethane-steam-cracking-29h.html (дата обращения: 25.08.2021)
14. Wang B. et al. // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 295. Р. 126377.
15. Huo H. et al. // Energy. 2021. Р. 120566.
16. Teong S.P., Zhang Y. // Journal of Bioresources and Bioproducts. 2020. V. 5. P. 96-100.
17. Guo J., Zheng D. // Industrial & engineering chemistry research. 2012. V. 51. №. 41. P. 13414-13422.
18. Diercks R. et al. // Chemical Engineering & Technology: Industrial Chemistry‐Plant Equipment‐Process Engineering‐Biotechnology. 2008. V. 31. №. 5. P. 631-637.
19. Mi Y., Zheng D., Jiang X. // Journal of Cleaner Production. 2016. V. 112. P. 1676-1682.
20. Mi Y. et al. // Fuel processing technology. 2014. V. 119. P. 305-315.
21. Mustafa A. et al. // Journal of Energy Chemistry. 2020. V. 49. P. 96-123.
22. Kanniche M. et al. // Applied Thermal Engineering. 2010. V. 30. №. 1. P. 53-62.
23. Bhown A.S., Freeman B.C. // Environmental science & technology. 2011. V. 45. №. 20. P. 8624-8632.
24. Li A. et al. // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2018. V. 6. №. 8. P. 9560-9565.
25. Li Y. et al. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2016. V. 55. №. 18. P. 5257-5262.
26. Liu Q. et al. // CIESC J. 2013. V. 64. P. 2573-2579.
27. Сафаралеева Р.А. Современные технологии получения ацетилена // Международная научно-практическая конференция молодых исследователей им. Д.И. Менделеева. 2016. С. 158–160.
28. Zhang Q., Wang J., Wang T. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2016. V. 55. №. 30. P. 8383-8394.
29. Yefei L.I.U. et al. // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011. V. 19. №. 3. P. 424-433.
30. Fincke J.R. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2002. V. 22. №. 1. P. 105-136.
31. Holmen A., Rokstad O.A., Solbakken A. // Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development. 1976. V. 15. №. 3. P. 439-444.
32. Kang H. et al. // Fuel Processing Technology. 2016. V. 148. P. 209-216.
33. Антонов В.Н., Лапидус А.С. Производство ацетилена. М.: Химия, 1970. 415 с.
34. Kopylov S.N., Gubina T.V. // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2016. V. 90. №. 1. P. 43-47
35. Likhanov V.A., Rossokhin A.V. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2020. V. 734. №. 1. P. 012207.
36. Трошин К.Я., Борисов А.А. // Горение и взрыв. 2017. Т. 10. №. 1. С. 34–38.
37. Chen L. et al. // Proceedings of the Combustion Institute. 2019. V. 37. №. 4. P. 5715-5722.
38. BASF, Preparation of acetylene and synthesis gas, US5789644 A, 1998.
39. HOECHST, GB Patents Nos. 921,305 and 958,046.
40. Трошин К.Я. // Химическая физика. 2019. Т. 38. №. 8. С. 3–11.
41. Li H.F. et al. // Angewandte Chemie. 2018. V. 130. №. 10. P. 2692-2696.
42. Hall K.R., Cantrell J.G., Weber, Jr B.R. // Natural Gas Processing from Midstream to Downstream. 2018. P. 499-507.
43. Zhang Q., Wang J., Wang T. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2017. V. 56. №. 18. P. 5174-5184.
44. Порсин А.В. и др. // Теоретические основы химической технологии. 2014. Т. 48. №. 4. С. 426–433.
45. Wang Z., Zheng D., Jin H. // International journal of hydrogen energy. 2007. V. 32. №. 16. P. 4030-4039.
46. Гарифзянова Г.Г. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. № 11. С. 98–100.
47. Zhifang W., Zheng D. // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008. V. 16. №. 5. P. 812-818.
48. Cao S., Wang D., Wang T. // Chemical engineering science. 2010. V. 65. №. 8. P. 2608-2618.
49. Gladish H. // Hydrocarbon Process. Petrol. Refiner. 1962. V. 41. P. 159-164.
50. Slovetskii D.I. // Petroleum Chemistry. 2006. V. 46. №. 5. P. 295-304.
51. Mueller R., Kaske G. // Erdoel Kohle, Erdgas, Petrochem. Brennst.-Chem.;(Germany, Federal Republic of). 1984. V. 37. №. 4.
52. Slovetskii D.I. // High Energy Chemistry. 2006. V. 40. №. 2. P. 86-92.
53. Olsvik O., Rokstad O. A., Holmen A. // Chemical Engineering & Technology: Industrial Chemistry-Plant Equipment-Process Engineering-Biotechnology. 1995. V. 18. №. 5. P. 349-358.
54. Dinh D.K. et al. // RSC advances. 2019. V. 9. №. 56. P. 32403-32413.
55. Krestinin A.V. // Combustion and Flame. 2000. V. 121. №. 3. P. 513-524.
56. Krestinin A.V., Moravsky A.P. // Chemical physics letters. 1998. V. 286. №. 5-6. P. 479-484.
57. Slovetskii D.I. et al. // High Energy Chemistry. 2002. V. 36. №. 1. P. 44-52.
58. An H. et al. // Fuel Processing Technology. 2018. V. 172. P. 195-199.
59. Bao W. et al. // Journal of chemical industry and engineering China. 2008. V. 59. №. 2. P. 472.
60. Kim K.S. et al. // IEEE transactions on plasma science. 2005. V. 33. №. 2. P. 813-823.
61. Juan L. et al. // Plasma Science and Technology. 2003. V. 5. №. 3. P. 1815.
62. Fincke J.R. et al. // Industrial & engineering chemistry research. 2002. V. 41. №. 6. P. 1425-1435.
63. Fincke J.R. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2002. V. 22. №. 1. P. 105-136.
64. Bolouri K.S., Amouroux J. // Plasma chemistry and plasma processing. 1986. V. 6. №. 4. P. 335-348.
65. Yao S., Nakayama A., Suzuki E. // Catalysis today. 2001. V. 71. №. 1-2. P. 219-223.
66. Li X.S. et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2008. V. 41 №. 17. P. 175203.
67. Inada Y. et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2014. V. 47. №. 17. P. 175201.
68. Dors M. et al. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2014. V. 34. №. 2. P. 313-326.
69. Diamy A. M. et al. // Vacuum. 2001. V. 61. №. 2-4. P. 403-407.
70. Heintze M., Magureanu M. // Journal of applied physics. 2002. V. 92. №. 5. P. 2276-2283.
71. Liu C., Mallinson R., Lobban L. // Journal of catalysis. 1998. V. 179. №. 1. P. 326-334.
72. http://vyazma-gas.ru/index.php/poleznaya-informatsiya/2015-01-25-16-12-15/istoriya-atsetilena (дата обращения: 25.08.2021)
73. Bittner D., Wanzl W. // Fuel Processing Technology. 1990. V. 24. P. 311-316.
74. Peuckert C., Baumann H., Bittner D., Klein J., Juntgen H. Method for production of Acetylene. U.S. Patent 4,378,232, March 29, 1983.
75. Fei W. et al. // Plasma Science and Technology. 2006. V. 8. №. 3. P. 307.
76. Yan B. et al. // Chemical engineering journal. 2012. V. 207. P. 109-116.
77. Jupudi R.S., Zamansky V., Fletcher T.H. // Energy & Fuels. 2009. V. 23. №. 6. P. 3063-3067.
78. Fletcher T.H., Barfuss D., Pugmire R.J. // Energy & Fuels. 2015. V. 29. №. 8. P. 4921-4926.
79. Richards A.P., Fletcher T.H. // Fuel. 2016. V. 185. P. 171-180.
80. Ma J. et al. // Fuel Processing Technology. 2017. V. 167. P. 721-729.
81. Shuang Y. et al. // Energy & Fuels. 2010. V. 24. №. 5. P. 2991-2998.
82. Wu C., Chen J., Cheng Y. // Fuel Processing Technology. 2010. V. 91. №. 8. P. 823-830.
83. Chen L. et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2009. V. 42. №. 5. P. 055505.
84. Bao W.R., Chang L.P., Lu Y.K. // Process safety and environmental protection. 2006. V. 84. №. 3. P. 222-226.
85. Mueller R., Kirker L., Peuckert C. Process for the production of acetylene and synthesis or reduction gas from coal in an electric arc process. U.S. Patent 4,588,850, May 13, 1986.
86. Berkowitz N. An introduction to coal technology academic press // New York. 1979. V. 36.
87. Peuckert C., Müller R. // Proceedings of the Seventh International Symposium on Plasma Chemistry, ed. CJ Timmermans. 1985. P. 274-279.
88. Yan B., Lu W., Cheng Y. China goes green: cleaner production of chemicals. 2012.
89. Zhang M. et al. // Energies. 2017. V. 10. №. 4. P. 513.
90. Zhang M. et al. // Chemical Engineering and Processing-Process Intensification. 2018. V. 128. P. 257-262.
91. López J.A., Lu C. // IEEE Transactions on Power Systems. 2020. V. 35. №. 5. P. 3459-3469.
92. Arora K. et al. // Mathematics. 2021. V. 9. №. 2. P. 186.
Главная — Школа №619
Отделение дошкольного образования на Д. Бедного
Школа на Черкасова
Школа на Кондратьевском
Обучение с применением дистанционных образовательных технологий
Все выпуски школьного ТВ »
Добро пожаловать
Сегодня Школа № 619 Калининского района Санкт-Петербурга – лидер образования, интерактивная площадка, куда съезжаются для обмена опытом взрослые и дети из разных регионов России и других стран. Одно из самых ценных и значимых событий недавнего времени – заключение договора о сотрудничестве с ереванской школой №8 им. А. С Пушкина, с которого началась теплая и крепкая дружба двух школ. Для нас это страничка новой истории.
Один из слоганов школы, родившийся 25 лет назад – «Дети и взрослые, объединяйтесь!» – сегодня стал общим направлением движения: дети и взрослые вместе обсуждают вопросы совершенствования системы образования, вместе совершают научные открытия, вместе творят и выходят на сцену, – вместе идут к общему успеху!
В области образования грядут глобальные изменения. Ученые утверждают: чтобы добиться реального успеха, нужно развивать в себе те способности, которые недоступны искусственному интеллекту, – креативность, воображение, инициативу, лидерские качества.
Школа № 619 делает ставку на развитие личности ребенка. Здесь ребенок с первых дней ученичества пробует свои силы в разных видах творческой, научной, спортивной и общественной деятельности. В школе создано пространство, в котором ученику предоставлены все возможности для раскрытия своей индивидуальности.
Собственная научно-практическая конференция «Многогранная Россия» и STA-лаборатория, проект «Абитуриент», лидерское движение, Малые Олимпийские игры, студии танца и вокала, легоконструирование и робототехника, детский театр, студия КВН и школьное ТВ, многообразие спортивных секций и собственный литературно-художественный журнал, обучение с оздоровлением, поддержка одаренных учащихся, творческие выезды во время каникул – вот он, настоящий праздник интеллекта, творчества, здоровья, воображения.
Школа 619 – ты как оркестр, где каждый музыкант, инструмент ведет свою партию, а в целом – рождается искусство. Ведь только тогда, когда школа поднимается от ремесла до искусства, она способна дать достойное образование и воспитание.
22.10.2022
Регистрация на Форум “Молодые молодым 2022” открыта!
01.10.2022
Родной Мариуполь, привет тебе!
30.09.2022
Приближается ДЕНЬ УЧИТЕЛЯ!
30.09.2022
Поздравляем Егора Алексеевича Киреева с получением нагрудного знака
29.09.2022
Кадеты приняли участие в благотворительной акции
29.09.2022
Ученик Школы 619 разработал чат-бот для выпускников
Все новости »
- Инновационная деятельность
- Воспитательная система
- Обучение с применением дистанционных образовательных технологий
- Смешанный формат обучения
- Система наставничества
- Реализация проекта в рамках грантовой поддержки
- ШСК “Олимп”.
Спортивная кафедра
- Бассейн
- Служба здоровья
- Концертный зал
- Загородная дача
- Столовая
- Информационно-библиотечный центр
Полезные ссылки
Версия для слабовидящих
Наши достижения
Участники профессиональных конкурсов 2020/2021
Быковский Андрей, 1Б
Быковский Виктор, 2Г
Макарова Софья, 3Г
Кузнецова Александра, 4А
Красильникова Ксения, 4В
Пивиков Егор, 3А
Ройтман Игорь, 3А
Ребезов Иван, 4Б
Волкова Полина, 3А
Забаровский Андрей, 4Б
Маврычева Полина, 4А
Филиппова Мария, 9г
Белов Владимир, 4Д
Савельева Мирабель, 2Г
Коноводова Антонина, 2Г
Шохина Маргарита, 6В
Жамков Никита, 8В
Шилова Маша, 1Б
27.09.2022
Поздравляем отделение дошкольного образования с профессиональным праздником!
27.09.2022
Информация по приему и обработке заявок по программе Юный гроссмейстер
27. 09.2022
Осенняя смена на Загородной даче!
27.09.2022
Учитель года: смотрим второе испытание!
27.09.2022
Скорбим вместе с вами
26.09.2022
619 Школа снова в эфире
23.09.2022
Учитель года: смотрим первое испытание!
