Khí Acetylen là gì? Quá trình phản ứng hóa học và ứng dụng

Acetylen là chất khí không màu được sử dụng rộng rãi hiện nay để làm nhiên liệu và tổng hợp các hợp chất khác. Để tìm hiểu kỹ hơn về khí Acetylen là gì? Công dụng và cách điều chế như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu kỹ hơn qua bài viết dưới đây!

Khí Acetylen là gì?

Khí Acetylen là một loại khí không màu, dễ bay hơi với mùi đặc biệt. Khí acetylen được hoá lỏng, nén, làm nóng, hoặc trộn với không khí, nó sẽ trở nên dễ nổ. Do đó cần phải có biện pháp phòng ngừa đặc biệt trong quá trình sản xuất và vận chuyển. Ứng dụng của khí acetylen phổ biến nhất là nguyên liệu thô để sản xuất các hóa chất hữu cơ khác nhau.

Xem thêm: Panme là dụng cụ cơ khí dùng để?

Bao gồm 1,4-butanediol, được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất nhựa polyurethane và polyester. Việc ứng dụng của khí acetylen phổ biến thứ hai là làm nhiên liệu trong việc hàn oxy-acetylen và cắt kim loại. Một số hợp chất acetylen hữu ích thương mại bao gồm axetylen đen, được sử dụng trong một số loại pin khô và rượu axetylenic. Acetylen còn được sử dụng trong tổng hợp vitamin.

Sản xuất khí Acetylen

Quá trình

Có hai quy trình chuyển đổi cơ bản được sử dụng để làm khí acetylen. Một là quá trình phản ứng hóa học xảy ra ở nhiệt độ bình thường. Cách khác là một quá trình nứt nhiệt, xảy ra ở nhiệt độ cực cao.

Dưới đây là những dãy điển hình của các hoạt động được sử dụng để chuyển đổi các nguyên liệu khác nhau thành axetylen theo từng quá trình cơ bản.

Quá trình phản ứng hóa học

Khí Acetylen có thể được tạo ra bởi phản ứng hóa học giữa cacbua canxi và nước. Phản ứng này tạo ra một lượng nhiệt đáng kể. Cần phải được loại bỏ để ngăn chặn khí Acetylen nổ. Có một số biến thể của quá trình này. Trong đó hoặc cacbua canxi được thêm vào nước hoặc nước được thêm vào cacbua canxi. Cả hai biến thể này được gọi là quá trình ướt. Vì một lượng nước dư thừa được sử dụng để hấp thụ nhiệt của phản ứng. Một biến thể thứ ba, được gọi là quá trình khô. Chỉ sử dụng một lượng nước hạn chế, sau đó sẽ bốc hơi khi nó hấp thụ nhiệt.

Hầu hết máy phát axetylen công suất cao sử dụng băng tải vít luân chuyển để nạp các hạt cacbua canxi vào buồng phản ứng. Đã được làm đầy đến một mức nhất định với nước. Các hạt này đo khoảng 0.08 x 0.25inch (2mm x 6mm). Cung cấp đủ lượng bề mặt tiếp xúc để cho phép phản ứng hoàn chỉnh. Tỷ lệ hạt được xác định bởi tốc độ dòng khí mong muốn. Và được điều khiển bằng bộ chuyển đổi áp lực trong buồng. Nếu quá nhiều khí đang được sản xuất cùng một lúc, công tắc áp suất mở ra và cắt giảm tốc độ cấp liệu.

Quá trình cracking nhiệt

Acetylen cũng có thể được tạo ra bằng cách tăng nhiệt độ của các hydrocacbon khác nhau đến mức mà các liên kết nguyên tử của chúng vỡ, hoặc nứt. Trong quá trình nứt được biết đến như là quá trình nứt nhiệt. Sau khi các nguyên tử hydrocarbon vỡ ra, chúng có thể được chế tạo để tái tạo thành các vật liệu khác với nguyên liệu ban đầu. Quá trình này được sử dụng rộng rãi để chuyển đổi dầu hoặc khí tự nhiên sang nhiều loại hóa chất khác nhau.

Xem thêm: Khí chất là gì?

Có một số biến thể của quá trình này phụ thuộc vào nguyên liệu được sử dụng và phương pháp để nâng nhiệt độ. Một số quá trình nứt sử dụng một hồ quang điện để làm nóng nguyên liệu. Trong khi một số khác sử dụng một buồng đốt cháy một phần hydrocarbon để cung cấp nhiệt. Một số axetylen được tạo ra như là một coproduct của quá trình nứt hơi được sử dụng để làm etylen.

Lưu trữ và xử lý

Vì axetylen rất dễ bùng nổ nên phải được bảo quản và vận chuyển cẩn thận. Khi vận chuyển qua đường ống, áp suất được giữ ở mức rất thấp. Và chiều dài của đường ống rất ngắn. Trong hầu hết các hoạt động sản xuất hóa học, Khí acetylen chỉ được vận chuyển đến các nhà máy liền kề. Hoặc “qua hàng rào” như họ nói trong ngành chế biến hóa học.

Khí Acetylen được giữ trong các bình chứa đặc biệt. Các chai áp lực được làm đầy bằng chất hấp thụ, như đất diatomaceous, và một lượng nhỏ acetone. Khí Acetylen được bơm vào xi lanh với áp suất khoảng 300 psi (2,070 kPa). Ở đó nó được hòa tan trong axeton. Một khi đã tan rã, nó sẽ mất khả năng bùng nổ, làm cho nó vận chuyển an toàn. Khi van chai được mở ra, sự giảm áp lực làm cho axetylen hóa hơi trở lại và chảy qua ống nối để hàn hoặc cắt.

Trên đây là những thông tin về Khí Acetylen cách điều chế và công dụng. Hy vọng bài viết đã mang lại những thông tin hữu ích cho bạn đọc!