Книга представляет собой подробную моногра^ фию энциклопедического типа, охватывающую все аспекты производства и технического применения ацетилена. В выпускаемом первом томе монографии подробно описаны физические и химические свойства ацетилена, получение ацетилена из карбида кальция и из углеводородов; имеется специальная глава о производстве карбида кальция; рассмотрен механизм горения; приведены сведения о технике безопасности, технико-экономические данные; описано использование ацетилена для сварки, резки и многих других методов газопламенной обработки металлов.
Перевод книги дополнен специально написанным разделом о кинетике и механизме образования ацетилена из углеводородов.
Монография представляет большой интерес для всех химиков, связанных с производством и применением ацетилена.
Предисловие редактора . . . ............. 13
Глава I. История промышленного производства ацетилена...... 15
1. Период допромышленного производства (1863—1892 гг.)...... 15
Открытие (15). Ранние способы синтеза (15). Дальнейшие синтезы (16). Химические реакции (17).
Литература..................... 17
2. Ацетилен для освещения (1892—1910 гг.)............. 18
Открытие карбидного процесса (18). Раннее производство карбида (19). Ацетиленовые генераторы (21). Горелки (21). Очистка (21). Растворенный ацетилен (21).
Литература..................... 23
3. Обработка металлов и первые применения для органического синтеза (1910-1930 гг.)........................ 24
Кислород (24). Сварка (25). Резка (25). Цианамид (26). Хлорирование (26). Ацетальдегид (27). Ацетиленовая сажа (27). Химия ацетилена (28). Промышленное производство ацетилена (28). Экономика (29).
Литература ..................... 30
4. Количественное и качественное расширение производства ацетплена (1930—1944 гг.) ........................ 32
Синтетический каучук (32). Винилацетат (36). Винилхлорид (37). Винилиденхлорид (38). Акрилонитрил (38). Этилен (39). Стирол (39). Окись этилена (40)._Адетиден__из-_метааа—(40). Электродуговой процесс (40). Окислительный пиролиз (40). Регенеративный пиролиз (42). Тихий разряд (42). Виниловые 4 эфиры (42). Синтезы с использованием ацетилена под давлением
(44). Синтез бутадиена по Реппе (44). Другие продукты (47). Статистические данные о производстве карбида и карбидного ацетилена (49).
Литература ..................... 51
5. Расширение производства с 1945 г. до настоящего времени . . ;' . . • 55
Послевоенное восстановление (55). Цианамид кальция (56). Технология (56). Факторы роста (57). Статистика (57).
Литература..................... 60
Глава II. Физические свойства ацетилена.............. 61
1. Термодинамические свойства газообразного ацетилена....... 61
Молекулярный вес (61). Плотность (61). Значения PV (62). Тепловое расширение (64). Термодинамические функции ацетилена (64). Теплоемкость (65). Энтальпия (67). Энтропия (68). Летучесть (69). Смеси ацетилена и формальдегида (70).
Литература....................... 71
2. Термодинамические свойства конденсированных фаз........ 71
Область существования жидкого ацетилена (71). Свойства жидкого ацетилена (72). Свойства твердого ацетилена (76).
Литература..................... 77
3. Коэффициенты переноса ...............«...... 78
Вязкость (78). Теплопроводность (79). Коэффициент аккомодации (80). Диффузия (80).
Литература ...............:..... 81
4. Растворимость......................... 82
Вода (82). Водные растворы (83). Ацетон (86). Диметилформ- ;
амид (92). Растворимость при повышенных давлениях (96). '•>
Растворимость при нормальном давлении (101). Растворимость. ;
при низких температурах (110). Теплота растворения (111). Твер- '.'
дый ацетилен (ИЗ). :
Литература.................., • • • ИЗ
5. Фазовые равновесия....................... 11S|
Ацетилен — двуокись углерода (115). Ацетилен — этан — эти- я лен (115). Ацетилен — ацетон (121). Ацетилен — диэтиловый эфир (122). Ацетилен — диметиловый эфир (122). Ацетилен — галогеноводороды (123). Ацетилен — Пронин (124). Ацетилен — пропилен (124). Ацетилен — пропан (127). Ацетилен — ам- i миак (127). Гидраты ацетилена (128).
Литература..................... 12!
С. Адсорбция..................•........ 123
Активированные угли (129). Силикагель (129). Силикаты (130). ?i Металлы (134). Окислы (135). Соли (137). Органические соеди- | нения (138). - , :•>.
