DD149854A3

DD149854A3 - PROCESS FOR THE PLASMA-CHEMICAL PREPARATION OF CALCIUM CARBIDE

Info

Publication number: DD149854A3
Application number: DD73171639A
Authority: DD
Inventors: Klaus Budde; Wolfgang Rettkowski; Werner Pauli; Fritz Zobel
Original assignee: Klaus Budde; Wolfgang Rettkowski; Werner Pauli; Fritz Zobel
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1981-08-05

Abstract

Patentansprüche: 1. Verfahren zur plasmachemischen Herstellung von Kalziumkarbid aus den Einsatzstoffen, Kalziumoxid und Kohlenstoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktanden gemischt, mittels Trägergas, gegebenenfalls gemeinsam mit dem Arbeitsgas dem Plasmastrahl zugeführt, bei Temperaturen von 1800 grd C bis 2800 grd C vorzugsweise 2300 grd C bis 2500 grd C umgesetzt und abgeschreckt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmastrahl mittels Elektroplasmabrenner erzeugt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeits- und/oder Trägergase Helium, Argon, Wasserstoff, Stickstoff , .Kohlenmonoxid, Erdgas sowie deren Gemische eingesetzt werden. Hierzu 2 Seiten Zeichnungen1. A process for the plasma-chemical production of calcium carbide from the starting materials, calcium oxide and carbon, characterized in that the reactants mixed, by means of carrier gas, optionally together with the working gas supplied to the plasma jet, at temperatures of 1800 grd C to 2800 grd C preferably 2300 gr C to 2500 grd C reacted and quenched. 2. The method according to claim 1, characterized in that the plasma jet is generated by means of Elektroplasmabrenner. 3. The method according to claim 1, characterized in that are used as working and / or carrier gases helium, argon, hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, natural gas and mixtures thereof. For this 2 pages drawings

Description

17 163917 1639

VERFAHREN ZUR PLASMACHEMISCH^ HERSTELLUNG VON KALZIUMKARBIDPROCESS FOR PLASMACHEMICAL PRODUCTION OF CALCIUM CARBIDE

Die Erfindung betrifft ein plasmachemisches kontinuierliches Ver fahren zur Herstellung von Kalziumkarbid nach den ReaktionenThe invention relates to a plasma-chemical continuous Ver drive for the production of calcium carbide after the reactions

CaO -ί- 5 GO <£==^=K!aC₂ * 3 CO₂ CaO -ί- 5 GO <£ == ^ = K! AC ₂ * 3 CO ₂

Ca + 4 00§==±0a0₂ + 2 CO₂ Ca + 4 00§ == ± 0a0 ₂ + 2 CO ₂

auf der Grundlage der herkömmlichen Einsatzstoffe Kalziumoxid und Kohlenstoff verschiedener Herkunft,on the basis of the traditional input materials calcium oxide and carbon of various origins,

Verfahren zur Herstellung von KalziumkarMd durch Umsetzen von Kalziumoxid mit Kohlenstoff nach der BruttoreaktionProcess for the preparation of calcium karMd by reacting calcium oxide with carbon after the gross reaction

CaO +. 3 CO^=* CaO₂ + 2 CO₂ 3CaO +. 3 CO ^ = * CaO ₂ + 2 CO ₂ 3

sind bekannteare known

Zur Durchführung der Umsetzung 3 werden Kohleelektrodenlichtbogenöfen eingesetzt, die bei Temperaturen von 1800 grd C bis 2 500 grd C arbeiten. Die bekanntesten Karbidreaktoren sind Mignet-, Reihen- und symmetrische Drehsiiomlichtbogenöfen₀ Den gegenwärtig realisierten Verfahren zur Herstellung von Kalziumkarbid ist gemeinsam, daß sie sehr elektroenergieintensiv sind«,To carry out the reaction 3, use is made of carbon-electrode arc furnaces which operate at temperatures of 1800 ° C. to 2 500 ° C. The best-known carbide reactors are Mignet, series, and symmetric rotary arc furnaces. ₀ The presently realized process for the production of calcium carbide has in common that they are very energy-intensive. "

17 163 9 -*-17 163 9 - * -

Zweck der Erfindung ist es, den den bekannten Verfahren zur Herstellung von Kalziumkarbid anhaftenden sehr hohen spezifischen Energieverbrauch für die Erzeugung des Kalziumkarbids zu vermindern.The purpose of the invention is to reduce the very high specific energy consumption for the production of calcium carbide which adheres to the known processes for the production of calcium carbide.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur plasmachemischen Herstellung von Kalziumkarbid mit den Einsatzstoffen Kalziumoxid und Kohlenstoff verschiedener Herkunft zu entwickeln. .The invention has for its object to develop a process for the plasma-chemical production of calcium carbide with the starting materials calcium oxide and carbon of various origins. ,

Erfindungsgemäß konnte die genannte Aufgabe gelöst werden, indem zur Durchführung der Umsetzungen 1 und 2 Elektroplasmabrenner aus einem geeigneten Kathodenmaterial eingesetzt werden.According to the invention, the stated object could be achieved by using 1 and 2 electroplasma burners made of a suitable cathode material to carry out the reactions.

