PL125044B1 - Method of manufacture of carbide - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia karbidu. Ze wzgledu na trudnosci zaopatrze¬ nia chemii w surowce petrochemiczne karbid i acetylen z niego wytwarzany stanowi alternatywe dla produkcji duzej czesci produktów chemicz¬ nych.Obecnie znany proces wytwarzania karbidu po¬ lega na bezposredniej reakcji koksu sortymento¬ wego z wapnem palonym sortymentowym w luku elektrycznym w temperaturze srednio 1850— 2000°C. W wyniku tego otrzymuje sie karbid i gaz odpadowy zawierajacy okolo 85—90°/o CO w ilosci 350 nm3/t karbidu. Przecietne zuzycie energii ele¬ ktrycznej wynosi 3000 kWh/t karbidu. Odpowied¬ nie zuzycie koksu wynosi 550 kg, a wapna pa¬ lonego 900 kg/t karbidu.Udzial kosztów surowców w kosztach produkcji karbidu wynosi przecietnie 85—90°/o. W szczegól¬ nosci energia elektryczna stanowi ok. 50%, wapno palone ponad 206/o i koks okolo 20°/©. Przecietna sprawnosc elektrycznego procesu wytwarzania kar¬ bidu wynosi okolo 2)4% liczac na energie pierwot¬ na.Ze wzgledu na wysokie koszty produkcji i ostre wymagania surowcowe skala produkcji karbidu jest z koniecznosci ograniczona. Energia elektrycz¬ na jest droga i deficytowa. Wobec szczuplych za¬ sobów wegla koksujacego i duzego zapotrzebowa¬ nia na koks metalurgiczny podaz koksu dla po¬ trzeb karbidu jest niewystarczajaca. Nawet wapno 10 15 25 (2 palone, ze wzgledu na ostre wymagania dopusz¬ czalnych zanieczyszczen staje sie problemem o duzym znaczeniu.Godne podkreslenia sa równiez duze koszty in¬ westycyjne pieca karbidowego, szczególnie czesci elektrycznej.Celem wynalazku jest zastapienie energii elek¬ trycznej cieplem uzyskiwanym z czesciowego spa¬ lania karbonizatu w tlenie oraz zastapienie su¬ rowców deficytowych surowcami tanimi i ogólnie dostepnymi. Osiagniete to zostalo w sposobie wed¬ lug wynalazku, wedlug którego do reaktora wpro¬ wadza sie utleniacz oraz karbonizat weglowy i tle¬ nek wapnia w postaci pylu, wzglednie mieszaniny tych skladników, przy czym stosunek wagowy karbonizatu do tlenku wapnia wynosi 1,2:1 do 3,5: Jl, korzystnie ,l,4:il', a ilosc podawanego tlenu wy¬ nosi od 0,5 .nm3 02/kg karbonizatu do 3,5 nm3 Oa/kg karbonizatu, korzystnie 0,8 nm3 O^/kg karbonizatu, w wyniku czego w reaktorze nastepuje w tempe¬ raturze 1800—2000°C proces tworzenia sie karbidu w rezultacie reakcji czesci pylu karbonizatu weg¬ lowego z pylem tlenku wapnia, przy czym cieplo dla pokrycia endotermicznej reakcji tworzenia sie karbidu otrzymuje sie w wyniku czesciowego spa¬ lania do CO pozostalej ilosci karbonizatu W tlenie.Jako utleniacz stosuje sie powietrze wzbogacone ppwyzej 40Vo tlenu, korzystnie czysty tlen i pod¬ grzane do temperatury okolo 800°C. Pyl karboni¬ zatu i tlenek wapnia posiada granulacje do 2 mm. 125 044125 044 Tlenek wapnia stosuje sie w* postaci zmielonego wapna palonego lub zdehydratyzowanego wapna pokarbidowego oczyszczonego z zanieczyszczen mi¬ neralnych.Dzieki zastosowaniu sposobu wytwarzania karbi¬ du wedlug wynalazku oraz dodatkowo zastosowa¬ niu napedów parowych w instalacji produkcji tle¬ nu kasztem ciepla fizycznego gazów odlotowych zuzycie deficytowej energii elektrycznej eliminuje sie calkowicie.W wyniku tego zuzycia energii pierwotnej jest ponad 3-krotnie mniejsze w stosunku do zuzycia w procesie elektrycznym, a ogólna sprawnosc pro¬ cesu osiaga okolo 85%. Ponadto zastepujac koks metalurgiczny karbonizatem produkowanym z do¬ wolnego wegla, w tym równiez brunatnego, obni¬ zamy koszt procesu i powiekszamy w sposób nie¬ ograniczony baza surowcowa. ¦¦ < Podobny skutek osiaga sie przez wykorzystanie wapna pokarbidowego. W tym rozwiazaniu tlenek wapnia staje sie skladnikiem procesu krazacym w obiegu zamknietym, dzieki czemu mozna do¬ datkowo znacznie obnizyc koszty wytwarzania karbidu, a jednoczesnie rozwiazac problem zago¬ spodarowania wapna