Литература..................... 13$
7. Спектроскопия......................... 139,
Инфракрасный спектр (139). Анализ вращательной структуры s (147). Влияние давления (149). Сдвиг частот в растворе (155). ;; Спектры адсорбированного ацетилена (1Ь6). Спектры комбина-
6 " ' •':.,!
ционного рассеяния (157). Ультрафиолетовые спектры (159)." Масс-спектрометрия (164). Энергия диссоциации связей (166). , Молекулярные орбитали (167). Ядерный магнитный резо-
нанс (168).
Литература ...................... 169
8. ДРУгпе физические свойства ................... 171
Кристаллическое строение (171). Поверхностное натяжение (172). Электропроводность растворов ацетилена (172). Коэффициент преломления и диэлектрическая постоянная (172). Напряжение пробоя (174). Действие жесткого излучения (175). Прохождение ультразвука в ацетилене (176). Рассеяние электронов (176). Рассеяние нейтронов (177). Эффект Фарадея (17Ь).
Литература...................... 179
Глава III. Карбид кальция..................... 180
1. Физические свойства............ .......... 180
Чистый карбид кальция (180). Полиморфизм (181). Температура плавления (183). Плотность (184). Электропроводность (184). Вязкость (186). Микроструктура (186). Твердость (186). Термо-• динамические свойства (187). Растворимость (187).
Литература . . .......ч............ 188
2. Производство карбида кальция.................. 189
Химические реакции карбида кальция (189). Химические процессы, протекающие в карбидной печи (192). Карбидные заводы (193). Окись кальция (193). Углеродсодержащее сырье (200). Самообжигающиеся электроды Содерберга (202). Электрическая схема питания карбидных печей (207). Карбидные печи (209). Газ и пыль (213). Выпуск расплава карбида кальция (214). Обработка и дробление (215). Техника безопасности при производстве карбида кальция (216). Видоизменения электротермического способа (216). Те"рмоокислительный процесс (217). Другие способы производства (219).
Литература ........................ 219
3. Технические условия и химический анализ .......... 222
Отбор проб (222). Гранулометрический состав (223). Определение выхода газа (225). Примеси (236). Другие компоненты промышленного карбида (236).
Литература ......:.............. 237
*i
4. Химические свойства и области применения............. 238
Цианамид кальция, получение (238). Свойства и области применения цианамида кальция (242). Цианамид (244). Получение органических соединений из карбида кальция (248). Реакции карбида кальция с органическими соединениями (248). Производство кальция (24Р). Получение других металлов (250). Применение карбида кальция в металлургической и сталелитейной промышленности (251). Применение карбида кальция в качестве катализатора (253). Применение карбида кальция в аналитической химии (253). Прочие области применения (253).
Литература............л ........... 254
5. Карбидная промышленность .................. 259
Некоторые основные факторы, влияющие на процесс производства карбида кальция (259). Промышленное производство (260).
Литература ..................... 262
Глава IV. Производство ацетилена из карбида кальция........ 263
1. Реакция карбида кальция с водой................. 263
Термохимический анализ (263). Скорость реакции (265). Вспенивание (271). Осаждение шлама (271).
Литература ..................... 272
2. Генерация ацетилена из карбида..........'....... 273
Типы генераторов (273). Меры безопасности при работе с ацетиленовыми генераторами (292). Правила и нормы эксплуатации генераторов (293). Генераторный шлам (295). Газгольдеры (298). Некоторые специфические методы генерации ацетилена (299). ,
Токсичность ацетилена (300). ;
Литература..................... 301
3. Очистка ацетилена от примесей.................. 303 i
Инертные, или нерастворимые примеси (303). Прочие примеси (304). Необходимость очистки (306). Очистка хлорным железом (308). Очистка хромовой кислотой (310). Очистка серной кислотой (310). Очистка хлором и гипохлоритом (311). Другие . поглотители (312). Осушка ацетилена (312). Очистка от ацетона (314).
Литература ..................... 315
4. Анализ ацетилена........................ 317,
Определение нерастворимых примесей (317). Кислород (319). Азот (319). Окись углерода (320). Водород (320). Углеводо-роды (320). Хлор (320). Аммиак (320). Сероводород (321). Сера-органические соединения (321). Фосфин (322). Силан (323). Ар-син (323). Водяные пары (324). Ацетон (324). Определение аце-тилена химическими методами (324). Определение ацетилена '[ физическими методами (327). >
Литература..................... 3301
Глава V. Производство ацетилена из углеводородов......... 333i
1. Механизм........................... 33»
Термодинамика образования ацетилена (333). Кинетика образования ацетилена при термическом разложении углеводородов (334). Реакции в электрическом разряде (341). Техническое использование процессов электрокрекинга (345). :
~~—fntmepamypa .-.................... 345
2. Регенеративный пиролиз ................... ~. 348
Процесс Wulff (348). Печи типа Koppers — Hasche (350). Процессы, рассчитанные на другие виды сырья (351). Процесс
Ruhrchemie (353). Разбавление водородом (353). Процесс Института промышленных исследований Японии (1ВЛ) (354). Другие методы пиролиза (354).