Das Einsatzgemisch mit Trägergas wird entweder gemeinsam mit dem Arbeitsgas dem Elektroplasmabrenner zugeführt oder in den Plasmastrahl eingespeist. Der Plasmastrahl mit den stark nach rechts verschobenen Gleichgewichten der Umsetzungen 1 und 2 durchläuft anschließend eine Abschreckzone, An die Abschreckzone schließt sich eine Gas-Feststofftrennanlage an, aus der Kalziumkarbid als Feststoff kontinuierlich ausgetragen wird. Das Arbeitsgas wird entweder dem Elektroplasmabrenner im Kreislauf wieder zugeführt oder in anderer Weise nutzbar gemacht. Als Arbeits- und/oder Trägergase eignen sich u. a. Helium, Argon, Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Erdgas sowie deren Gemische,The feed mixture with carrier gas is either fed together with the working gas to the electro plasma burner or fed into the plasma jet. The plasma jet with the strong right-shifted equilibria of the reactions 1 and 2 then passes through a quench zone, to the quench zone is followed by a gas-solids separation plant from which calcium carbide is discharged continuously as a solid. The working gas is either recycled to the electro plasma burner or made usable in another way. As working and / or carrier gases are u. a. Helium, argon, hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, natural gas and their mixtures,

Durch den Einsatz von zwischen 1800 grd 0 und 2 800 grd C, vorzugsweise zwischen 2300 grd C bis 2500 grd C, arbeitenden umweltfreundlichen Elektroplasmabrennern konnte der spezifische Energieverbrauch für die Erzeugung des Kalziumkarbids gegenüber den bekannten Verfahren bis zu 4 % bis.7 % reduziert und ein Kalziumkarbid höherer Reinheit erhalten werden. Zur Erzielung hoher Ausbeuten an Kalziumkarbid können Elektroplasmabrenner in Reihe geschaltet werden,By using between 1800 grd 0 and 2 800 grd C, preferably between 2300 grd C to 2500 grd C working environmentally friendly electro plasma torches, the specific energy consumption for the production of calcium carbide compared to the known methods could be reduced up to 4 % to 7 % , and get a calcium carbide higher purity. To achieve high yields of calcium carbide, electro plasma torches can be connected in series,

Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments.

-S--S

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

In eine plasmatechnische Anlage nach Fig. 1.werden über 1 950 kgh Kaliumoxid und 630 kgh"* Koks mit Wasserstoffbad Trägergas eingetragen. Als Arbeitsgas wird Argon.eingesetzt, das über 3 und 4 gemeinsam mit dem Produktstrom von 1 in den Plasmabrenner P eingespeist wird«, Im Plasmastrahl 5 ist eine Temperatur von 2 380 grd C eingestellt. Der Plasmastrahl 5 durchwandert die Abschreckzone A und tritt "eingefroren" in die Trennanlage T ein, aus der. über 2 SoO kgh Kalziumkarbid entsprechend ca_e 80 % der Theorie als ,Feststoff ausgetragen werden« Das Arbeitsgas wird im Kreislauf über 4 dem Plasmabrenner P Wieder zugeführt«1,950 kg / h of potassium oxide and 630 kg / h of coke are introduced with hydrogen gas carrier gas as argon gas, which is fed via 3 and 4 together with the product stream of 1 in the plasma torch P. "in the plasma jet 5 at a temperature of 2380 deg C is set. the plasma beam 5 travels through the quench zone a and into the separation system T occurs" frozen "on, off the. 2 Soo kgh calcium carbide according ca _e 80% of theory, Solids are discharged «The working gas is circulated via 4 to the plasma torch P Wieder«

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

In eine plasmatechnische Anlage nach Pig. 2 werden über 1In a plasma technology plant after Pig. 2 become over 1

950 kgh*""'* Kalziumoxid und 630 kgh Koks .in den Plasmastrahl 5950 kgh * "" '* of calcium oxide and 630 kgh of coke into the plasma jet 5

ingetragen. Als Arbeitsgas wird Argon eingesetzt, das dem Plasmabrenner P über 3 und 4 zugeführt wird und eine Arbeitstemperatur von 2 4^0 grd C realisiert. Ü~ber die Abschreckzone A und die Trennanlage T verlassen bei 2 813 kgh. Kalziumkarbid entsprechend 75 % der Theorie die Gesamt anlage«total wear. Argon is used as the working gas, which is the plasma torch P supplied via 3 and 4 and a working temperature of 2 4 ^ 0 grd C realized. The quench zone A and the separation plant T leave 2 813 kgh. Calcium carbide 75 % of theory the total plant «

Claims

171 639

-h--H-

claims:

1. Method for. Plasma-chemical production of calcium carbide from the starting materials, calcium oxide and carbon, characterized in that the reactants mixed, supplied by means of carrier gas, optionally together with the working gas to the plasma jet, at temperatures of 1800 grd C to 2800 grd C, preferably 2300 grd G to 2 ^ 00 grd C reacted and quenched.

2. The method according to claim 1, characterized in that.the
Plasma beam is generated by means of electro plasma burner.

3. The method according to claim 1, characterized in that as
'Working and / or carrier gases helium, argon, Y / asserstoff, nitrogen, carbon monoxide, natural gas and mixtures thereof are used.

For this & ... pages drawings