реакциям, что делает ацетилен весьма ценным исходным полупродуктом для химической промышленности. Из ацетилена могут быть получены, например, этиловый (винный) спирт, уксусная кислота, синтетический каучук и многие другие ценные продукты. При нагревании ацетилена легко идёт процесс полимеризации, т. е. соединения нескольких молекул ацетилена в одну более сложную молекулу по общему уравнению

В результате образуются такие соединения, как бензол СеНо, стирол CsHs и т. д., дающие жидкие смолообразные продукты сложного состава. В условиях работы ацетиленовых генераторов полимеризация может начинаться в за.метных раз.мерах при температурах 150-180°. Наличие полимеризации, обнаруживаемое по смолистым продуктам в трубопроводах и по л<елтоватой окраске ила, удаляемого из генератора, указывает на ненормальные условия работы генератора и сильный перегрев ацетилена. В хорошо сконструированных и правильно работающих ацетиленовых генераторах полимеризация ацетилена практически отсутствует.

41. КАРБИД КАЛЬЦИЯ

В настоящее время ацетилен в промышленных .масштабах получается исключительно из карбида кальция СаСг при взаимодействии его с водой. Другие методы получения ацетилена, например из нефти при обработке её дуговыми разряда.ми (ннж. Татаринов, СССР), пока не вышли из стадии лабораторных исследований.

Технический карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество, весьма тугоплавкое, тёмносерого цвета с удельным весом 2,2 и характерным резким чесночным запахом, обусловленным взаимодействием карбида с парами воды в атмосферном воздухе. Карбид кальция бурно реагирует с водой, также и с парами воды, выделяя ацетилен и оставляя гидрат окиси кальция по уравнению

СаСз + 2Н2О = С2Н2 -т- Са(ОН)2.

На воздухе карбид кальция разлагается, взаимодействуя с парами воды, всегда имеющимися в воздухе, выделяя ацетилен и из-даНая чесночный запах. Поэтому продолжительное хранение карбида кальция возможно лишь в герметически закрытых барабанах из листового железа. Карбид кальция получается сплавлением извести с углём при высокой температуре в специальных карбидных электрических печах по уравнению

CaO-f 3C = CaC2-f-CO.

Карбид кальция получается в расплавленном виде и периодически выпускается из печи в формы, где, затвердевая, образует слитки - блоки. Расход электроэнергии на 1 т карбида кальция равен от 3000 до 4000 1свт-час для мощных промышленных печей. Карбид кальция производится в больших размерах на крупных

карбидных заводах для сварки и резки металлов, химических производств и других целей. Блоки карбида по остывании дробятся и сортируются по величине кусков. Товарный карбид выпускается семи грануляций от 2-4 до 80-100 мм. Карбидная пыль, получающаяся при дроблении, является отходом и непригодна для нормальных ацетиленовых генераторов из-за слишком энергичного раз-.тожения водой, перегрева и опасности взрыва. Гранулированный карбид упаковывается в барабаны из тонкого листового железа, герметически закрывающиеся; барабан вмещает 100-120 кг карбида. Технический карбид содержит 10-15% примесей преимущественно непрореагировавшнх угля и извести.

1 кг химически чистого СаСг даёт около 340 л ацетилена (15 и 760 .чм Hg). Технический карбид по действующему стандарту должен давать при лабораторном испытании, в зависимости от сорта и грануляции, от 230 до 300 л ацетилена. Реакция получения ацетилена из карбида кальция экзотермична (выделяется около 400 ккал на 1 кг технического карбида), поэтому необходимо принимать меры к энергичному охлаждению зоны реакции, иначе возможны сильный перегрев, полимеризация и взрыв ацетилена.

42. АЦЕТИЛЕНОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Ацетиленовые генераторы служат для производства ацетилена путём взаимодействия карбида кальция и воды. Существуют ацетиленовые генераторы различных систем и размеров. Главными частями ацетиленового генератора являются газообразователь или реактор, в котором происходит образование ацетилена, и газгольдер или сборник газа, в который поступает полученный ацетилен. Иногда газообразователь и газгольдер конструктивно объединяются в одно целое.

По способу взаимодействия карбида кальция с водой различают три основные системы ацетиленовых генераторов, характеризующихся устройством газообразователя:

1. Система карбид в воду (фиг. 121, а), при которой карбид периодически забрасывается отдельными порциями в большой объём воды. Принципиально эта система является наилучшей. Куски карбида омываются большим количеством воды, разложение практически происходит до конца; зона реакции очень хорошо охлаждается. Образующийся ацетилен, проходя через слой воды, хорошо охлаждается и промывается; полимеризации ацетилена практически не происходит. Поэтому генераторы этой системы дают наивысший выход ацетилена из карбида, около 95%, чистый охлаждённый ацетилен и наименее взрывоопасны.

2. Система вода на карбид (фиг. 121,6), при которой вода периодически подаётся на карбид, насыпанный в открытую сверху коробку, помещаемую в горизонтальную цилиндрическую реторту, герметически закрывающуюся снаружи. Карбид реагирует с относительно малым количеством воды, зона реакции охлаждается не-.достаточно. Возможен перегрев ацетилена и его полимеризация.

Куски карбида обволакиваются слоем гидрата окиси кальция Са(0Н)2 (гашёная известь), разъединяющей карбид с водой; реакция разложения не доходит до конца, и генераторы дают пониженный выход ацетилена - 85-90%. Единовременная загрузка карбида в реторту невелика, и при сколько-нибудь значительной производительности генератора его непрерывно обслуживает ра-бочий-генераторщик, находящийся в тяжёлых условиях труда (разъедающее действие известкового раствора; вдыхание технического ацетилена). Несмотря на указанные существенные недостатки, система ацетиленовых генераторов вода на карбид является в настоящее время наиболее распространённой, что объясняется простотой конструкции генераторов этой системы.

Фиг. 121. Схемы ацетиленовых генераторов, работающих по системе; а - карбид в воду; б - вода на карбид; в - контактная.

3. Система контактная (фиг. 121, в), при которой карбид кальция и вода периодически приводятся в соприкосновение и вновь разъединяются в зависимости от расхода ацетилена, производимого генератором. При разъединении с водой разложение карбида производится остатками воды, смачивающей куски карбида, в условиях очень плохого охлаждения. В результате неизбежен перегрев ацетилена и его полимеризация. Контактная система применяется обычно лишь для переносных генераторов малой производительности. Контактная система является наихудшей по низкому выходу ацетилена и его качеству. Несмотря на указанные недочёты, контактная система до сих пор находит практическое применение, вследствие простоты конструкции и обслуживания генератора.

По производительности различают генераторы малой производительности- до 3 м/час ацетилена, средней производительности - до 30 м/час и большой - свыше 30 м?1час. Генераторы могут быть передвижными и стационарными; производительность передвижных обычно не превышает 5--15 м/час. Весьма важной характеристикой ацетиленового генератора служит рабочее давление производимого ацетилена. Давление определяется главным образом конструк-