ক্যালসিয়াম কার্বাইড (CaC₂), সাধারণত নামে পরিচিতকার্বাইডবাবৈদ্যুতিক পাথর, প্রধানত উচ্চ-তাপমাত্রার প্রতিক্রিয়া জড়িত শিল্প প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়.
1. বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস পদ্ধতি (প্রধান শিল্প প্রক্রিয়া)
নীতি
এই পদ্ধতি দিয়েচুনাপাথর (CaCO₃)এবংকোক (কার্বন)একটি তাপমাত্রায় একটি বৈদ্যুতিক চাপ চুল্লিতে একটি প্রতিক্রিয়া সহ্য করা2000-2200 ডিগ্রী. প্রতিক্রিয়া দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়:
চুনাপাথরের পচন:CaCO₃ΔCaO+CO₂↑
কার্বন দ্বারা ক্যালসিয়াম অক্সাইড হ্রাস:CaO+3CEElectric arcCaC₂+CO↑
প্রক্রিয়া
কাঁচামালের প্রস্তুতি:
চুনাপাথর(বিশুদ্ধতা 90% এর চেয়ে বেশি বা সমান) একটি নির্দিষ্ট কণা আকারে চূর্ণ করা হয়।
কোক(উচ্চ স্থির কার্বন, কম সালফার) একটি হ্রাসকারী এজেন্ট এবং বিদ্যুতের পরিবাহী হিসাবে কাজ করে।
মেশানো:
চুনাপাথর এবং কোক মিশ্রিত হয়ভর অনুপাত 1:3এবং চুলায় খাওয়ানো।
উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিক্রিয়া:
বৈদ্যুতিক প্রবাহের (200-400 V) প্রভাবের অধীনে, একটি চাপ তৈরি হয়, মিশ্রণটিকে 2000 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রায় গরম করে।
ক্যালসিয়াম অক্সাইড কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম কার্বাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড (CO) তৈরি করে।
পণ্য প্রক্রিয়াকরণ:
গলিত ক্যালসিয়াম কার্বাইডকে ছাঁচে ঠান্ডা করে শক্ত ব্লক তৈরি করা হয়।
CO গ্যাস হয় নির্গত হয় (শুদ্ধিকরণ সহ) বা পুনর্ব্যবহৃত হয়।
সুবিধা
উচ্চ দক্ষতা, বড় আকারের উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত (বিশ্বের বার্ষিক উত্পাদন 100 মিলিয়ন টন ছাড়িয়ে গেছে)।
শিল্প স্কেলে অ্যাসিটিলিন উৎপাদনের জন্য সাশ্রয়ী।
ত্রুটি
অত্যন্ত শক্তি-নিবিড় (~3000-4000 kW/h প্রতি টন CaC₂)।
উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোক প্রয়োজন এবং CO নির্গমন উৎপন্ন হয়।
2. উচ্চ তাপমাত্রা কার্বোথার্মিক হ্রাস (ল্যাবরেটরি বা বিশেষ প্রক্রিয়া)
নীতি
ক্যালসিয়াম অক্সাইড থেকে ক্যালসিয়াম কার্বাইড তৈরি করতে সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂) বা অ্যালুমিনিয়ামকে হ্রাসকারী এজেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা:
CaO+3উচ্চ তাপমাত্রা।CaC₂+CO↑
বা
4CaO+Al₂O₃উচ্চ তাপমাত্রা.2CaC₂+2CaO\\cdotpAl₂O₃
প্রক্রিয়া
ক্যালসিনেশন: চুনাপাথরকে উত্তপ্ত করে ক্যালসিয়াম অক্সাইড (CaO) তৈরি করা হয়।
প্রতিক্রিয়া: CaO смешивается с углеродом (или кремнием/алюминием) и нагревается в печи (>2000 ডিগ্রি)।
পণ্য পরিষ্কার: শীতল পণ্যটি গুঁড়ো করা হয় এবং CaC₂ মুক্তির জন্য বিশুদ্ধ করা হয়।
সুবিধা
পরীক্ষাগার সংশ্লেষণ বা ছোট আকারের উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত।
পরিষ্কার পরিচ্ছন্নতার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়।
ত্রুটি
কম দক্ষতা এবং উচ্চ শক্তি খরচ শিল্প ব্যবহার সীমিত.
3. বিকল্প পদ্ধতি
(1) সিলিকা ব্যবহার করে কার্বোথার্মিক হ্রাস
একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে SiO₂ ব্যবহার করে: 2CaO+SiO₂+5CΔ2CaC₂+SiC+4CO↑৷
একটি উপজাত হিসাবে ক্যালসিয়াম কার্বাইড এবং সিলিকন কার্বাইড (SiC) উত্পাদন করে।
(2) বায়বীয় কার্বন উত্স সহ ইলেকট্রোড চুল্লি
কার্বন উৎস হিসেবে মিথেন (CH₄) ব্যবহার করে পরীক্ষামূলক পদ্ধতি: CaO+CH₄ΔCaC₂+2H₂↑
-প্রযুক্তিগত সমস্যার কারণে এখনও গবেষণাধীন৷
(৩) বায়োরিডাকশন (পরীক্ষামূলক)
CaCO₃ থেকে CaC₂ কমাতে অণুজীব ব্যবহার করে, কিন্তু মাপযোগ্যতা সীমিত।