23.09.2022
Болеем за Егора Алексеевича Киреева!
22.09.2022
Первое в 2022-2023 учебном году Всероссийское родительское собрание пройдёт в новом формате
22.09.2022
Начинаются конкурсные испытания для финалистов Всероссийского конкурса “Учитель года России”
21.09.2022
29 сентября состоится сбор макулатуры в корпусе НА ЧЕРКАСОВА
21.09.2022
Егор Алексеевич, мы с вами!
21.09.2022
Акция гуманитарной помощи
21.09.2022
Директор Школы 619 выступила с отчетом на заседании Правительства Санкт-Петербурга
18. 09.2022
Трудности перевода: не слышали
Все новости »
План-конспект урока по теме: «Алкины. Ацетилен».
Остроумов И.Г., Габриелян О.С.
Химия. 10 класс (базовый уровень). Мнемозина, 2013.
· Дополнительные источники: Габриелян, О.С. Химия. 10 класс. Базовый уровень: метод, пособие / О.С. Габриелян, А.В. Яшукова. – М.: Дрофа, 2008.
· Задание по учебнику: параграф №7, упр.1-7, стр. 63-64 «За рамками параграфа»
Тип урока: изучение нового материла.
Тема урока: «Алкины. Ацетилен».
Цель урока. Дать представление об алкинах (гомологическом ряде, признаках гомологов), номенклатуре и изомерии алкинов. Изучить физические и химические свойства алкинов, их применение и способы получения на примере ацетилена.
Учащиеся уже
познакомились с алканами, алкенами и алкадиенами; им известны признаки
гомологов и изомеров; отличие в химических свойствах предельных и непредельных
углеводородах.
Домашнее задание: параграф №7, упр.1-7, стр. 63-64 «За рамками параграфа»
Образовательная технология: проектная.
Методы: проблемный, проектный.
ФОУД: фронтальная, групповая, парная.
План урока
I. Организационный момент. Подготовиться к проведению урока, к эффективной работе на уроке.
II. Создание проблемной ситуации
Оборудование на столах учащихся: реактивы, плакаты с изображением молекул веществ и аппаратов, шаростержневые модели молекул веществ и др.
Оборудование и реактивы для проведения лабораторного опыта №3 стр. 224-225 учебника.
Учащиеся распределены по группам, у каждой группы свой набор оборудования или у каждой группы весь набор оборудования.
1-я группа. Молекулярная формула ацетилена, аппарат для резки и сварки металлов.
2-я группа. Шаростержневые модели молекул метана и ацетилена, образец карбида кальция.
3-я
группа. Шаростержневые модели ацетилена и его
ближайших гомологов.
4-я группа. Шаростержневые модели пентина-1 и некоторых его изомеров.
5-я группа. Шаростержневая модель ацетилена и склянки с растворами перманганатом калия и бромной водой.
6-я группа. Масштабные модели ацетилена и хлороводорода, изделия из поливинилхлорида. Схема получения хлоропренового каучука из винилацетилена и образцы резины.
Каждая группа получает задание, источники информации (инструктивная карта). Результатом работы каждой группы должен стать опорный конспект (схема) на бумажном и электронном носителях (мини-проект).
Обращаем внимание учащихся на оборудование на столах и формулируем проблемный вопрос: что объединяет данные предметы, изображения и т.д.?
Рабочая гипотеза: все предметы на столах связаны с новым гомологическим рядом углеводородов→Алкины→формулировка темы и цели урока.
III. Изучение нового материала
Л. О.
№3. Получение ацетилена карбидным способом и доказательство его непредельных
свойств (стр. 224-225)
Началом работы каждой группы является проведение лабораторного опыта №3. Его проводят подготовленные лаборанты в каждой группе после инструктажа по ТБ.
Возможно использование Единой коллекции Цифровых образовательных Ресурсов
Опыты: получение ацетилена карбидным способом, взаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия, горение ацетилена, взрыв смеси ацетилена с кислородом.
1-я группа. «Историки»
ОС. «Профессия ацетилена» (области применения)
Англ. химик Э. Деви, карбид калия, «светильный газ»
Франц. химик М. Бертло, неполное разложение метана, С2Н2 – ацетилен
Ацетилен горит коптящим пламенем. Почему?
А. Ле Шателье. Самое горячее пламя – 4000∙С
Резка, сварка металлов.
Задача: получение ацетилена в больших количествах → поиск
эффективных способов поучения.
2-я группа. «Технологи»
ОС. Способы получения ацетилена и его физические свойства
Физические свойства ацетилена: С2Н2-г., б/ц, б/з, м.р. в воде.
1500∙C
· В промышленности: 2СН4 → С2Н2+3Н2 (пиролиз – это разложение соединения при нагревании без доступа воздуха)
· В лаборатории и технике: СаС2+2Н2О →С2Н2+Са(ОН)2 (карбидный способ)
3-я группа. «Теоретики»
ОС. Алкины
СnН2n-2
Признаки гомологов
1. Одинаковый качественный состав (С,Н)
2. Количественно отличаются на группу -СН2–
3. Плавно изменяющиеся физические
свойства (↑Мr, ↑ρ, г-ж-т, ↑Tкип. и ↑Tпл., ↓растворимость в Н2О)
4. Одинаковое химическое строение (С≡С)
5. Одинаковые химические свойства (горение, реакции присоединения)
4-я группа. «Теоретики»
Изомерия: изомерия углеродного скелета, изомерия положения тройной связи, межклассовая изомерия.
Номенклатура Алкины
· Главная цепь содержит тройную связь С≡С
· Суффикс – ин
· Положение тройной связи С≡С указывают цифрой
Признаки изомеров
1. Одинаковый качественный состав (С, Н)
2. Одинаковый количественный состав
3. Разные физические свойства
4. разное химическое строение
5. разные химические свойства
5-я
группа. «Химики»
ОС. Химические свойства ацетилена
· Горение ацетилена
· Реакции присоединения
А) гидрохлорирования (продукт-винихлорид, мономер для получения поливинилхлорида)
Б) гидратация (реакция Кучерова, каталитическая)
В) галогенирование (обесцвечивание бромной воды)
Г) тримеризация (реакция Зелинского)
· Взаимодействие с раствором перманганатом калия (обесцвечивание раствора)
6-я группа. «Журналисты»
ОС. За рамками параграфа
Реакция полимеризации
Тримеризация, линейный триммер ацетилена, дивинилацетилен
Димеризация, винилацетилен (бутен-1-ин-3)
Винилацетилен→хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3) →хлоропреновый каучук
Хлоропреновый каучук, нефтепродукты
Полиацетилен+иод, электронные устройства
7-я
группа. Информационный центр, 2 ученика.
Задача центра: сбор итоговых работ каждой группы, создание общей презентации. Первый слайд – тема урока, дом. задание; последующие слайды – опорные конспекты каждой группы.
На основе своих конспектов каждая группа делает устный доклад на основе общей презентации.
Остальные учащиеся делают записи в тетрадях, дома оформляют ОК по темам всех групп.
IV. Закрепление
Обсуждаем проблемный вопрос, поставленный в начале урока.
1. Ацетилен получают из метана и карбида кальция.
2. Ацетилен используется для газовой резки и сварки металлов.
3. Ацетилен – первый член гомологического ряда алкинов, углеводородов с тройной связью С≡С.
4. Для алкинов характерна изомерия углеродного скелета, изомерия положения тройной связи, межклассовая изомерия.
5. Качественные
реакции на непредельные соединения – обесцвечивание подкисленного раствора
перманганата калия и бромной воды.
6. Хлорвинил – мономер для производства поливинилхлорида, используемого для изготовления изоляционных материалов. Хлоропреновый каучук получают из винилацетилена. Из данного каучука получают специальную резину.
V. Рефлексия
1. Пригодится ли вам информация, полученная на уроке в практической жизни?
2. Что нового вы узнали?
3. Понравилась ли вам форма проведения урока?
4. Хотели ли бы именно так проводить уроки?
Расчёт времени урока
Взаимодействие ацетилена с водородом
Это далеко не все химические свойства ацетилена.
Ацетилен, получение, свойства, химические реакции.
Ацетилен, C2h3 – органическое вещество класса алкинов, непредельный углеводород.
Ацетилен, формула, газ, характеристики
Физические свойства ацетилена
Химические свойства ацетилена
Получение ацетилена в промышленности и лаборатории
Химические реакции – уравнения получения ацетилена
Применение и использование ацетилена
Взрывоопасность ацетилена и безопасность при обращении с ним
Применение
Структурная формула ацетилена указывает нам на довольно прочную связь между атомами углерода. При ее разрыве, например при горении, выделяется очень много энергии. По этой причине ацетиленовое пламя обладает рекордно высокой температурой – около 4000 °C. Его используют в горелках для сварки и резки металла, а также в ракетных двигателях.
Читать также: Столы для кладки кирпича
Пламя горения ацетилена имеет также очень высокую яркость, поэтому его часто используют в осветительных приборах. Используется он и во взрывотехнике. Правда, там применяется не сам ацетилен, а его соли.
Как видно из разнообразных химический свойств, ацетилен может применяться как сырье для синтеза других важных веществ: растворителей, лаков, полимеров, синтетических волокон, пластмасс, органического стекла, взрывчатых веществ и уксусной кислоты.
Безопасность
Как уже говорилось, ацетилен – огнеопасное вещество. С кислородом или воздухом он способен образовывать крайне легковоспламеняющиеся смеси. Чтобы вызвать взрыв, достаточно одной искры от статического электричества, нагрева до 500 °C или небольшого давления. При температуре 335 °C чистый ацетилен самовоспламеняется.
Из-за этого ацетилен хранят в баллонах под давлением, которые наполнены пористым веществом (пемза, активированный уголь, асбест). Таким образом, ацетилен распределяется по порам, уменьшая риск взрыва. Часто эти поры пропитывают ацетоном, из-за чего образуется раствор ацетилена. Иногда ацетилен разбавляют другими, более инертными газами (азот, метан, пропан).
Этот газ обладает и токсичным действием. При его вдыхании начнется интоксикация организма. Признаками отравления являются тошнота, рвота, шум в ушах, головокружение. Большие концентрации могут приводить даже к потере сознания.
1) ацетилен данного ряда углеводородов имеет большое практическое значение;
2) в отличие от метана и этилена, ацетилен горит ярким пламенем.
Примеры горения ацетилена: сварочные работы на стройках, в мастерских, на заводах.
Во всех этих случаях не видно образования копоти.
В данном случае: а) частички углерода сильно раскаляются в средней части пламени; б) придают ему яркость; в) в конечном итоге сгорают полностью.
При сварочных работах вместо воздуха используется кислород. При этом достигается полное сгорание ацетилена, возрастает температура пламени до 3000 °C. Смеси ацетилена с воздухом и кислородом взрывоопасны;
3) π-связь уступает по прочности основной δ-связи;
4) по месту π-связей могут проходить реакции присоединения и окисления.
Если в цилиндр, заполненный ацетиленом, налить раствор перманганата калия,раствор быстро обесцветится;
5) ацетилен, как и этилен, легко окисляется;
6) из реакций присоединения для ацетилена характерно взаимодействие с бромом.
Две стадии реакции присоединения при взаимодействии ацетилена с бромом:
1) сначала бром присоединяется по месту одной π-связи и образуется 1,2-дибромэтен: СН = СН + Вr2 → ВrСН=СНВr;
2) затем присоединяется вторая молекула брома по второй π-связи, продуктом реакции является 1,1,2,2-тетрабромэтан: ВrСН=СНВr + Вг2 → Вr2СН– СНВr2;
3) в присутствии катализатора (платины, никеля) к ацетилену может присоединяться водород.
При этом ацетилен сперва превращается в этилен, а затем в этан:
4) при присоединении хлороводорода по одной из π-связей образуется газообразное вещество хлорэтен (хлорвинил). Катализатором данной реакции является хлорид ртути:
5) присоединение воды (гидратация) происходит в присутствии катализатора Hg 2+ в кислой среде (реакция М.Г. Кучерова). При этом ацетилен образует ацетальдегид, а его гомологи – соответствующие кетоны:
Дата добавления: 2015-09-29 ; ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Определение алкинов, формула, основные химические свойства
Алкины (углеводороды ряда ацетилена)
представляют собой химические вещества из группы углеводородов алифатического ряда, которые содержат одну тройную связь -С≡С-.
Общая формула алкинов Сnh3n-2.
Самым простым представителем алкинового ряда является ацетилен (этин) С2Н2.
Согласно заместительной номенклатуре IUPAC названия ацетилен углеводородов образуются по названию соответствующих алкана, при этом следует заменить суффикс -ан на -ин (-ин) с обозначением положения тройной связи в цепи углеродных атомов.
Нумерацию атомов карбона начинают с того конца, к которому ближе всего находится тройная связь, например, СН3СН (СН 3) С≡ССН3 – 4-метилпентин-2.
Читать также: Ремонт бензиновых газонокосилок своими руками
По рациональной номенклатуре углеводороды ацетиленового ряда или алкины называют производными ацетилена, в эмпирической формуле которого атомы водорода замещаютя на радикалы: НС≡С-СН 2 СН 3 – этилацетилен.
