Ацетилен С2Н2 получают в аппаратах - ацетиленовых генераторах - при взаимодействии карбида кальция с водой
СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + СаОН2 + Q.
При разложении 1 кг химически чистого карбида кальция выделяется около 340 л ацетилена и 1675 кДж (400 ккал) тепла. С технической карбида кальция, в зависимости от сорта и грануляции, выход ацетилена составляет от 230 до 300 л / кг. Карбид кальция получают в электродуговых печах оплавлением кокса или антрацита с выжженной известью
СаО 3С = CaC2 + CO.
Расплавленный карбид кальция выливают из печи в чугунные формы и после остывания измельчают на куски размером 2 ... 120 мм.
В зависимости от принципа взаимодействия карбида кальция с водой различают следующие системы генераторов: "карбид в воду", "вода на карбид", а также контактного типа "погружением".
Генератор системы "вода на карбид" показано на рис. 30, б. Корпус генератора 1 разделен на две части перегородкой 2. В корпусе размещена реторта 6, которая соединяется с нижней частью корпуса резиновым рукавом 5 с краном 4. На корпусе генератора закрепляют водяной затвор 10, соединяющийся трубкой 9 с краном 16 с газовой полостью генератора. Перед началом работы в генератор заливают воду при закрытом кране 4 и открытом кране 16. Водяной затвор заполняют водой до уровня контрольного крана 13. Корзину с карбидом кальция вставляют в реторту 6, плотно закрывающейся крышкой. При открывании крана 4 вода поступает в реторту. Ацетилен, образующийся при этом, поступает из реторты по трубе 3 в нижнюю часть генератора (под перегородку), вытесняя воду по трубе 7 в верхнюю часть генератора (над перегородку). Как только уровень воды в нижней части генератора станет ниже уровня крана 4, вода перестает поступать в реторту, а вода, которая была в реторте, вытесняется под действием давления ацетилена в конусообразную емкость 8, открытую сверху. Это несколько замедляет разложение карбида кальция и уменьшает выделение ацетилена. По мере расходования ацетилена на технологические нужды давление в генераторе падает. При этом вода из сосуда 8 вновь поступает в реторту и интенсивность разложения карбида кальция увеличивается, а значит и увеличивается образование ацетилена. Таким образом, генератор работает автоматически в зависимости от расхода газа.
0020Ацетилен из генератора поступает по трубам 9, 11 в водяной затвор 10 по трубе 15 и резиновом шланге к горелке или резака. При обратном ударе пламени под давлением взрывной волны часть воды и пламя выбрасывается в атмосферу через предохранительную трубу 12 которая погружена в воду выше трубы 11, благодаря чему путь пламени к генератору остается закрытым остальными воды в затворе и погруженным в нее концом трубы 11. Отбойник 14 предотвращает выплескивание воды из затвора.
Генераторы системы "вода на карбид" выпускают небольшой производительности, низкого давления (0,001 ... 0,01 МПа) и в большинстве случаев переносными. Более высокое давление ацетилена (0,01 ... 0,03 МПа) развивают генераторы контактного типа "погружением" (рис. 30, а). Корпус генератора 1 имеет снизу резервуар-промыватель 5, сверху - газообразователь 3 с горловиной, которая герметично закрывается крышкой после того, как генератор заполнено водой (9 л), а в шахту генератора установлена корзина с карбидом кальция (2,2 кг). При смачивании карбида кальция водой образуется ацетилен, который с газообразователя по трубе 4 поступает в промыватель 5, проходит в нем через слой воды и по трубе 6 поступает в водяной затвор 7, откуда по трубе и резиновому шлангу поступает к месту потребления. Вода газообразователя давлением газа вытесняется в пространство между стенками шахты 1 и корпуса 2, в результате чего газообразование замедляется.
По мере расхода газа давление в генераторе cпадае и уровень воды в газообразователя снова повышается, смачивая карбид кальция в корзине. Таким образом автоматически регулируется процесс газообразования и давления газа.
При нормальной работе ацетилен проходит по трубе 6 через обратный клапан 8, слой воды в корпус 7 водяного затвора и далее - по трубе и шланга к горелке или резака. Если сопло горелки по каким-то причинам забивается, пламя попасть в ацетиленовый шланг и скорость его распространения становится больше, чем скорость движения ацетилена по шлангу, то оно (пламя) может попасть в генератор и вызвать взрыв. Такое явление называется обратным ударом. Чтобы предотвратить это на пути пламени стоит водяной затвор. При обратном ударе давление в затворе повышается и вода закрывает обратный клапан 8, предупреждая возможность прохода взрывной волны в трубу 6 и генератор. Одновременно происходит разрыв тонкой алюминиевой или оловянной мембраны 10 и взрывная смесь выбрасывается в атмосферу.
Загрузка...