Карбид кальция является химическим соединением каль­ция с углеродом (химическая формула СаС2), использует­ся для получения горючего газа — ацетилена. По внешнему виду карбид кальция представляет собой твердое тело тем­но-серого или коричневатого цвета. Карбид кальция полу­чают сплавлением кокса и негашеной извести в электриче­ских дуговых печах при температуре 1900—2300°С, при которой протекает реакция:

СаО + ЗС = СаС2+СО

Расплавленный карбид кальция сливают из печи в из­ложницы, где он остывает, после чего его подвергают дроб­лению и сортировке на куски размером от 2 до 80 мм. Гото­вый карбид кальция упаковывают в герметически закрывае­мые барабаны из кровельной стали емкостью по 100 и 130 кг. В товарном карбиде кальция не должно быть более 3% час­тиц размером менее 2 мм (пыли). Требования к карбиду кальция регламентируются ГОСТ 1460—63, которым уста­новлены следующие размеры (грануляция) кусков карбида кальция: 2X8; 8X15; 15X25; 25x80 мм. Чем крупнее куски, тем больше получается ацетилена.

При взаимодействии с водой карбид кальция, быстро разлагаясь, выделяет газообразный ацетилен и образует в остатке гашеную известь, являющуюся отходом.

Реакция разложения карбида кальция водой происходит по схеме:

СаС2 + 2Н20 = С2Н2 + Са (ОН)2

Карбид Вода Гаэообраз Гашеная

кальция 0,562 кг ный ацети - известь

1 кг леи 0,406 кг 1,156 кг

Цифры указывают теоретическое количество воды, необ­ходимое для разложения 1 кг карбида кальция, и теорети­ческие количества ацетилена и гашеной извести, получаемые из 1 кг химически чистого карбида кальция. Как видно из реакции, 1 кг чистого карбида кальция дает 0,406 кг ацети­лена. Так как 1 м3 ацетилена при абсолютном давлении 1 кгс/мм2 и 20° С весит 1,09 кг, то, следовательно, из 1 кг хи­мически чистого карбида кальция теоретически можно по­лучить 0,406: 1,09 = 0,372 .и3, или 372 дм3 ацетилена.

Технический карбид кальция обычно содержит не более 70—80% химически чистого карбида кальция, а осталь­ное— различные примеси, преимущественно негашеную из­весть. Поэтому из 1 кг технического карбида кальция мож­но получить от 230 до 280 дм3 ацетилена.

Если учесть потери ацетилена на растворение в воде и продувку ацетиленового генератора, то для получения 1 м3 (1000 дм3) ацетилена практически приходится расходовать 4,3—4,5 кг карбида кальция.

Карбид кальция активно соединяется с водой. Достаточ­но присутствия царов воды в воздухе, чтобы карбид каль­ция начал разлагаться и выделять ацетилен.

Разложение карбида кальция водой идет быстро и со­провождается выделением значительного количества теп­ла— 400—450 больших калорий на 1 кг карбида кальция. Чем меньше размеры кусков карбида кальция, тем быстрее происходит его разложение. Карбид кальция размером 50x80 мм разлагается полностью в течение 13 мин, а раз­мером 8x15 мм — в течение 6,5 мин. Карбидная пыль при смачицднии водой разлагается почти мгновенно. Поэтому карбидную пыль нельзя применять в обычных ацетилено­вых генераторах, рассчитанных для работы на кусковом карбиде кальция, так как это может вызвать взрыв ацети­лена в генераторе. Для разложения карбидной пыли приме­няют генераторы специальной конструкции.

Чем выше температура воды, тем быстрее идет разло­жение карбида кальция. Если вода сильно загрязнена га­шеной известью, образующейся при разложении карбида кальция, то реакция разложения замедляется.

Для охлаждения ацетилена при разложении карбида кальция вместо теоретического количества воды в 0,56 кг (0,56 дм3) берут больше, а именно от 5 до 20 дм3 воды на 1 кг разлагаемого карбида кальция. Это делает процесс бо­лее безопасным. Температура выходящего нз генератора ацетилена при этом превышает температуру окружающей среды всего на 10—15° С.

Применяют также «сухой» способ разложения карбида кальция. По этому способу на 1 кг мелко раздробленного карбида кальция в генератор подают от 1 до 1,2 дм3 воды. Часть воды уходит на реакцию разложения, а остаток ее

испаряется, на что расходуется основное количество тепла, выделяющегося при реакции, и за счет этого происходит охлаждение. В этом процессе гашеная известь получается не в виде жидкого известкового ила, а в виде сухой «пушон­ки», удаление, транспортировка и утилизация которой об­ходятся дешевле.

§ 3