Изомерия ацетилен углеводородов связана с положением тройной связи и разветвлением углеродной цепи. Алкины С2-С4 – это газы, С5-С16 – жидкости, а начиная с С17 – твердые субстанции.
Карбидный способ получения ацетилена
Номенклатура
Алкинами, ацетиленовыми углеводородами называют углеводороды, в состав молекул которых входят как минимум два углеродных атома, находящиеся в состоянии sp-гибридизации и соединенные друг с другом тремя связями.
Алкины образуют гомологический ряд с общей формулой СnН2n-2.
Первым членом гомологического ряда является ацетилен имеющий молекулярную формулу С2Н2 и структурную формулу СНºСН. В силу особенности sp-гибридизации молекула ацетилен имеет линейное строение. Наличие двух π-связей расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях предполагает расположение α-атомов замещающих групп на линии пересечения плоскостей, в которых расположены π-связи. Поэтому связи атомов углерода, затраченные на соединение с другими атомами или группами жестко расположены на линии под углом 1800 друг к другу. Строение системы тройной связи в молекулах алкинов определят их линейное строение.
Особенность строения молекул алкинов предполагает существование изомерии положения тройной связи. Структурная изомерия, обусловленная строением углеродного скелета, начинается с пятого члена гомологического ряда.
1. Изомерия положения тройной связи. Например:
2. Структурные изомеры. Например:
Первый член гомологического ряда носит тривиальное название «ацетилен».
По рациональной номенклатуре ацетиленовые углеводороды рассматриваются как производные ацетилена, Например:
По номенклатуре ИЮПАК названия алкинов образуются заменой суффикса «ан» на «ин». Главную цепь выбирают таким образом, чтобы в нее попала тройная связь. Нумерацию углеродных атомов начинают с того конца цепи, к которому ближе тройная связь. При наличии в молекуле двойной и тройной связей двойная связь имеет меньший номер. Например:
Тройная связь может быть концевой (терминальной, например, в пропине) или «внутренней», например в 4-метил-2-пентине.
При составлении названий радикал -СºСН называют «этинил».
Способы получения.
2.1 Промышленные способы.
В промышленных условиях получают главным образом ацетилен. Существуют два способа получения ацетилена.
Карбидный способ получения ацетилена
Ацетилен впервые карбидным способом был получен Фридрихом Велером в 1862г. Появление карбидного способа положило начало широкому применению ацетилена, в том числе и в качестве сырья в органическом синтезе. До настоячщего времени карбидный способ является одним из основных промышленных источников ацетилена. Способ включает две реакции:
Химические свойства алкинов
Химические свойства ацетилен углеводородов обусловленные наличием в структуре их субстанции тройной связи. Ацетиленовая (алкинная) группа -С≡С-Н или -С≡С-R имеет линейное строение, атомы углерода sp-гибридизованные. Они связаны одной σ- и двумя π-связями, при этом максимальные их плотности расположены в двух взаимоперпендикулярных участках, образуя цилиндрическое облако π-электронной плотности. Расстояние -С≡С- равно 1,1205 нм, энергия тройной связи – 836 кДж / моль. Вследствие особенностей строения тройной связи для алкинов характерны реакции окисления, присоединения, полимеризации, изомеризации и замещения. Ацетилен углеводороды присоединяют по связи -С≡С- непосредственно галогены, галогеноводороды – при наличии катализаторов (например, HgCl2, CuCl), образуя дигалогениды и тетрагалогениды.
Указанные реакции используют в производстве трихлорэтилена, тетрахлорэтилена, винилхлорида и других хлоропроизводных соединений. Гидрогенизация алкинов натрием в жидком Nh4 приводит к транс-алкенов, водородом над Pd / C – до цис-алкенов. Вода присоединяется в присутствии солей Hg2 + с образованием ацетальдегида для ацетилена и кетонов для всех остальных алкинов (Реакция Кучерова). Прямая гидратация ацетилена возможна при пропускании его в смеси с парами воды при T=300-400° С над фосфатами тяжелых металлов. Реакцию гидратации ацетилена используют в промышленности для получения ацетальдегида и продуктов дальнейших его преобразований – ацетона, уксусной кислоты, спирта и т.д. Спирты взаимодействуют с ацетилен углеводородами в присутствии ROH, BF3 или HgO, алкоксиды щелочных металлов, солей меди при температуре 150-200° С.
Продукты реакции – виниловые эфиры, которые используются в производстве полимеров, эмульгаторов, смазочных материалов и т.д. Аналогично ацетилен углеводородам присоединяются также карбоновые кислоты (при этом в качестве катализатора применяют HgSO4, ацетаты Cd или Zn на активированном угле), амиды кислот, амины, тиолы и другие с образованием виниловых соединений, например:
Винилацетат широко применяют для получения полимера поливинилацетата (ПВА). Путем присоединения к ацетилену цианидной кислоты или при взаимодействии с СО и спиртами, Nh4, а также аминами в присутствии в качестве катализатора Ni (CO) 4 под давлением получают нитрил, амиды или эфиры акриловой кислоты, которые используются в синтезе полимеров:
Ацетилен углеводороды в присутствии щелочных катализаторов присоединяют кетоны и альдегиды (реакция Фаворского):
Большую практическую роль играет реакция взаимодействия в присутствии ацетиленидов Cu ацетилена с формальдегидом (реакция Реппе):
При действии щелочных металлов тройная связь у алкинов перемещается через стадию образования промежуточных но не на конец молекулы. А в присутствии спиртовых растворов щелочи, наоборот, тройная связь перемещается к середине молекулы:
Читать также: Расход воздуха на пескоструйном аппарате
Алкины с конечными тройными связями
(R-C≡CH) обладают высокой для углеводородов кислотностью (для ацетилена рКа≈25) и образуют при действии щелочных, щелочно-земельных металлов, амидов металлов, металлических производных, так называемые ацетилениды МС≡СR, энергично реагирующие с водой, регенерирующим ацетилен углеводороды.
Из магнийорганических соединений легко образуются магнийгалогенопроизводные ацетилен углеводородов (Реактивы Иоцича). Ацетилениды Na, Mg, Li применяют в органическом синтезе для введения в молекулу ацетиленовой группы, например:
Дизамещенные ацетилениды Cu2C2 и Ag2C2 синтезируются при воздействии на ацетилен аммиачных растворов солей Cu (I) и Ag, соответственно. Образование Cu2C2 красно-бурого цвета применяют для идентификации ацетилена и его гомологов с конечной тройной связью. Ацетилениды тяжелых металлов в сухом виде – это неустойчивые соединения, которые взрываются от сотрясения. В процессе сгорании ацетилена при доступе чистого кислорода выделяется значительное количество тепла (при этом температура пламени достигает 3000 градусов С), что дает возможность применять ацетилен с целью автогенной резки и сварки металлов. Окислители KMnO4 (в нейтральном или щелочной среде), K2Cr2O7, RuO4, SeO2, CrO3 в кислой среде, озон приводят к расщеплению тройной связи с синтезом карбоновых кислот. В некоторых случаях возможно окисление до α-дикетонов. С конечным тройной связью алкины в указанных условиях образуют карбоновую кислоту и СО2.
Методы извлечения ацетилена в промышленности:
- разложение карбида кальция в воде:
- электрокрекинг метана (природного газа с примесями) в электродуговых печах: Температура 1600 ° С, нормальное давление, смесь газов при этом резко охлаждают водой;
- частичное окисление (термоокислительный крекинг) природного газа благодаря теплу, которое выделяется при частичном сгорании метана:
- процесс пиролиза природного газа.
Получают ацетиленовые углеводороды
в лабораторных условиях в результате действия спиртового раствора щелочи (КОН – спиртовой раствор) на 1,1- или 1,2-дигалогенопроизводные углеводородов:
- алкилированием ацетиленидов натрия, электролизом двухосновных ненасыщенных кислот.
Алкины, в частности полиацетилен
, обнаруженные в природе во многих растениях, грибах (Bas >
Алкины (ацетиленовые углеводороды) наркотического действия, усиливается с увеличением молекулярной массы субстанции.
Длительная работа специалистов с ацетиленом в промышленных условиях могут привести к функциональным нарушениям нервной системы. Высокие концентрации ацетилена при незначительном содержании кислорода приводят к отеку легких и потере сознания.
Получение ацетилена
В-основном, ацетилен получают путем неполного сгорания метана или как побочный и нежелательный продукт при получении этилена методом крэкинга углеводородов (частично этот нежелательный ацетилен каталитически гидрогенезируют в этилен). Ежегодное производство ацетилена последним способом составляет примерно 400000 тонн.
Читать также: Одноразовые станки с тремя лезвиями
До 50х годов XX века, когда нефть заменила уголь как источник углерода, ацетилен являлся одним из основных видов сырья в химической промышленности. Тогда (и до сих пор в лабораторных условиях) ацетилен производился путем гидролиза карбида кальция: CaC2 + 2h3O → Ca(OH)2 + C2h3
Применение алкинов (ацетиленовых углеводородов) в медицине
Ацетилен
– один из базовых сырьевых источников промышленности органического синтеза. При конденсации ацетилена с пирролидоном получают N-винилпирролидона, который легко полимеризуется с синтезом
поливинилпирролидона (ПВП):
Полимерные соединения на основе винилпирролидона нашли широкое применение в медицинской практике как вещества при производстве лекарственных препаратов, а многие из них сами являются лекарственными. Например низкомолекулярный поливинилпирролидон (12000-13000 молекулярная масса) образует коллоидные растворы в воде и используется в процессе приготовления гемодеза (кровезаменителя), среднемолекулярные поливинилпирролидон (с молекулярной массой 35000-40000) применяется в фармации как связующее вещество для изготовления таблеток.
При сополимеризации винилпирролидона, акриламида и этилкрилата получают биорастворимый полимер, который обеспечивает удлиненное действие лекарственных препаратов (пролонгируя эффект), например, лекарственных пленок для глаз.
10 кл.Гомологический ряд алкинов,изомерия и номенклатура. Получение. | План-конспект урока по химии (10 класс) по теме:
Гомологический ряд алкинов,изомерия и номенклатура. Получение.
Основные понятия (впервые вводимые): тройная химическая связь, SP – гибридизация.
Демонстрация: получение ацетилена карбидным способом.
Оборудование: таблица строения ацетилена, проектор для демонстрации презентации.
Цель урока: Познакомить уч-ся с гомологическим рядом, изомерией и номенклатурой алкинов, с электронным и пространственным строением ацетилена. Рассмотреть способы получения ацетилена, и в первую очередь карбидный и метановый. Раскрыть взаимосвязь органических и неорганических веществ.
Изложение.
Мы продолжаем изучение непредельных углеводородов.
Вопрос: Какие соединения называются непредельными?
– непредельные,ненасыщенные, поскольку не до предела насыщены атомами водорода (или атомами других элементо).
Сегодня мы познакомимся со вторым классом непредельных углеводородов – алкинами. Рассмотрение данного материала начнем с решения расчетной задачи на вывод формулы одного из представителей данного класса.
Задача. Вывести простейшую и истинную формулу углеводорода по данным анализа: массовая доля углерода – 92,3% , водорода – 7,7%. 1 литр газа имеет массу 1,16г.
Решение: С : Н = 92,3 7,7
- 1
С : Н = 7,7 : 7,7 = 1 : 1 СН
Мr(CН) = 12+1=13 М= Vm* P= 22,4л/моль * 1,16г/л = 26г/моль
С2Н2
Это ацетилен – родоначальник данного класса углеводородов.
Запишем структурную формулу:
Н – С – С – Н
Такая формула существовать не может. Обратимся к электронному строению молекулы ацетилена.
Слайд 1
1.Электронное строение молекулы.
1S22S22P2
При перескоке электрона с S- уровня на Р-орбиталь.
Вопросы: 1. Что происходило у алканов,алкенов?
2. Какой тип гибридизации встречается в молекуле ацетилена?
В гибридную связь вступает 1S и 1Р электрон, происходит
S + P SP- гибридизация.
Вопрос: Что такое гибридизация?
– выравнивание облаков по форме и энергии
В результате образуется 2-а равноценных гибридных облака ,которые расположены под углом 180о.
Слайд 2
У каждого атома углерода остается 2Р-электрона, которые не изменили формы своего движения. Они располагаются перпендикулярно одна другой. А между атомами углерода возникает 2π связи. Т.о. образовалась тройная связь,состоящая из одной σ-связи и 2π связи.
Вопрос: Какие связи относятся к σ- и π-типу?
Тип гибридизации определяет пространственное расположение атомов в молекуле. Центры ядер всех четырех атомов в ацетилене расположены на одной прямой, т.е. молекула линейна, величина угла НСС составляет 180о.
Вопросы: 1. Какая связь короче – двойная или тройная?
С-С 0,154нм ; С=С 0,134нм; С≡С 0,120нм. Тройная связь короче двойной, энергия тройной связи больше,т.е. она является более прочной.
2.Гомологический ряд алкинов.
Подобно углеводородам ряда этилена, формулы углеводородов ряда ацетилена можно вывести из формул предельных углеводородов. Их названия образуются путем замены суффикса –ан на –ин.
Что такое гомолог?