pokarbidojwago, co dotych¬ czas, ze wzgledu na zawarte w nim silnie toksycz- e zwiazki, jak cjanki i zwiazki cjanofosforowe, bylo problemem nierozwiazalnym.Przyklad I. Do reaktora cyklonowego wpro¬ wadzono 1322 kg karbonizatu z wegla miekokso- wego o zawartosci 10% popiolu, 960 kg wapna pa¬ lonego oraz tlen gazowy o temperaturze 900°C w ilosci 778 mm3. Granulacja karbonizatu i tlenku wapnia wynosila 0—1 mm. Temperatura procesu 1900°C. Jako produkty otrzymano: — 1000 kg karbidu o zawartosci 821% CaC8 — 1652 nm3 gazów produkcyjnych o temperaturze 1900°C i o skladzie 83,6% CO oraz 16,4% C02.Przyklad II. Do reaktora cyklonowego wpro¬ wadzono 1512 kg karbonizatu weglowego o zawar¬ tosci 10% popiolu, 960 kg zdehydratyzowanego wa- 10 15 20 35 40 pna pokarbidowego oraz powietrze wzbogacone do 80% tlenu o temperaturze 900°C w ilosci 1210 nm3. Granulacja karbonizatu wynosila 0—1 mm. wapna pokarbidowego ponizej 20 pm. Temperatura procesu 1900°C. Jako produkty otrzymano: — 1000 kg karbidu o zawartosci 82,8% CaC2, — 2272 nm3 gazów poreakcyjnych o temperaturze 1900°C i o skladzie 10,8% N2, 15% C02 oraz 74,2% CO.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania karbidu w temperaturze 1800—2000°C w reaktorze w postaci cyklonowej komory spalania, znamienny tym, ze do reaktora wjprowadza sie utleniacz oraz. karbonizat weglo¬ wy i tlenek wapnia w postaci pylu wzglednie mieszanine tych skladników, przy czym stosunek wagowy karbonizatu do tlenku wapnia ~wynosi 1,2: :1 do 3,5:1 korzystnie 1,4:1, a ilosc podawanego tle¬ nu, wynosi od 0,5 nm3 Og/kg karbonizatu do 3,5 nm3 02/kg karbonizatu, korzystnie 0,'8 mm8 02/kg karbo¬ nizatu, w wyniku czego w reaktorze nastepuje proces tworzenia sie karbidu w rezultacie reakcji czesci pylu karbonizatu weglowego z pylem tlen¬ ku wapnia, przy czym cieplo dla pokrycia endo- termicznej reakcji tworzenia sie karbiidu otrzy¬ muje sie w wyniku czesciowego spalania do CO pozostalej ilosci karbonizatu w tlenie. 2: Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako utleniacz stosuje sie powietrze wzbogacone powyzej 401% tlenu, korzystnie czysty tlen. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie pyl karbonizatu i tlenku wapnia o gra¬ nulacji do 2 mm. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze jako tlenek wapnia stosuje sie zmielone wapno palone, lub zdehydratyzowane wapno po- karbidowe oczyszczone z zanieczyszczen mineral¬ nych.Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 648/84 Cena 100 zl PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania karbidu w temperaturze 1800—2000°C w reaktorze w postaci cyklonowej komory spalania, znamienny tym, ze do reaktora wjprowadza sie utleniacz oraz. karbonizat weglo¬ wy i tlenek wapnia w postaci pylu wzglednie mieszanine tych skladników, przy czym stosunek wagowy karbonizatu do tlenku wapnia ~wynosi 1,2: :1 do 3,5:1 korzystnie 1,4:1, a ilosc podawanego tle¬ nu, wynosi od 0,5 nm3 Og/kg karbonizatu do 3,5 nm3 02/kg karbonizatu, korzystnie 0,'8 mm8 02/kg karbo¬ nizatu, w wyniku czego w reaktorze nastepuje proces tworzenia sie karbidu w rezultacie reakcji czesci pylu karbonizatu weglowego z pylem tlen¬ ku wapnia, przy czym cieplo dla pokrycia endo- termicznej reakcji tworzenia sie karbiidu otrzy¬ muje sie w wyniku czesciowego spalania do CO pozostalej ilosci karbonizatu w tlenie.
2. 2. : Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako utleniacz stosuje sie powietrze wzbogacone powyzej 401% tlenu, korzystnie czysty tlen.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie pyl karbonizatu i tlenku wapnia o gra¬ nulacji do 2 mm.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze jako tlenek wapnia stosuje sie zmielone wapno palone, lub zdehydratyzowane wapno po- karbidowe oczyszczone z zanieczyszczen mineral¬ nych. Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 648/84 Cena 100 zl PL