Литература ..................... 355
3. Электрические процессы .................... 357
Электродуговой процесс.НШз (359). ПроцессDu Pont (США) (361). Румынский процесс (362). Процесс Брно (ЧССР) (363). Дальнейшие исследования электродугового крекинга (364). Процессы с пульсирующими дугами (366). Процессы в плазме (367). Процесс Knapsack-Griesheim (WLP) (ФРГ) (368). Процесс Orbach (370). Другие плазменные процессы (370). Процесс Шоха (электрокрекинг в тихом разряде) (США) (371). Другие виды электрического разряда (372). Нагрев джоулевым теплом (373). Ацетилен из углерода и водорода (374).
Литература..................... 37!5
4. Окислительный пиролиз
Первые разработки метода (382). Процесс Заксе (383). Про-цесс!ВА8Р (ФРГ) (385). Процесс SBA-Kellogg (387). Процесс Union Carbide (США) (390). Процесс Montecatini (Италия) (ЗЯО). Процесс Hoechst (ФРГ) (392). Реактор фирмы Phillips (США) (393). Процесс Eastman (США) (394). Процесс Hydrocarbon Research (США) (395). Процесс Цуцуми (Япония) (396). Горелка Nardac (Англия) (398). Процесс Института газа АН УССР (399). Процесс Dow Chemical (США) (399). Обратное диффузионное пламя (399). Погруженное пламя (400). Процесс Гриненко (СССР) (402). Процесс MAFKI (Венгрия) (403). Горение на поверхности (404). Влияние [водорода [(405). Некоторые другие-методы получения ацетилена при неполном сгорании (405). <
Литература .....................
406
5- Другие методы получения ацетилена из углеводородов....... 411
Термитный метод (411). Получение ацетилена в ударных трубах (411). Адиабатическое сжатие углеводородов (412). Фотолиз (412). Радиолиз (413).
Литература ..................... 414
6. Выделение ацетилена...................... 415
Разделение с помощью воды (415). Относительная растворимость в органических растворителях (417). Процесс Wulff (420). Процесс Шоха (421). Процесс BASF (422).(Процесс Phillips (422). Процесс Eastman (423). Процесс Montecatini (425). Процесс Hoechst-Uhde (425).'Процесс SB A (426). Процесс Knapsack (426). Дальнейшие замечания о применении растворителей (428). Адсорбционные методы \(430). Химические методы разделения (431).
Литература..................... 432
Промышленность производства ацетилена из углеводородов . . Экономические факторы (435).
Литература ...................
435
433 9
Глава VI. Превращения ацетилена ш обращение с ним......... 4
• л ~ . '
1. Термическая конденсация.................... 4
Продукты (439). Кинетика (440). Реакции на поверхности (444)-Промышленное получение ароматических углеводородов (447).
Литература..................... 4
2. Взрывное разложение . . ........•............ 4
Инициирование (449). Начальное давление (452). Нормальное распространение пламени или взрыва (454). Детонационное горение (456). Преддетонационное расстояние и каскадный эффект (459). Начальное ускорение детонационной волны (461). Затухание (461). Состав (461). Влияние разбавителей (461). Растворы ацетилена в ацетоне (463). Влияние твердой поверхности (465). 'Жидкий ацетилен (466). Твердый ацетилен (468). Литература .,..-................. 4
3. Обращение с ацетиленом..................; . . 4
Внутреннее инициирование (471). Сосуды (471). Разрывные мембраны (472). Флегматизация (472). Диаметр труб (472). Огне-преградители (473). Передача ацетилена на дальние расстояния при давления до 1 am (изб.) (475). Реакции в жидкой фазе при высоком давлении (477). Хранение в виде твердого ацетиле-нида (479).
Литература........... .-.......... 4
4. Растворенный ацетилен..........•-........... 4
Растворитель (480). Корпуса баллонов (481). Вентили (486). Пористые массы для баллонов (486). Наполнение баллонов ацетиленом (489). Отбор газа из баллона (490). Испытания на безопасность (491). Степень наполнения (494).