Слайд 3
СН ≡ СН С2Н2 ацетилен этин
СН ≡ С – СН3 С3Н4 метилацетилен пропин
СН ≡ С –СН2-СН3 С4Н6 этилацетилен бутин
СН ≡ С- СН2- СН2- СН3 С5Н8 пропилацетилен пентин
Выведим общую формулу данного ряда
СН3 – СН3 СН2 = СН2 НС ≡ СН
Этан этилен ацетилен
Сnh3n+2 Cnh3n Cnh3n-2
(отщеплением 2-х атомов водорода – образовалась двойная связь; в алкинах появилась еще одна связь, следовательно водородов стало еще на два меньше, следовательно формула Сnh3n-2
3.Изомерия.
Вопрос: Какие виды изомерии характерны для данного класса?
Слайд 4
- изомерия углеродного скелета
- изомерия положения кратной связи
НС≡С- СН2- СН3 бутин-1
Н3С – С ≡С – СН3 бутин-2
- между гомологическими рядами бутин-1 и бутадиен-1,2
Возможна ли геометрическая изомерия для алкинов?
– Нет, так как тройная связь предполагает линейное строение углеродной цепи,геометрическая изомерия в случае алкинов невозможна.
Вопрос: Почему число изомерных алкинов меньше, чем для алкенов с тем же числом атомов углерода?
– отсутствие цис- и трансизомерии.
4. Способы получения алкинов.
1) Карбидный способ. Впервые получил ацетилен и изучил некоторые его свойства анг. Химик Э.Деви (1836г.) при действии воды на карбид кальция.
Благодаря доступности сырья карбидный метод получения ацетилена также используется в промышленности.
Сырье: вода,уголь,известняк. Три стадии.
CaO + 3C CaC2 + CO
C HOH C- H
Ca + + Ca(OH)2
C HOH C- H
CaC2 + 2h3O C2h3 + Ca(OH)2 (Демонстрация)
Этот способ удобен, но связан с большими затратами электроэнергии при получении карбида кальция.
Обратили внимание, что карбиды металлов при гидролизе ведут себя по-разному. Из карбида алюминия – метан, а из карбида кальция – ацетилен.
2) Наиболее перспективный способ получения – из природного газа
Пиролиз метана 2СН4 С2Н2 + 3Н2
При нагревании метана без доступа воздуха – разлагается на углерод (сажа) и водород. Этот процесс происходит через образования промежуточных продуктов, один из которых ацетилен. Как выделить, предотвратить дальнейшее разложение. Воздействие температуры должно быть кратковременным,т.е. метан попадает в нагретую зону реактора на доли секунды,после чего продукты реакции резко охлаждаются. Пиролиз метана используется для промышленного получения ацетилена с 1936г.
3)дегидрогалогенирование дигалогеналканов.
Вспомните способы получения алкенов. Один из способов – из галогеналканов. Пишу на доске Ур-е.
Вопрос: можно ли подобным образом построить тройную связь? Что для этого необходимо? Вероятно, надо взять производное с двумя атомами галогена.
СН3 – СНСl – Ch3Cl + 2 KOH спирт Ch4 – C ≡ CH + 2KCl + 2h3O
Если позволяет время решаем задачу: №2 стр. 50 (Рудзитис).
Дом.задание:$6 с.47; записи тетради, упр.3 с.51
Знать, как производится ацетилен на ацетиленовом заводе
Знать, как производится ацетилен на ацетиленовом заводе — Rexarc
Ацетилен — один из самых популярных газов, используемых в различных отраслях промышленности для кислородно-ацетиленовой сварки и резки. Он также используется в качестве сырья для производства различных химических веществ, таких как полиэфирные пластмассы, полиуретан и т. д. Газообразный ацетилен в чистом виде бесцветен и не имеет запаха. Технический ацетилен имеет характерный запах и горюч по своей природе. Сегодня этот газ производится в больших объемах на ацетиленовых газовых установках. Вы хотите знать его производственный процесс? Этот пост обсуждает процесс подробно.
Химическая реакция и сырье
Ацетилен состоит из двух атомов водорода и двух атомов углерода и химически представлен как C2h3. Этот углеводород производится одним из двух процессов — химической реакцией или термическим крекингом с использованием различных видов сырья. Карбид кальция является наиболее популярным сырьем, используемым для промышленного производства ацетилена. Его получают путем смешивания извести и кокса в доменной печи. Производимый продукт – карбид кальция. Он реагирует с водой с образованием газообразного ацетилена, и эту реакцию можно легко сформулировать как CaC2 + 2h3O → C2h3 + Ca(OH)2. Побочными продуктами этой реакции являются ацетилен, гидроксид кальция и тепло.
В процессе термического крекинга, с другой стороны, используются природные газы, в том числе нафта, сырая нефть, бункер С и многое другое. Эти газы подвергаются воздействию высокой температуры для получения ацетилена, водорода, двуокиси углерода, монооксида углерода и т. д. Ацетилен отделяют путем растворения продукта в таких растворителях, как безводный аммиак, вода, ацетон или охлажденный метанол.
Этот пост посвящен только производству ацетилена на заводах с использованием процесса химической реакции.
Подробная информация о производстве ацетилена на ацетиленовых газовых установках
Ацетиленовые установки могут различаться по конструкции; однако, как правило, они оснащены следующими узлами и деталями, которые играют значительную роль в производстве ацетилена:
- Тележка для наполнения бункера
- Пневматическая лебедка
- Генератор ацетилена
- Охладитель-конденсатор Среда
- Аммиачный скруббер 900 Осушитель высокого давления
- Очиститель ацетилена
- очиститель Scrubber
- Ацетиленовый компрессор
- Сушилки с высоким давлением
- Фильтр высокого давления
- Клапанный клапанный клапанный компрессор
- Aresters
- Plame
- Airor Arresters
- .
Процесс начинается с загрузки карбида кальция в тележку. В процессе используются различные размеры карбида кальция. Вот процесс, описанный в шагах:
- После загрузки тележки она загружается в бункер ацетиленового генератора.
- На следующем этапе карбид кальция смешивают с водой, и мгновенно образуется газообразный ацетилен. Карбид кальция добавляется с помощью механизма подачи карбида, который работает за счет измерения давления внутри корпуса генератора. По мере того как давление падает после добавления карбида, добавляется дополнительное количество карбида для поддержания реакции и поддержания потока ацетилена в технологическом потоке.
- Газ, полученный в процессе, проходит через конденсатор охладителя, который использует трубы, окруженные водой, для охлаждения потока ацетилена, проходящего по трубам внутри охладителя.
- Скруббер аммиака использует воду для удаления аммиака из потока ацетилена. Делая это перед очистителем, очищающий материал прослужит в 5 раз дольше. Поскольку и охладитель, и аммиачный скруббер снижают температуру потока ацетилена, в потоке остается мало воды.
- Осушитель среднего давления затем используется для извлечения влаги до тех пор, пока не останется достаточное количество влаги, необходимое для процесса очистки.
Хлористый кальций является средой, используемой для удаления влаги.
- Затем высушенный ацетилен пропускают через очиститель ацетилена, где из газа удаляют такие примеси, как фосфин, арсин, h3S. Если необходим технический ацетилен, процесс очистки можно обойти.
- Наконец, очищенный ацетилен проходит через скруббер очистителя для удаления любого очищающего материала, который мог выйти из очистителя.
- Затем ацетилен поступает в компрессор и поднимается от входного давления до желаемого конечного давления в цилиндре за счет прохождения трех ступеней сжатия.
- Поток ацетилена проходит через комплект осушителей высокого давления, которые удаляют любые следы масла и удаляют влагу. Без этого окончательного удаления влаги вода попадала бы в цилиндры.
- Когда ацетилен под высоким давлением поступает в коллекторы, он проходит через пламегасители с каждой стороны каждого запорного клапана. При высоком давлении ацетиленовые клапаны являются причиной большинства воспламенений, а пламегасители расположены так, чтобы остановить пламя как можно быстрее, тем самым ограничивая возможность повреждения системы.
- Ацетилен спрессовывается в баллон с жидким ацетоном и пористым монолитным массовым наполнителем. Этот ацетон в наполнителе позволяет иметь в баллоне в 25 раз больше ацетилена, чем если бы ацетона не было.
- Соотношение ацетона и ацетилена всегда будет постоянным, но общее количество ацетона будет варьироваться в зависимости от размера баллона.
- Воздушный компрессор подает сжатый воздух для работы ацетонового насоса, насоса для известкового шлама и шаровых кранов с приводом на ацетиленовой установке.
Очевидно, что некоторые из этих деталей со временем могут выйти из строя, поэтому важно заменять их оригинальными деталями. В целом важно закупать ацетиленовые газовые установки у надежного производителя ацетиленовых установок, такого как Rexarc. Помимо ацетиленовых газовых установок, компания также предлагает широкий спектр комплектующих и запасных частей для установок, таких как автоацетоновые весы, автоматические лубрикаторы, карбидные тележки для заполнения бункеров, технологические салазки, автоматизированные осушители высокого давления, хлорид кальция, и более.
Новое сообщение >>
Связанные сообщения в блоге
Custom
Мы являемся универсальным магазином от производства нестандартных судов до полной трелевки, сантехники и приборов.
Связь
Мы поддерживаем наши процессы и сообщаем вам о статусе вашего проекта так много или так мало, как вы хотите.
Обязательство
Мы постоянно реинвестируем в наших сотрудников, бизнес и технологии оборудования, чтобы своевременно поставлять качественную продукцию.
В настоящее время в развитии индустрии ПВХ есть три характеристики:
На недавно состоявшейся третьей Китайской международной конференции по хлорным щелочам г-н Ян Цзянь, заместитель генерального директора и заместитель генерального директора по логистике компании Xinjiang Tianye Co. , Ltd., сказал: текущая ситуация с ПВХ методом карбида кальция в Китае в основном имеет три характеристики. Он представил, что ПВХ представляет собой разновидность полимерного синтетического материала с высокими экономическими характеристиками и широким применением. Производственный процесс в основном делится на нефтяной, этиленовый и карбидно-кальциевый ацетиленовый. В настоящее время большинство стран в основном используют нефтяной этиленовый процесс, в то время как Китай в основном использует нефтяной ацетиленовый процесс из-за нехватки нефти и газа. Нынешняя ситуация с производством ПВХ методом карбида кальция в Китае в основном имеет три характеристики: первая производственная мощность быстро растет, а производительность серьезно недостаточна. До 2003 года производство ПВХ в Китае в основном находилось в периоде стабильного развития процесса производства этилена и производства карбида кальция, и внутреннее производство могло удовлетворить только 50% спроса. В 2003 году из-за антидемпинговых мер в отношении импортируемого ПВХ и роста цен на сырую нефть на международном рынке производство ПВХ по производству карбида кальция в Китае вступило в период быстрого роста. С 2003 по 2013 год среднегодовой темп роста достиг 14%.
К 2013 году производственная мощность ПВХ в Китае достигла 24,76 млн тонн, а производственная мощность – 15,3 млн тонн, в том числе 20,3 млн тонн ПВХ, произведенного методом карбида кальция, причем как производственная мощность, так и производство составляют более 80%. В 2013 году в Китае было 93 предприятия по производству ПВХ, фактически насчитывается около 80 предприятий по переработке карбида, 33 предприятия с производственной мощностью более 300 000 тонн, а доля производственных мощностей достигает более 70%. В Китае есть три предприятия с производственной мощностью 1 млн тонн, и все они являются предприятиями по производству ПВХ методом карбида кальция. Показана промышленная концентрация и масштабная эффективность. В то же время, в связи с быстрым ростом производственных мощностей, темпы производства ПВХ в Китае снижаются. С 2005 года операционная норма не превышала 70%, что показывает операционную скорость и добычу в последние годы. В 2009, он достиг 51% от самого низкого уровня и начал расти из года в год в течение последних пяти лет. В 2013 году коэффициент использования составил всего 62%. Вторая ситуация заключается в том, что качество ПВХ методом карбида кальция улучшается, а разрыв в качестве между ПВХ и этиленовым методом сокращается. В течение длительного времени из-за небольшого масштаба производства, отсталого технического уровня и слабой силы предприятия качество продукции на заводе по производству ПВХ с помощью процесса с карбидом кальция всегда отставало от процесса производства петролейного этилена, что также влияет на улучшение общего качества ПВХ.
качество продукции в Китае. В последние годы, с развитием технологии производства ПВХ с использованием карбида кальция, а также с разработкой и применением ожидаемой технологии автоматического управления, качество ПВХ с использованием процесса с карбидом кальция в основном соответствует требованиям производства ПВХ с использованием этилена, особенно для крупных предприятий по производству ПВХ. процесс производства карбида кальция, качество продукции которого было полностью сравнимо с качеством ПВХ, полученного с помощью процесса производства этилена, а отечественный ПВХ, полученный с использованием процесса карбида кальция, также был признан большинством клиентов на международном рынке и экспортируется в более чем 100 стран мира. Мир. Таким образом, качество продукции из ПВХ из карбида кальция было существенно улучшено, что позволило ему занять основное место на рынке в области недорогих товаров, а расширение области высокого класса также добилось положительного прогресса.
