صفر تا صد مراحل جوشکاری اکسی استیلن
ژانویه 26, 2021
آیا رابطه بین دوده و استیلن را می دانید؟کاربرد آن را چطور؟
می 31, 2021

تاریخچه استیلن :



گاز استیلن در سال 1836 توسط فردی به نام ادموند داوی ، که آن را به عنوان (کربورتر جدید هیدروژن ) شناخته بود، کشف شد. سپس در سال 1860 مارسیلین بارتلووت، دانشمند فرانسوی برای دومین بار آن را شناسایی کرد و نام استیلن را برای آن انتخاب کرد . از سال 1350 استیلن را از احتراق ناقص متان یا به عنوان محصول جانبی تقطیر هیدروکربن به دست می آورند . تقریبا 400 هزار تن استیلن در سال 1983 با این روش تولید شده است .

تعریف استیلن :



استیلن یا اتین کوچک ترین عضو خانواده آلکین های هیدروکربنی است که از دو اتم هیدروژن و دو اتم کربن که با هم پیوند سه گانه دارند ساخته شده است . به خاطر وجود این پیوند سه گانه، استیلن جزو مواد شیمیایی اشباع نشده (سیر نشده) شناخته می شود . استیلن در صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردار است . به عنوان ماده اولیه و پیش ماده در سنتز و تهیه مواد شیمیایی مختلف مورد نیاز می باشد . از این رو، روش های صنعتی زیادی برای تولید انبوه این ماده ابداع شده است . این ماده قابل نگهداری و قابل حمل می باشد .

مشخصات استیلن (مطابق جدول زیر):

 
 
 
 

خصوصیات استیلن



گاز بی رنگ

در دمای معمولی و فشار به شدت آتش گیر

بویی شبیه بوی سیر

در هوا با شعله ای درخشان می سوزد

انرژی شیمیایی بالا به علت پیوند سه گانه


خواص فیزیکی



استیلن در فشار معمولی جو نمی تواند به صورت مایع باشد و نقطه ذوب ندارد و در فشار 1.27 اتمسفر نقطه ذوب منفی 80 درجه سلسیوس دارد .

هنگام فشرده سازی با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی تجزیه می شود . بنابراین از سیلندر های فولادی برای ذخیره سازی استفاده می شود .


خواص شیمیایی



خواص استیلن تا حد زیادی با فرمول آن تعیین می شود یعنی وجود اتم های کربن و هیدروژن که به یکدیگر پیوند خورده اند . استیلن در اثر تماس با فلز نقره و مس به صورت خطرناک و انفجاری واکنش داده و ترکیب استیلید نقره یا مس ایجاد می‌کند .
به‌علت خطرناک بودن این واکنش استیلن نباید با مس و نقره تماس داشته باشد و واکنش تولید استیلید در محلولهای آبی نمکهای نقره و مس انجام می‌شود . این واکنش گاهی برای شناسایی استیلن بکار می‌رود . استیلن به علت داشتن بند سه‌گانه سیر نشده در واکنشهای افزایشی فراوانی شرکت می‌کند .
در ادامه با برخی خواص شیمیایی استیلن در واکنش های خاص آشنا می شویم .


هالوژنزایی

 
 

واکنش استیلن با اسید استیک و الکل اتیل با حضور کاتالیزور

 
 

هیدروژناسیون



در حضور یک کاتالیزور و در دمای بالا


فرایند تولید استیلن



استیلن به سه روش قابل تولید است که دو روش آن رایج است .

-قوس الکتریکی

-اکسیژن دادن ماده ای به نام متان (اگر متان به صورت جزئی و محدود در دمای بالا اکسید شود، آن گاه گاز هیدروژن، مونو اکسید کربن و گاز استیلن تولید می شود.)

-ترکیب آب و کلسیم کاربید (در صورتیکه آهک و زغال کک در دمای بالا واکنش دهند ماده ی کلسیم کاربید تولید می شود . حال اگر کلسیم کاربید با آب با هم واکنش دهند، گاز استیلن تولید می شود . این واکنش گرمای بسیار زیادی تولید می کند و باید آب سرد به آن اضافه کرد ، که این عملیات در ژنراتور های مخصوص انجام می شود.)


ذخیره سازی استیلن



از آن جا که استیلن ماده ای منفجره به شمار می آید باید با دقت زیاد ذخیره سازی شود . که معمولا در کپسول های ذخیره سازی استیلن که حاوی مواد متخلخل است و استون استفاده می شود . این کار باعث کاهش خطر انفجار می شود .


پنج کاربرد برتر استیلن



استیلن در کارخانه های تولید استیلن برای کاربرد های مختلف صنعتی و هم چنین تجاری تولید می شود . گاز استیلن دارای خواصی است که آن را برای کاربرد های مختلف صنعتی بسیار مفید می کند . تقریبا 80 درصد استیلن تولید شده در آمریکا برای سنتز ترکیبات شیمیایی و 20 درصد برای تولید اکسی استیلن در جوش کاری و برش کاری فلزات استفاده می شود.
استیلن در اثر احتراق با اکسیژن شعله ای تولید می کند که بیش از 3300 درجه سانتی گراد حرارت دارد . در ادامه با پنج کاربرد برتر استیلن آشنا می شویم .