Литература..................... 4!
5. Правила техники безопасности при производстве и использовании ацетилена ........................... 4!
Англия (497). Соединенные Штаты Америки (493). ФРГ (499). ГДР (500). Италия (501). Франция (501). Голландия (502). Меры, . принимаемые при нагревании баллонов (502).
Литература.................. . . . 5(
Глава VII. Горение......................... 5(
1. Воспламенение ........................ 5(
Пределы воспламенения (504). Энергия зажигания (508). Температура зажигания (510). Теплота сгорания (512).
Литература..................... 51
2. Ацетиленовое пламена...................... -51
Скорость горения и состав смесей (513). Влияние других факторов на скорость горения (517).^ЗЬна реакции (518). Форма пламени (518). Образование окиси углерода (518). Расчеты составов и температуры (519). Изменения состава по ходу реакции (525). Спектроскопия пламени (526). Температура пламени
10
на основании спектроскопических измерений (534). Ионизация в пламени (542). Твердый углерод в пламени (548). Полнгидраль-ные пламена (551). Пламена, образующиеся при горении ацетилена в галогенах (552).
Литература ..................... 552
3. Окисление ацетилена под действием импульсного фотолиза и в удар- х ных волнах.........................• 556
Импульсный фотолиз (556).. Ударные волны (558).
Литература . i . . . .,,............... 559
4. Детонация........................... 560
Пределы детонаций (560). Температура инициирования взрыва (562). Переход к детонации (563). Расстояние индукции (563). Скорость детонации (564). Давление детонации (567). Температура и состав (568). Теплопередача (570). Плотность (570). Ионизация (570). Светимость (571). Твердый ацетилен и жидкий кислород (571).
Литература..................... 572
Глава VIII. Применение ацетилена при газопламенной обработке металлов 574 1. Сварка............................. 574
Способы сварки плавлением (574). Способы сварки с применением давления (576). Сварка бронзой, пайка твердым и мягким припоем (577). Оборудование сварочных постов (577). Редукторы (580). Манометры (58,0). Шланги (581). Горелки для сварки (582). Техника безопасности (584). Сварочное пламя (585). Сварка малоуглеродистых сталей (587). Сварка (пайка) стали бронзой (589). Сварка чугуна (589). Сварка литой стали (590). Сварка высокоуглеродистых и легированных сталей (590). Сварка нержавеющих сталей (591). Сварка никеля (592). Сварка меди (592). Сварка алюминия (594). Сварка магния (595). Сварка свинца (595). Сварка цинка (595). Сварка титана (596). Сварка серебра и драгоценных металлов (596).
Литература . '......»,.............. 596
2. Резка............................. 599
Способность металлов разрезаться кислородом (600). Реакции при резке (600). Тепловой баланс (603). Чистота кислорода (604). Запаздывание процесса резки (60S). Динамика кислородной струи (606). Влияние резки на структуру и свойства стали (606). Горючее для подогрева (608). Ручная резка (610). Машинная резка (312). Газорезательные машины (613).. Резка больших . толщин (617). Пакетная резка (617). Разрезка конструкций (617). Флюсовая резка (617). Порошковая резка (618). Резка цветных металлов (620). . .
Литература , . ................... 620
3. Прочие области применения ацетилено-кислородного пламени ... 623
Наплавка (623). Напыление металлами (металлизация) (623). Оплавленные напыленные покрытия (627). Напыление керами-кой (€27). Детонационное порошковое напыление (628).-Пламенная строжка (630). Огневая зачистка (632). Пламенная
. 11
«смывка» (634). Пробивка отверстий и резка «кислородным копьем» (636). Пламенная закалка (637). Отжиг пламенем (639). Пламенная очистка (639). -Гибка пламенем (640). Правка пламенным нагревом (641). Нагрев пламенем при выдавливании (642). Ремонт дорог (642). Спектрофотометрия (643). Ракетное топливо (643). Разное (643).
Литература
4. Воздух — ацетилен ....................... 647
Цайка (637). Освещение (647). Пламенное напыление пластмасс (648). Сварка пластмасс горячим газом (650). Удаление краски (652). Обнаружение утечек (652). Разное (652).
Литература
Дополнение. Кинетические закономерности реакций образования и пре-
вращения ацетилена при высоких температурах ...... Ьо4
Развитие представлений о кинетике и механизме термического разложения метана ............................
Кинетика и механизм термического разложения ацетилена ....... 662
Литература ..................... "'"
Цена: 300руб.