Третьей особенностью является постоянное решение проблем защиты окружающей среды, что обеспечивает гарантию долгосрочного развития. В последние годы, благодаря совместным усилиям, китайские предприятия по производству ПВХ добились прорыва в управлении тремя затратами, устранили узкое место в области защиты окружающей среды и установили режим чистого производства, который завоевал определенное пространство для разработки ПВХ с помощью процесса карбида кальция. . В аспекте комплексного использования карбидного шлака технология карбидошлакоцемента совершила прорыв в Китае. В настоящее время крупные предприятия по производству ПВХ карбидным способом в основном оснащены карбидошлакоцементными установками. В то же время комплексное использование карбидного шлака также представляет собой тенденцию диверсифицированного развития, и быстро продвигается технология десульфурации карбидного шлака. Для китайских предприятий по производству ПВХ с карбидом кальция шлак из карбида кальция больше не является бременем защиты окружающей среды для развития предприятий и стал новой точкой роста прибыли для предприятий. Что касается обработки отходов, с 2012 года отечественные крупные предприятия по переработке ПВХ, производящие карбид кальция, добились новых прорывов в производстве печного газа из карбида кальция, что не только решает проблему защиты окружающей среды, но и еще больше повышает конкурентоспособность на рынке.
В настоящее время катализатор на основе хлорида ртути все еще используется в процессе производства ПВХ методом карбида кальция, и загрязнение ртутью представляет собой серьезную проблему. Согласно требованиям Конвенции для предприятий ПВХ по производству карбида кальция в Китае, к 2020 году потребление ртути на единицу продукции из ПВХ будет снижено на 50% по сравнению с 2010 годом. Китайское правительство и предприятия придают большое значение и предприняли активные действия. Ключевая технология ртутного загрязнения успешно разработана и быстро продвигается в отрасли. Предприятия по производству карбида кальция из ПВХ в Китае могут полностью работать в соответствии с Конвенцией и требованиями.
Отказ от ответственности: ECHEMI оставляет за собой право окончательного объяснения и пересмотра всей информации.
Патент США на систему и способ извлечения ацетилена. Патент (Патент № 9,382,487, выдан 5 июля 2016 г.) № 61/782,538, поданной 14 марта 2013 г., которая включена в настоящий документ в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение в целом относится к системе и способу получения ацетилена из карбида кальция и, более конкретно, к системе и способу извлечения газообразного ацетилена, который в противном случае был бы потерян при коммерческом производстве ацетилена.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известно получение ацетилена из карбида кальция путем гидролиза карбида кальция при повышенных температурах. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать введения свободного кислорода в реакцию гидролиза, поэтому в коммерческих генераторах ацетилена используется инертный газ, такой как азот, для очистки смеси карбида кальция от воздуха перед введением карбида кальция в реакционный сосуд. После удаления воздуха из смеси карбида кальция в продувочном бункере карбид кальция и азот передаются в генератор, где они смешиваются с водой при повышенной температуре для получения ацетилена. Перенос карбида кальция и азота в реакционный сосуд приводит к одновременному переносу некоторого количества газообразного ацетилена обратно в продувочный бункер. В способах получения ацетилена предшествующего уровня техники этот ацетилен выпускается в атмосферу во время стадии продувки после переноса для подготовки продувочного бункера для последующей партии карбида кальция.
В настоящее время существует потребность в системе и способе восстановления по крайней мере части ацетилена, который в противном случае был бы потерян в атмосферу во время продувки после генерации. Настоящее изобретение направлено на удовлетворение этой потребности.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Кратко описывая один аспект настоящего изобретения, предлагается способ получения ацетилена из карбида кальция и регенерации ацетилена, который обычно теряется в процессе. Способ включает обеспечение оборудования для производства газообразного ацетилена, включающего бункер периодического действия, бункер продувки, бункер подачи, генератор ацетилена и охладитель для извлечения ацетилена. Твердый карбид кальция подается в загрузочный бункер, а воздух, заполняющий твердый материал, приводит к тому, что загрузочный бункер содержит карбид кальция и воздух. Загрузочный бункер можно продуть продувочным газом в количестве, достаточном для продувки загрузочного бункера от воздуха и для того, чтобы указанный загрузочный бункер содержал карбид кальция и продувочный газ, но практически не содержал кислорода. Твердый карбид кальция и продувочный газ транспортируются в продувочный бункер, чтобы получить продувочный бункер, содержащий смесь, содержащую карбид кальция и продувочный газ. Продувочный бункер продувают продувочным газом, чтобы получить продувочный бункер, содержащий смесь, содержащую карбид кальция и продувочный газ. Твердый карбид кальция и продувочный газ транспортируются в загрузочный бункер, чтобы обеспечить загрузочный бункер, содержащий смесь, содержащую карбид кальция и продувочный газ. Твердый карбид кальция и продувочный газ транспортируются из питающего бункера в генератор ацетилена, который включает водную ванну для получения газообразного ацетилена путем гидролиза карбида кальция.
Генерируется газообразный ацетилен, и часть образовавшегося газообразного ацетилена перемещается из генератора ацетилена в питающий бункер и продувочный бункер, где этот газообразный ацетилен смешивается с продувочным газом с образованием комбинированного газа. При удалении этого объединенного газа из продувочного бункера объединенный газ пропускают через охлажденную абсорбирующую жидкость, чтобы поглотить в ней, по меньшей мере, часть газообразного ацетилена из объединенного газа без существенного поглощения продувочного газа. По меньшей мере часть абсорбционной воды с абсорбированным в ней ацетиленом переносится в водную ванну камеры генерирования ацетилена. Водную ванну, содержащую абсорбированную воду с абсорбированным в ней ацетиленом, затем используют для гидролиза следующей порции карбида кальция. Этот метод снижает количество летучих органических соединений, выбрасываемых в атмосферу, и увеличивает количество ацетилена, доступного для восстановления.
РИС. 1 представляет собой блок-схему стадии очистки перед генерацией, которую можно использовать в одном аспекте настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления.
РИС. 2 представляет собой блок-схему стадии получения ацетилена, которую можно использовать в одном из аспектов настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления.
РИС. 3 представляет собой блок-схему стадии продувки после генерации в способах генерации ацетилена предшествующего уровня техники.
РИС. 4 представляет собой блок-схему этапа очистки после генерации одного аспекта настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления.
РИС. 5 представляет собой блок-схему стадий наполнения и продувки перед созданием, которые можно использовать в одном аспекте настоящего изобретения в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления.
РИС. 6 показаны предпочтительные компоненты блока генерирования ацетилена по настоящему изобретению во время типичного рабочего цикла при нормальных рабочих условиях.
РИС. 7 показана разгрузочная часть цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера.
РИС. 8 показана часть повторного наполнения цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера, показанного на ФИГ. 7.
РИС. 9 показан цикл заполнения загрузочной воронки.
РИС. 10 показан цикл повторного наполнения дозирующего бункера.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
В целях содействия пониманию принципов изобретения теперь будет сделана ссылка на некоторые предпочтительные варианты осуществления, и для их описания будет использован специальный язык. Тем не менее, следует понимать, что при этом не предполагается никакого ограничения объема изобретения, такие изменения и дальнейшие модификации проиллюстрированного устройства, а также такие дополнительные применения принципов изобретения, как проиллюстрировано в нем, рассматриваются так, как это обычно приходит на ум квалифицированному специалисту. в области техники, к которой относится изобретение.
Как указано выше, один аспект настоящего изобретения относится к способу получения ацетилена из карбида кальция и регенерации ацетилена, который обычно теряется в процессе. В этом аспекте изобретения сыпучий твердый карбид кальция помещают в бункер периодического действия для установки по производству ацетилена. Понятно, что часть гранулированного карбида, подаваемая в бункер периодического действия, обычно будет содержать воздух, который содержит кислород. Воздух, подаваемый вместе с твердым карбидом в загрузочный бункер, затем продувают продувочным газом до тех пор, пока практически весь кислород не будет удален из продувочного бункера. Твердый карбид кальция затем переносится в продувочный бункер, где оставшийся газ продувается и сбрасывается в охладитель регенерации ацетилена, как более подробно описано ниже. Затем карбид кальция переносят в загрузочную воронку перед введением в горячую водную ванну в камере генерирования ацетилена. Ацетилен образуется в камере генерации ацетилена путем гидролиза карбида кальция. Затем основную часть ацетилена извлекают стандартными методами.
Затем процесс повторяют с новой партией карбида кальция. Новую партию твердого карбида кальция помещают в продувочный бункер установки по производству ацетилена, и продувочный бункер продувают продувочным газом для удаления практически всего оставшегося газа из продувочного бункера. Твердый карбид кальция затем переносят в загрузочный бункер перед введением в горячую водную ванну в камере генерирования ацетилена. Однако, когда эти последующие загрузки твердого карбида кальция переносятся в камеру генерирования ацетилена, часть газообразного ацетилена в камере обычно возвращается в продувочный бункер, где он смешивается с продувочным газом.
В предшествующем уровне техники этот ацетилен просто выбрасывался в атмосферу из продувочного бункера и терялся. Однако в соответствии с настоящим изобретением смесь ацетилена и продувочного газа пропускают из продувочного бункера в холодную абсорбирующую жидкость (которой может быть вода), так что абсорбирующая жидкость может поглотить часть газообразного ацетилена. Наиболее предпочтительно смесь ацетилена и продувочного газа пропускают через холодную абсорбционную воду путем барботирования смеси через воду. Абсорбирующая жидкость выбрана так, чтобы она была жидкостью, в которой ацетилен более растворим, чем азот, что приводит к предпочтительному поглощению ацетилена жидкостью, в результате чего азот практически не поглощается.
Следует понимать, что хотя в этом описании ацетилен (или азот) относится к «абсорбированным» жидкостью, более точно можно сказать, что газ(ы) растворен в жидкости. Таким образом, для целей настоящего раскрытия термины могут использоваться взаимозаменяемо, причем система и способы по настоящему изобретению обеспечивают преимущественное поглощение/растворение ацетилена в абсорбирующей жидкости, в то время как азот остается практически не абсорбированным/не растворенным.
Также следует понимать, что хотя в этом описании ацетилен (или азот) относится к абсорбции в «абсорбирующую жидкость» или в «воду», эти термины обычно используются взаимозаменяемо для обозначения абсорбирующей жидкости, которая может быть вода. Использование термина «вода» не должно толковаться как исключающее другие абсорбирующие жидкости, а термин «абсорбирующая жидкость» не следует толковаться как исключающий воду.
Абсорбированная вода и растворенный ацетилен затем могут быть перенесены обратно в водную ванну. Возврат абсорбционной воды и ацетилена в водную ванну камеры генерирования ацетилена вызывает абсорбцию меньшего количества ацетилена в водную ванну во время процесса генерирования ацетилена, что делает больше ацетилена доступным для извлечения. Потери ацетилена в воду генератора в процессе генерации сведены к минимуму, поскольку вода генератора теперь богаче ацетиленом. Ацетилен, получаемый в процессе восстановления ацетилена, компенсирует ацетилен, который в противном случае был бы потерян с водой генератора, что позволяет извлекать этот ацетилен из генератора.
Затем высвобожденный ацетилен извлекают путем физического отделения газообразного ацетилена из водной ванны, как это происходит с вновь образовавшимся ацетиленом. В частности, более легкий газообразный ацетилен отводится сверху, а более тяжелая водная ванна остается внизу.
Ванна для получения ацетилена, содержащая повторно используемую воду для абсорбции ацетилена (и некоторое количество растворенного ацетилена), впоследствии может быть использована для гидролиза другой партии карбида кальция. Восстановление может происходить после того, как водная ванна была использована для гидролиза последующей партии карбида кальция, или она может происходить до того, как водная ванна была использована для гидролиза последующей партии карбида кальция.
В некоторых вариантах осуществления системы и способа по изобретению твердый карбид кальция подается в верхний заполняющий бункер многобункерной системы подачи карбида системы производства ацетилена перед перемещением в продувочный бункер. Как и при первоначальной подаче карбида кальция непосредственно в продувочный бункер, воздух обычно заполняет пространство вокруг карбида кальция в загрузочном бункере.
Затем карбид кальция и воздух можно переместить в средний продувочный бункер системы подачи карбида. Для облегчения перемещения могут использоваться вибрационные или шнековые питатели.
После подачи карбида кальция в продувочный бункер продувочный газ используется для вымывания ацетилена из продувочного бункера. Продувочный газ может представлять собой по существу любой газ, не содержащий кислорода или других частиц, которые могут быть вредными для процесса получения ацетилена, оборудования или персонала, при этом азот является наиболее предпочтительным из-за его эффективных характеристик и низкой стоимости.
Затем смесь карбида и азота можно подавать в камеру получения ацетилена. Как и при перемещении карбида кальция в продувочный бункер, для облегчения перемещения могут использоваться вибрационные или шнековые питатели. Когда камера для получения ацетилена ранее использовалась для получения ацетилена, и когда часть этого ацетилена остается в камере для получения ацетилена, действие заполнения вытесняет ацетилен из камеры для получения ацетилена, и этот газообразный ацетилен поступает в продувочный бункер, где он смешивается с азотом. В этот момент «пустой» продувочный бункер содержит ацетилен/N 2 атмосфера.
Смесь ацетилена и продувочного газа необходимо продуть перед повторным наполнением карбидом кальция из наливного бункера. Способ по настоящему изобретению выполняет эту стадию продувки с уменьшенными потерями ацетилена. В частности, смесь ацетилена и продувочного газа пропускают через холодную абсорбционную воду, которая поглощает часть газообразного ацетилена, но оставляет продувочный газ практически не абсорбированным. Затем абсорбционная вода и растворенный ацетилен могут быть перенесены обратно в водную ванну, где температура генераторной воды повышает температуру абсорбционной воды. Ацетилен в абсорбционной воде компенсирует ацетилен, который в противном случае был бы абсорбирован водой генератора, что позволяет извлекать образующийся ацетилен с меньшими потерями в воде генератора. Ванна для получения ацетилена, содержащая рециркулированную воду для абсорбции ацетилена (и некоторое количество растворенного ацетилена), впоследствии может быть использована для гидролиза другой партии карбида кальция.
Ряд клапанов предпочтительно используется для управления потоком материалов в системе. В частности, продувочный бункер предпочтительно включает верхний (наполнительный) клапан и нижний (подающий) клапан. В вариантах осуществления, в которых используется наполнительный бункер, наполнительный бункер также может включать верхний (наливной) клапан и нижний (подающий) клапан.
Что касается функции клапанов и, в частности, функции клапанов в продувочном бункере, то верхний (наполнительный) клапан открыт, а нижний (подающий) клапан закрыт, пока твердый карбид кальция загружается в бункер мусорное ведро Затем верхний клапан закрывается, а воздух в продувочном бункере продувается и заменяется продувочным газом. Как только продувочный бункер продувается, нижний клапан открывается, позволяя твердому карбиду кальция и сопутствующему продувочному газу перемещаться в камеру генерирования ацетилена.
При использовании заполняющего бункера верхний (наполнительный) клапан продувочного бункера открывается (нижний клапан был закрыт до продувки), и карбид выпадает из верхнего (наливного) бункера, заполняя продувочный бункер. Это вытесняет N 2 из бункера очистки в верхний (наполнительный) бункер. Как только верхний (наполнительный) бункер опустеет, верхний (наполнительный) клапан продувочного бункера закрывается, и теперь продувочный бункер готов к следующему циклу заполнения нижнего (кормового) бункера. Верхний бункер теперь пуст и готов к заполнению из силоса для хранения карбида (который также N 9).0203 2 очищен). Это делается с использованием цикла, аналогичного описанному для продувочного бункера, за исключением того, что теперь ацетилен отсутствует.
Обращаясь теперь к чертежам, на фиг. 1 показана стадия очистки перед созданием одного аспекта настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления. Подобные стадии продувки перед генерацией могут также использоваться в известных способах генерирования ацетилена. Карбид кальция помещают в продувочный бункер генератора ацетилена, и воздух в продувочном бункере удаляют путем продувки бункера продувочным газом до тех пор, пока практически весь кислород не будет удален из продувочного бункера. Воздух и избыточный продувочный газ, которым предпочтительно является азот, могут выпускаться в атмосферу.
РИС. 2 показана стадия получения ацетилена по одному аспекту настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления. Аналогичные стадии получения ацетилена также можно использовать в способах получения ацетилена предшествующего уровня техники. Карбид кальция переносится из продувочного бункера в водную ванну в камере генерирования ацетилена (необязательно через загрузочную воронку). Водную баню предпочтительно поддерживают при повышенной температуре. Когда карбид кальция переносится в камеру генерирования ацетилена, часть газообразного ацетилена в камере возвращается в продувочный бункер, где он смешивается с продувочным газом. Ацетилен образуется в ванне при гидролизе карбида кальция.
РИС. 3 показана стадия продувки после генерации, которая обычно использовалась в способах генерации ацетилена предшествующего уровня техники. В предшествующем уровне техники ацетилен, который вытекал в продувочный бункер во время переноса карбида кальция в камеру генерирования ацетилена, просто выбрасывался в атмосферу.
РИС. 4 показан этап очистки после создания одного аспекта настоящего изобретения в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления. В настоящем изобретении ацетилен, который выходит в продувочный бункер во время переноса карбида кальция в камеру получения ацетилена, смешивается с продувочным газом с образованием газовой смеси. Эта смесь ацетилена и продувочного газа пропускается через холодную абсорбционную воду, так что абсорбционная вода может поглотить часть газообразного ацетилена. Холодную абсорбционную воду предпочтительно поддерживают при температуре от примерно 0°С до примерно 20°С. Предполагается, что при этих температурах холодная абсорбционная вода поглощает (растворяет) примерно 1,7 г ацетилена на кг воды.
Абсорбционная вода и растворенный ацетилен затем переносятся обратно в водную ванну, где температура абсорбционной воды повышается за счет контакта с горячей ванной для получения ацетилена. Поскольку горячая ванна для получения ацетилена обычно содержит менее примерно 1 г ацетилена на кг воды, она высвобождает по меньшей мере часть ацетилена, растворенного в абсорбционной воде. Высвобожденный ацетилен подает дополнительный ацетилен в ванну для получения ацетилена и, таким образом, обеспечивает ванну для получения ацетилена, которая после этого будет содержать меньше ацетилена, чем она могла бы содержаться, если бы дополнительное количество ацетилена не возвращалось обратно в ванну. Это уменьшает количество образовавшегося ацетилена, который будет абсорбирован в ванне для получения ацетилена, таким образом делая больше образовавшегося ацетилена доступным для извлечения.
В наиболее предпочтительных вариантах осуществления ванну для получения ацетилена, содержащую рециркулированную воду для абсорбции ацетилена, затем используют для гидролиза последующей порции карбида кальция. Восстановление ацетилена может происходить до или после последующего образования ацетилена.
РИС. 5 показаны этапы наполнения и продувки перед созданием другого варианта осуществления настоящего изобретения. Карбид кальция подается в верхний загрузочный бункер многобункерной системы подачи карбида системы производства ацетилена. Воздух естественным образом заполняет пространство вокруг карбида кальция в бункере. Затем карбид кальция и воздух передаются в средний (продувочный) бункер системы подачи карбида, а азот используется для вымывания ацетилена из продувочного бункера.
Затем смесь карбида и азота подают в камеру получения ацетилена с помощью вибрационного или шнекового питателей. Действие заполнения вытесняет ацетилен из нижнего бункера, который смешивается с азотом из продувочного бункера, так что теперь пустой продувочный бункер содержит атмосферу ацетилен/N 2 . Его необходимо продуть перед повторным заполнением карбидом из верхнего бункера. Способ по настоящему изобретению выполняет эту стадию продувки с уменьшенными потерями ацетилена.
После продувки верхний (наполнительный) клапан продувочного бункера открывается (нижний клапан был закрыт до продувки), и карбид выливается из верхнего (наливного) бункера, заполняя продувочный бункер. Это вытесняет N 2 из продувочного бункера в верхний (наливной) бункер. Как только верхний (наполнительный) бункер опустеет, верхний (наполнительный) клапан продувочного бункера закрывается, и теперь продувочный бункер готов к следующему циклу заполнения нижнего (кормового) бункера. Верхний бункер теперь пуст и готов к заполнению из карбидного бункера (который также продувается N 2 ). Это делается с использованием цикла, аналогичного описанному для продувочного бункера, за исключением того, что теперь ацетилен отсутствует.
РИС. 6 показаны предпочтительные компоненты блока генерирования ацетилена по настоящему изобретению во время типичного рабочего цикла при нормальных рабочих условиях. Поскольку процесс предпочтительно протекает непрерывно, определение «начальной» точки процесса является произвольным, но для этого иллюстративного примера мы начнем с твердого карбидного материала, хранящегося в силосе 9. 0007 101 . Бункер предпочтительно подвергают медленной продувке азотом, но эта продувка неэффективна для удаления всего воздуха из твердого карбидного материала. Соответственно, материал, присутствующий в силосе 101 , обычно состоит из карбида, азота и воздуха.
Шнековый питатель 105 подает карбид, азот и воздух в бункер-дозатор 110 . Бункер периодического действия 110 находится под постоянной продувкой азотом через впускное отверстие для продувки сухим азотом 111 . Бункер периодического действия 110 выходит в атмосферу через вентиляционное отверстие 112 . Когда дозировочный бункер 110 содержит полную партию пропитанного азотом карбида, шнековая подача 105 отключается, а выпускной клапан дозирующего бункера 115 находится в «закрытом» положении.
В этот момент продувочный бункер 120 предпочтительно содержит неполную партию карбида, а выпускной клапан продувочного бункера 125 открыт. Продувочный бункер 120 находится под постоянной продувкой азотом через впускное отверстие для продувки сухим азотом 121 , и вентиляционные отверстия к чиллеру/резервуару для воды 40 (см. РИС. 4) через вентиляционное отверстие 122 .
Загрузочный бункер 130 предпочтительно содержит полную партию карбида и забивается карбидом из продувочного бункера через открытый выпускной клапан 125 . Выпускной клапан 135 загрузочной воронки 130 также открыт, что позволяет вытягивать карбид и подавать его в генератор.
РИС. 7 показана разгрузочная часть цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера. По мере того, как карбид удаляется из комбинации бункера подачи/продувки, уровень карбида в конечном итоге падает до уровня детектора нижнего уровня в бункере продувки. Это запускает таймер, и через соответствующее время (например, через 60 секунд) продувочный бункер считается пустым и готовым к повторному наполнению. Выпускной клапан 125 продувочного бункера 120 затем закрывается. На этом этапе пустой продувочный бункер содержит атмосферу сухого азота как из-за непрерывной продувки азотом, так и из азота, выметаемого из карбидных промежутков при его движении.
Бункеры для замеса и продувки продолжают подвергаться продувке азотом. Следует понимать, что во время удаления карбида из продувочного и загрузочного бункеров непрерывная продувка азотом позволяет компенсировать вытесненный объем карбида, сводя таким образом к минимуму тенденцию к обратной связи ацетилена из генератора.
РИС. 8 показана часть повторного наполнения цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера, упомянутого на фиг. 7. Как указано выше, дозировочный бункер 110 и продувочный бункер 120 все еще находятся в режиме непрерывной продувки, а карбид в дозировочном бункере 110 практически не содержит вовлеченного воздуха, так как карбидный бункер 101 находился под медленным охлаждением. постоянная продувка азотом.
Часть повторного наполнения цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера начинается с выпускного клапана дозирующего бункера 115 открывается, и очищенный азотом карбид падает из дозирующего бункера 110 в продувочный бункер 120 . Как и в случае разгрузочной части цикла разгрузки и повторного наполнения продувочного бункера, когда уровень карбида в дозировочном бункере 110 достигает нижнего детектора уровня дозирующего бункера, запускается таймер. По прошествии соответствующего времени (например, через 60 секунд) дозировочный бункер считается пустым и готовым к повторному наполнению. Разгрузочный клапан дозирующего бункера 115 теперь закрывается, и начинается его цикл заполнения.
РИС. 9 показан цикл заполнения загрузочной воронки. На этом этапе продувочный бункер 120 содержит полную партию карбида, очищенного азотом, и бункер периодического действия начинает пополняться, при этом выпускной клапан дозирующего бункера 115 и выпускной клапан продувочного бункера 125 находятся в закрытом положении. Загрузочный бункер 130 по-прежнему содержит большую часть собственной партии карбида.
Разгрузочный клапан продувочного бункера 125 теперь открывается, и карбид снова забивается обратно в загрузочный бункер 130 . Дозировочный бункер 110 одновременно начинает цикл пополнения, так что циклы пополнения дозирующего и подающего бункеров происходят одновременно.
РИС. 10 показан цикл повторного наполнения дозирующего бункера. Загрузочный бункер пополняется карбидом из бункера-хранилища с помощью шнекового питателя. Когда уровень карбида в дозирующем бункере достигает уровня его детектора уровня в бункере, это сигнализирует о том, что бункер содержит полную партию карбида, и шнековый питатель останавливается.
Загрузочный бункер и продувочный бункер все еще находятся под постоянной продувкой азотом. Затем цикл генератора «РАБОТА» может повториться.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в предшествующем описании, его следует рассматривать как иллюстративный, а не ограничительный характер, при этом следует понимать, что был показан и описан только предпочтительный вариант осуществления и что все изменения желательно, чтобы модификации, соответствующие духу изобретения, были защищены. Кроме того, изобретение охватывает варианты осуществления, содержащие и состоящие из любого или всех элементов, описанных со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления.
Патенты на ацетилен и заявки на патенты (класс 48/216)
Патенты на ацетилен (класс 48/216)
Способ и аппарат для термического парциального окисления углеводородов
Номер патента: 8801814
Реферат: Способ парциального окисления углеводородов в реакторе, в котором поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород, подают в реактор, при этом оба потока подают в реактор проходят внутри реактора отдельно по одной или нескольким пространственно разделенным линиям, причем эти линии имеют внутри себя генераторы турбулентности, благодаря чему в результате вынужденного отклонения направления потока за генераторами турбулентности возникает сильно турбулентный поток.
формируется поле, а затем потоки смешиваются в зоне смешения после выхода из линий, а затем преобразуются в зоне реакции.
Тип: Грант
Подано: 20 февраля 2009 г.
Дата патента: 12 августа 2014 г.
Правопреемник: BASF SE
Изобретатели: Дирк Гроссшмидт, Максимилиан Викари, Кристиан Вайхерт, Ханс Цапф, Андреас Йоа, Равиндра Аглаве, Йенс Денеке
Способ и устройство для получения ацетилена и синтез-газа путем быстрого смешения реагентов
Номер патента: 7956228
Реферат: Способ получения ацетилена и синтез-газа путем парциального термического окисления в реакторе, который имеет горелку с проходами, в котором исходные материалы для реакции только быстро и полностью смешиваются непосредственно перед зоной реакции пламени в каналах горелки, в зоне смешения в каналах устанавливается средний расход, превышающий скорости распространения пламени при данных условиях реакции.
Тип: Грант
Подано: 21 апреля 2006 г.
Дата выдачи патента: 7 июня 2011 г.
Правопреемник: BASF Aktiengesellschaft
Изобретатели: Бернд Бартенбах, Кай Райнер Эрхардт, Арне Хоффманн, Франк Кляйн Ягер
ПРОЦЕСС И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТИЧНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ
Номер публикации: 20110016790
Реферат: Способ парциального окисления углеводородов в реакторе, в котором поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород, подают в реактор, при этом оба потока подают в реактор проходят внутри реактора отдельно по одной или нескольким пространственно разделенным линиям, причем эти линии имеют внутри себя генераторы турбулентности, благодаря чему в результате вынужденного отклонения направления потока за генераторами турбулентности возникает сильно турбулентный поток.
формируется поле, а затем потоки смешиваются в зоне смешения после выхода из линий, а затем преобразуются в зоне реакции.
Тип: Заявка
Подано: 20 февраля 2009 г.
Дата публикации: 27 января 2011 г.
Заявитель: BASF SE
Изобретатели: Дирк Гроссшмидт, Максимилиан Викари, Кристиан Вайхерт, Ханс Цапф, Андреас Йоа, Равиндра Аглаве, Йенс Денеке
Процесс высокого извлечения ацетилена и извести при реакции карбида кальция с водой
Номер патента: 6294148
Реферат: Раскрыт способ управления непрерывным производством ацетилена и гашеной извести в результате реакции воды с карбидом кальция, где гашеная известь отбирается при желаемом массовом соотношении гашеной извести.
к питанию карбидом кальция. Процесс также контролируется путем регулирования температуры таким образом, чтобы он не зависел от изменений в производстве ацетилена, путем регулирования теплопередачи в окружающую среду со скоростью, обеспечивающей поддержание постоянной температуры в реакторе. Предпочтительно реакцию контролируют путем удаления продукта гашеной извести со скоростью, достаточно низкой для поддержания концентрации гашеной извести в суспензии выше примерно 14 весовых процентов.
Тип: Грант
Подано: 20 сентября 1999 г.
Дата патента: 25 сентября 2001 г.
Правопреемник: James W. Bunger & Associates, Inc.
Изобретатели: Джеймс В.
Бангер, Кристофер П. Рассел, Джеральд В. Уизер, Джесси С. Цай
Интегрированное устройство и процесс для высокого извлечения ацетилена из реакции карбида кальция с водой
Номер патента: 5955040
Реферат: Раскрыта установка для производства ацетилена и гашеной извести реакцией карбида кальция и избытка воды. Первичный реактор для начальной реакции карбида кальция и воды расположен концентрически внутри вторичного реактора. Гашеная известь и непрореагировавший карбид кальция поступают непосредственно из первичного реактора во вторичный реактор, где карбидная известь осаждается из воды и удаляется.
Тип: Грант
Подано: 23 июня 1997 г.
Дата патента: 21 сентября 1999 г.
Правопреемник: James W. Bunger and Associates, Inc.
Изобретатели: Джеймс В. Бангер, Кристофер П. Рассел, Джеральд В. Уизер, Джесси С. Цай
Получение ацетилена и синтез-газа
Номер патента: 5789644
Реферат: При получении ацетилена и синтез-газа парциальным окислением углеводородов кислородом исходные газы сначала отдельно подогревают, затем интенсивно перемешивают в зоне смешения, реагируют после прохождения через Блок горелок, а затем быстро охлаждается.
Блок горелок имеет ряд непрерывных каналов. Согласно изобретению каналы горелочного блока закрыты со стороны входа пластинами с перфорацией.
Тип: Грант
Подано: 6 июня 1995 г.
Дата патента: 4 августа 1998 г.
Правопреемник: BASF Aktiengesellschaft
Изобретатели: Петер Пасслер, Райнер Фезер, Ханс-Гюнтер Телен
Аппарат для производства ацетилена
Номер патента: 5284630
Реферат: Двухстадийный процесс получения ацетилена и хлорида кальция из карбида кальция и воды состоит из двух последовательных реакционных стадий.
На этапе № 1 карбид кальция загружают в реактор проточного типа, содержащий воду. Следующая реакция протекает примерно до 60-90% завершения. Унесенные продукты реакции и непрореагировавший исходный материал переносят во вторичный реактор для завершения реакции, а газообразный ацетилен отводят. Продукт гидроксида кальция удаляют из реактора и вводят в реакцию с хлористым водородом с образованием хлорида кальция. Тепло, выделяемое экзотермическими реакциями воды с карбидом кальция и HCl с гидроксидом кальция, используется для сушки продукта хлорида кальция и повышения его ценности. В присутствии избытка воды реакция карбида кальция с водой фактически является необратимой реакцией первого порядка.
Тип: Грант
Подано: 11 октября 1991 г.
Дата патента: 8 февраля 1994 г.
Правопреемник: Университет Юты
Изобретатели: Джеймс В.
Бангер, Хойл Рю, Прасад А. В. Девинени
Устройство и способ производства ацетилена
Номер патента: 5082644
Реферат: Двухстадийный процесс получения ацетилена и хлорида кальция из карбида кальция и воды состоит из двух последовательных реакционных стадий. На этапе № 1 карбид кальция загружают в реактор проточного типа, содержащий воду. Следующая реакция протекает примерно до 60-90% завершения. Унесенные продукты реакции и непрореагировавший исходный материал переносят во вторичный реактор для завершения реакции, а газообразный ацетилен отводят. Продукт гидроксида кальция удаляют из реактора и вводят в реакцию с хлористым водородом с образованием хлорида кальция. Тепло, выделяемое экзотермическими реакциями воды с карбидом кальция и HCl с гидроксидом кальция, используется для сушки продукта хлорида кальция и повышения его ценности.
В присутствии избытка воды реакция карбида кальция с водой фактически является необратимой реакцией первого порядка.
Тип: Грант
Подано: 17 мая 1991 г.
Дата патента: 21 января 1992 г.
Правопреемник: Университет Юты
Изобретатели: Джеймс В. Бангер, Хойл Рю, Прасад А. В. Девинени
Генератор сухого ацетилена
Номер патента: 4451268
Реферат: Многоступенчатый генератор для получения сухого газообразного ацетилена из карбида кальция с получением остатка сухой извести имеет корпус генератора, включающий множество вертикально расположенных полок, каждая полка и связанная с ней компоненты, обеспечивающие каскад генератора.
Каждая полка имеет выходную прорезь и отстоящую от нее по окружности зону распыления воды. Зона отложений образована между зоной распыления воды и выходной щелью. Перемешивающие лопасти установлены с возможностью вращения для взаимодействия с каждой полкой для сметания смеси карбида кальция, поступающей в зону осаждения, в зону смачивания, а затем в выходную щель. Выходная щель каждой полки смещена под углом относительно выходной щели предыдущей полки, так что смесь карбида кальция проходит вокруг каждой полки под существенным углом перед выходом на следующую полку.
Тип: Грант
Подано: 29 сентября 1982 г.
Дата патента: 29 мая 1984 г.
Изобретатель: Джон А.
Лерч
Производство газообразного водорода, ацетилена и аммиака в результате реакции лития с углеводородными материалами.
Номер патента: 4317659
Реферат: Способ получения газообразных H 2 и C 2 H 2 включает стадии сушки материала углеводородной биомассы для удаления воды без карбонизации, высушенную углеводородную биомассу со стехиометрическим избытком расплавленного металлического лития для получения литиевых солей, включающих LiH и Li 2 C 2 , и затем гидролиз литиевых солей с получением газообразной смеси, включающей H 2 и C 2 .2 Н2.
Тип: Грант
Подано: 24 января 1980 г.
Дата патента: 2 марта 1982 г.
Правопреемник: Westinghouse Electric Corp.
Изобретатель: Майкл Г. Даун
Способы получения топлива из твердых материалов
Номер патента: 4310334
Реферат: Настоящее изобретение относится к способу получения газообразного или жидкого топлива или углеводородов из твердых минеральных источников и, в частности, к способу получения твердых соединений, далее именуемых прекурсорами топлива, способный выделять или генерировать легковоспламеняющиеся газы или жидкости в результате явлений химической и/или физической конверсии, а также к процессу и способам осуществления указанного производства топлива.
Прекурсоры топлива состоят в основном из карбидов, образованных из двух или более металлических элементов в сочетании с углеродом. Прекурсоры дополнительно могут содержать незначительные количества свободного металла, непрореагировавшего углерода или других примесей.
Тип: Грант
Подано: 15 февраля 1979 г.
Дата патента: 12 января 1982 г.
Правопреемник: Дейл Д. Хэммит
Изобретатель: Роберт Д. Уолдрон
Способ получения продукта из карбида кальция
Номер патента: 4301133
Реферат: Продукт, пригодный для производства топливного газа при взаимодействии с водой, который получают путем взаимодействия однородной смеси мелкодисперсного оксида кальция и углерода под давлением в присутствии пирофосфорной кислоты.
Тип: Грант
Подано: 30 апреля 1980 г.
Дата патента: 17 ноября 1981 г.
Правопреемник: National Research Development, Inc.
Изобретатель: Эдвард О. Хейс
Система питания из карбида кальция
Номер патента: 4257232
Реферат: Система питания на основе карбида кальция для стационарных и мобильных электростанций.
Карбид вступает в реакцию с водой с выделением тепла и ацетилена, а затем ацетилен сжигается для нагревания котла для обеспечения паром паровой турбины. Выхлоп турбины конденсируется и перекачивается обратно в котел, предварительно подогреваемый теплообменником в карбидно-водяном реакторе для предварительного нагрева подпиточной воды котла (пара) и охлаждения реактора. Система может ограничивать избыток воды, необходимой для карбид-водного реактора, и обеспечивает рекуперацию тепла, выделяемого при производстве ацетилена, для максимальной эффективности системы. Также раскрыты другие альтернативные варианты осуществления.
Тип: Грант
Подано: 13 июля 1979 г.
Дата патента: 24 марта 1981 г.
Изобретатель: Элиус Д.
Белл
Топливный генератор переменного давления и способ
Номер патента: 4054423
Реферат: Способ и устройство для получения газообразного ацетилена путем взаимодействия воды и карбида кальция, в котором резервуар, содержащий воду, нагнетается насосом таким образом, что вода подается в другой сосуд, в котором она вступает в реакцию с твердый карбид кальция для получения газообразного ацетилена. Часть газообразного ацетилена возвращается через регулятор давления в резервуар для воды таким образом, чтобы поддерживалось регулируемое рабочее давление системы на воду для поддержания реакции без перепроизводства газа. Устройство может быть расположено в транспортном средстве для производства газообразного ацетилена в качестве топлива для его двигателя внутреннего сгорания.
Тип: Грант
Подано: 21 июля 1975 г.
Дата патента: 18 октября 1977 г.
Изобретатель: Орман Л. Бленман
Способ жидкофазной очистки карбида ацетилена и композиции для него
Номер патента: 3974085
Реферат: Окислительный водный раствор для очистки карбида ацетилена, то есть ацетилена, содержащий фосфористый водород и примеси сероводорода, включающий хлорид меди, сулему и соляную кислоту.
высокая активность и возможность очистки большого количества ацетилена за один цикл очистки до регенерации. Один литр раствора перед регенерацией очищает от 300 до 6000 литров карбидного ацетилена, то есть ацетилена при объемной скорости от 30 до 80 мин -1 . Раствор отличается стабильностью. При чередовании циклов очистки ацетилена и регенерации раствора 1 л этого раствора очищает от 10000 до 30000 литров ацетилена без дополнительного введения в раствор исходных компонентов.
Тип: Грант
Подано: 13 марта 1972 г.
Дата патента: 10 августа 1976 г.
Изобретатели: Дмитрий Владимирович Сокольский, Яков Авраамович Дорфман, Ирина Анатольевна Казанцева
Система производства ацетилена – УНИВЕРСАЛЬНАЯ ING.

- Главная
- Ацетилен
Ацетилен представляет собой горючий газ, который не имеет цвета, запаха и нетоксичен. Коммерческий ацетилен содержит примеси, которые придают ему чесночный запах. Химически представленный как C2h3, бесцветный газ широко используется в качестве топлива и имеет температуру воспламенения 325°С. Диапазон воспламеняемости горючего газа составляет от 2,5% до 81% объема. С удельным весом 0,9, бесцветный газ легче воздуха с удельным весом 1. Баллоны темно-бордового цвета используются для подачи газа для коммерческих целей, растворенного в диметилформамиде (ДМФ) или ацетоне. Этот газ популярен из-за его многочисленных промышленных применений. Однако газ обладает опасными свойствами, которые, если их не принять должным образом, могут привести к взрывам и авариям. При эксплуатации предприятий по производству ацетилена важно строгое соблюдение норм безопасности.
Физические свойства ацетилена
- Молекулярный вес 26,04
- Плотность газа при 21 °C (70 °F) 1,1 г/л (0,068 фунта/фут3)
- Удельный вес, Газ (Воздух = 1) при 20°C (68°F) 0,899
- Удельный объем при 21 °C (70 °F) 0,92 м3/кг (14,8 фут3/фунт)
- Растворимость в ацетоне при 20°C (68°F), 1,01 бар (1 атм) 27,9 г/кг
- Растворимость в ацетоне при 20°C (68°F), 15,2 бар 472 г/кг
- Температура самовоспламенения 305°C (581°F)
- Температура вспышки (в закрытом тигле) –18°C (0°F)
- Пределы воспламеняемости в воздухе 2,4 – 83 % (по объему)
Спецификация ацетиленового газа
- Расход ацетилена: от 15 до 200 нм3/ч
Мы производим и поставляем ацетиленовые газовые установки производительностью от 15 Нм3/ч до 200 Нм3/ч. Ацетиленовые установки или генераторы могут быть адаптированы к требованиям клиентов.
- Твердосплавный размер (стандарт): от 25 до 50 мм
Мы рекомендуем использовать от 25 до 50 мм, поскольку это оптимизирует производство газообразного ацетилена. Производительность наших генераторов основана на использовании стандартного размера.
- Требуется карбид на кг ацетилена*: 3,3 кг
Среднее количество карбида, необходимое на 1 кг ацетилена в наших генераторах для производства ацетилена, составляет 3,3 кг в зависимости от качества карбида. Карбид низкого качества увеличивает средний расход карбида на кг топливного газа.
Как работает завод по производству ацетилена
Процесс производства газообразного ацетилена включает химическую реакцию между карбидом кальция и водой. Сырьем, используемым в реакции, являются вода и карбид кальция, который популярен для промышленного производства ацетилена. CaC2 (химическая формула карбида кальция) производится в доменной печи из смеси трубопровода и кокса. Реакция между водой и Cac2 сформулирована как
CaC2 + 2h3O -> C2h3 + Ca(OH)2
В результате реакции образуется C2h3 (ацетилен), гидроксид кальция и выделяется тепло. Во время реакции образуется очень мало влаги.
Подробный технический процесс производства ацетилена
Ниже подробно описан процесс производства газообразного ацетилена. Мы используем стандартный размер карбида кальция при тестировании ацетиленовых газовых установок. Однако вы можете использовать CaC2 разных размеров, что повлияет на производительность.
Процесс начинается с заполнения бункера CaC2, который затем заливается в бункер ацетиленового генератора. Затем к воде добавляют карбид кальция, что приводит к образованию ацетилена, гидроксида кальция и тепла. Внутри генератора находится карбидный механизм подачи, работающий по давлению. После добавления карбида кальция давление падает, после чего добавляется больше карбида кальция для поддержания реакции, чтобы гарантировать, что технологический поток ацетилена остается стабильным. Для охлаждения выделяющегося в ходе реакции тепла газообразный ацетилен, образующийся в процессе, пропускают через охлаждающий конденсатор с трубами, окруженными водой.
Для удаления воды из потока ацетилена в процессе используется аммиачный скруббер, который помогает снизить температуру потока ацетилена вместе с более холодным конденсатором, оставляя в потоке грязную воду. Большая часть влаги удаляется осушителем среднего давления, оставляя только то, что необходимо в процессе очистки. В процессе для удаления влаги используется хлорид кальция. Затем высушенный ацетилен проходит через очиститель ацетилена, удаляя такие примеси, как арсин, физфин и т. д. Однако для промышленного ацетилена этот этап можно пропустить. Последний этап включает пропускание ацетилена через скруббер очистителя для удаления материалов из очистителя.
Для достижения необходимого конечного давления в баллоне ацетилен проходит 3 ступени сжатия. Осушители высокого давления используются для удаления масла и влаги, иначе вода попадет в цилиндры. Ацетилен спрессовывается в баллоны, заполненные жидким ацетоном и пористой массой наполнителя, которая позволяет многократно увеличить количество ацетилена в баллоне. Однако соотношение ацетона и ацетилена останется постоянным, но количество используемого ацетона будет определяться размером баллона. Сжатый воздух от воздушного компрессора используется для работы ацетонового насоса, шламового насоса и шаровых кранов на заводе по производству ацетилена Universal Boschi. Мы также предоставляем широкий спектр компонентов и запасные части для установок, которые необходимо будет заменить в течение определенного периода времени.
Компоненты, используемые на ацетиленовой установке
- Генератор ацетилена
- Конденсатор
- Осушитель низкого давления
- Очиститель низкого давления
- Скруббер аммиака
- Ацетиленовый компрессор
- Осушитель высокого давления
- Коллектор наполнения баллонов
- Огнестойкий регулятор уровня
- Панель управления прибором
Наши конкурентные преимущества
- Низкое рабочее давление
- Низкие эксплуатационные расходы
- Прочная конструкция
- Удобный для пользователя
- Полностью автоматический
- Низкие эксплуатационные расходы
- Безаварийная работа
- Новейшие и высококачественные
- Предохранительное отключение по высокому и низкому давлению
- Внешний лубрикатор
- Манометры Wika German
- Клапаны, одобренные CE
- Межступенчатые влагоотделители для отвода влаги централизованной дренажной арматурой
- Новейшие антистатические клиновые ремни
Каковы основные области применения газообразного ацетилена
Ацетилен является одним из самых популярных топливных газов, который широко используется в промышленности. Он используется в сочетании с кислородом для создания высоких температур пламени. Некоторые промышленные применения приведены ниже:
- Сварка
- Резка
- Отопление
- Пайка
- Переносное освещение
- Пластмассы и производные акриловой кислоты
- Производство химикатов
Часто задаваемые вопросы
КАК СДЕЛАТЬ АЦЕТИЛЕН?
Существует два метода получения газообразного ацетилена — химический и термический крекинг. Первый включает реакцию карбида кальция с водой с получением ацетилена и тепла. В последнем используются природные газы, такие как сырая нефть, нафта и т. д., которые подвергаются воздействию высоких температур для получения ацетилена. Однако химический метод чаще всего используется для производства газообразного ацетилена для промышленных целей.
АЦЕТИЛЕНОВАЯ УСТАНОВКА КАКОГО РАЗМЕРА ПОДХОДИТ ДЛЯ МОЕГО БИЗНЕСА?
Это не универсальный вариант. Это будет зависеть от того, сколько баллонов с ацетиленом требуется вашему бизнесу ежедневно, что определит размер завода по производству ацетилена.
ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ СУШИЛКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ЗАБЛОКАЕТСЯ И НЕ РАБОТАЕТ?
Необходимо немедленно заменить. Рекомендуется ежедневное техническое обслуживание осушителя высокого давления, чтобы предотвратить попадание влаги в цилиндры. Кроме того, крышку осушителя также необходимо часто смазывать, чтобы предотвратить ее заедание.
СКОЛЬКО ПРОСТРАНСТВА НЕОБХОДИМО ДЛЯ УСТАНОВКИ АЦЕТИЛЕНОВОЙ УСТАНОВКИ?
Площадь, необходимая для установки ацетиленовой установки, зависит от размера. Наш инженер выезжает на место, оценивает площадь и настраивает планировку завода в соответствии с вашим пространством.
НАСКОЛЬКО БЫСТРО ОКУПАЕТ ИНВЕСТИЦИИ (ROI) НА АЦЕТИЛЕНОВОМ ЗАВОДЕ?
Наш завод по производству ацетилена обеспечивает быструю окупаемость, так как большинство наших клиентов окупают свои инвестиции в течение от 18 месяцев до 2 лет.
ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ СЛИВНОЙ КЛАПАН АЦЕТИЛЕН-ГЕНЕРАТОРА НАЧИНАЕТ УТЕЧАТЬ?
Требуется немедленная замена сливного клапана. При замене дренажного клапана генератора необходимо также заменить управляющий клапан.
Установка по производству ацетилена
Мы производим и поставляем установки для производства жидкого азота высокой чистоты, которые отличаются экономичностью, надежностью и высоким качеством. Наш азотный раствор на месте использует цикл криогенной сепарации читать далее…
ОТПРАВИТЬ ЗАПРОС
Подробное описание
- Главная
- Что такое ацетиленовый газ
- Физические свойства ацетилена
- Спецификация ацетилена
- Расход ацетилена
- Твердосплавный Размер
- Требуется карбид
- Как работает завод по производству ацетилена
- Подробный технический процесс
- Компоненты, используемые в ацетиленовой установке
- Наши конкурентные преимущества
- Каковы основные виды использования ацетиленового газа
- Часто задаваемые вопросы
Ацетилен из карбида кальция является альтернативным сырьем.

перейти к основному содержанию
- Полная запись
- Другое связанное исследование
Альтернативой существующим схемам газификации угля может быть производство карбида кальция (Ca C/sub 2/) из угля и негашеной извести. Газообразный ацетилен, получаемый из карбида, может конкурировать с этиленом в качестве химического сырья. Согласно прогнозам, к 1977 году цены на этилен, которые в настоящее время оцениваются в 11/суп 3///ниже 4/ центов/фунт, достигнут 16 центов/фунт. Строятся опытные установки. Но отсутствие проверенных технологий газификации угля замедляет проектирование и строительство заводов промышленного масштаба. Рассмотрен процесс превращения негашеной извести и углерода в карбид кальция. Обобщены экономия тепла, работы печи и экономичность процесса.
- Авторы:
- Киркпатрик, Д. М.
- Дата публикации:
- Исследовательская организация:
- Litwin Corp., Вичита, Канзас
- Идентификатор ОСТИ:
- 7355846
- Тип ресурса:
- Журнальная статья
- Название журнала:
- Нефть Газ Дж.
; (США)
- Дополнительная информация журнала:
- Объем журнала: 74:23
- Страна публикации:
- США
- Язык:
- Английский
- Тема:
- 01 УГОЛЬ, ЛИГНИТ И ТОРФ; 29ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ, ПОЛИТИКА И ЭКОНОМИКА; 10 СИНТЕТИЧЕСКОЕ ТОПЛИВО; АЦЕТИЛЕН; ПРОИЗВОДСТВО; КАРБИДЫ КАЛЬЦИЯ; КАРБОНАТЫ КАЛЬЦИЯ; КАМЕННЫЙ УГОЛЬ; СТОИМОСТЬ; ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ; УГЛЕВОДОРОДЫ; УТЮГ; ИЗВЕСТНЯК; КАЛИЙ; ПИРОЛИЗ; ПЕРЕРАБОТКА; ПРОИЗВОДСТВО ПАРА; ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ; СОЕДИНЕНИЯ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ; АЛКИНЫ; СОЕДИНЕНИЯ КАЛЬЦИЯ; КАРБИДЫ; УГЛЕРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; УГЛЕРОДИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ; КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ; КАРБОНАТЫ; ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ; РАЗЛОЖЕНИЕ; ЭЛЕМЕНТЫ; ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ; ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО; ТОПЛИВО; МЕТАЛЛЫ; ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ; КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; РЕЗЕРВУАР РОК; ГОРНЫЕ ПОРОДЫ; ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ; ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ; 010500* – Уголь, лигнит и торф – продукты и побочные продукты; 010404 – Уголь, лигнит и торф – газификация; 2
– Энергетическое планирование и политика – сохранение; 0
– Углеводородное топливо- (-1989)
Форматы цитирования
- MLA
- АПА
- Чикаго
- БибТекс
Kirkpatrick, DM.
Ацетилен из карбида кальция является альтернативным путем получения сырья. [Продукция из угля и негашеной извести] . США: Н. п., 1976.
Веб.
Копировать в буфер обмена
Kirkpatrick, DM. Ацетилен из карбида кальция является альтернативным путем получения сырья. [Продукция из угля и негашеной извести] . Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
Киркпатрик, Д. М., 1976.
«Ацетилен из карбида кальция является альтернативным источником сырья. [Производство из угля и негашеной извести]». Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_7355846,
title = {Ацетилен из карбида кальция является альтернативным сырьем. [Производство из угля и негашеной извести]},
автор = {Киркпатрик, Д. М.},
abstractNote = {Альтернативой существующим схемам газификации угля может быть производство карбида кальция (Ca C/sub 2/) из угля и негашеной извести. Газообразный ацетилен, получаемый из карбида, может конкурировать с этиленом в качестве химического сырья. Текущая цена на этилен составляет 11/суп 3///суб 4/ цента/фунт, и прогнозируется, что к 19 годам цены на этилен вырастут до 16 центов/фунт.77. Строятся опытные установки. Но отсутствие проверенных технологий газификации угля замедляет проектирование и строительство заводов промышленного масштаба. Рассмотрен процесс превращения негашеной извести и углерода в карбид кальция. Суммируется экономия тепла, работы печи и экономичность процесса.},
дои = {},
URL-адрес = {https://www.osti.gov/biblio/7355846},
журнал = {Нефть Газ Дж.; (США)},
номер = ,
громкость = 74:23,
место = {США},
год = {1976},
месяц = {6}
}
Копировать в буфер обмена
Найти в Google Scholar
Поиск в WorldCat, чтобы найти библиотеки, в которых может храниться этот журнал
Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.