روشنایی قابل حمل



از استیلن برای روشن کردن لامپ قابل حمل بنام کاربید یا لامپ گاز استیلن در اواخر قرن نوزدهم استفاده شد. از این لامپ ها در خانه ها، روی دوچرخه ها و اتومبیل ها استفاده می شد . از طرف دیگر، معدن کاران نیز از این لامپ بسیار استفاده می کردند، حتی شهرها با استیلن روشن می شدند . این لامپ ها هنوز هم توسط شکارچیان استفاده می شود .


جوشکاری،برشکاری و عملیات حرارتی



استیلن معمولا در جوشکاری و برش استفاده می شود. استیلن مورد استفاده در جوشکاری به عنوان سوخت اکسیژن یا برش گاز نامیده می شود . این ماده روی موادی که برای برش یا جوشکاری به دمای بالای 3500 درجه سانتی گراد نیاز دارند،اعمال می شود . استیلن به دلیل تولید داغ ترین شعله شناخته می شود . به همین دلیل است که از آن برای عملیات حرارتی در فلزات و سایر مواد استفاده می شود .


تولید مواد شیمیایی



از استیلن بیشتر برای سنتز شیمیایی استفاده می شود . از این گاز می توان برای تولید چندین ترکیب معدنی استفاده کرد . این ماده در سنتز ویتامین های خاصی از جمله ویتامین A و E کاربرد دارد . هم چنین قادر به تولید برخی مواد معطر، حلال و غیره است . هم چنین در تولید استیک اسید1و4_ بوتان دیول (BDO) ، چندین الکل استیلنیک و غیره استفاده می شود .


قابل استفاده در تولید پلاستیک های پلی اتیلن



اگر چه PVC ، PVDF و پلاستیک های پلی اتیلن از اتیلن یا متان تولید می شوند . اما هر دوی آن ها از استیلن حاصل می شوند . هم چنین در سایر فرآیند های تولید مورد استفاده قرار می گیرد که با عناصری مانند کلر، اسیدکلریدریک و غیره مخلوط می شود تا انواع مختلف پلاستیک مانند PVC، PVDF غیره تولید شود .


در فرار شدن کربن در تاریخ گذاری رادیو کربن نقش دارد



مواد باستان شناسی برای تولید کاربید لیتیوم ( که به آن اسید لیتیوم نیز گفته می شود) در یک کوره تخصصی با فلز لیتیوم تصفیه می شود . سپس کاربید با آب واکنش داده و گاز استیلن ایجاد می کند که در یک طیف سنج جرمی برای اندازه گیری نسبت ایزوتوپی کربن 14 به کربن 12 استفاده می شود .


استیلن همچنین در دستگاه جذب اتمی، صنایع شیشه و بلور سازی ، تولید نانو لوله های کربنی، کشاورزی و صنایع فولاد به منظور کربنیزه کردن فولاد استفاده می شود .




درجه خلوص گازها (گرید)



درجه خلوص گازها یا گرید ( گرید را بر اساس میزان ناخالصی های هر گاز تعریف می کنند.) معمولا این ناخالصی ها را با واحد ppm نشان داده و با % آن را بیان می کنند . خلوص گاز گرید 4 برابر است با 99/99% (هر چه عدد درجه خلوص گاز بزرگتر باشد نشان دهنده خلوص بالاتر گاز است. )
همچنین گرید (درجه خلوص ) گاز از روی تعداد 9 به عنوان عدد اصلی و اعداد غیر 9 به عنوان عدد بعد ممیز تعیین می شود .
درجه خلوص گاز خالص عددی است که حاصل تفریق 100 منهای مجموع ناخالصی های آن می باشد و با درصد نشان داده می شود . برای مثال مجموع ناخالصی گازی 10ppm می باشد (0/001 %) و خلوص آن برابر است با 99/999%.
به چند مثال در جداول زیر توجه نمایید :

سیلندر استیلن



گاز استیلن با افزایش فشار به عناصر تشکیل دهنده ی آن یعنی کربن و هیدروژن تجزیه شده و ناپایدار می شود . برای جبران این ویژگی، سیلندرهای استیلن با یک روش منحصر به فرد ساخته می شوند که آن ها را از دیگر سیلندرهای فشرده متمایز می کند .

این سیلندرها با مواد متخلخل تشکیل شده از منافذ یا سلول های کوچک متصل شده به هم پر شده اند .


. حجم کل این میلیون ها سلول می تواند تا 92 درصد حجم پر کننده در داخل سیلندر باشد . این پرکننده متخلخل با مقدار مجاز حلال اشباع شده، معمولاً استون، که گاز استیلن در آن حل می شود .سیلندر استیلن تولید شده درUSA طوری طراحی شده اند تا در مقابل فشار 1000 psig (پوند بر اینچ مربع) مقاومت داشته و دارای سوپاپ اطمینان در ابتدا و انتهای خود هستند . داخل سوپاپ به وسیله یک فلز پرشده که در دمای تقریبی 215 درجه فارنهایت (102 درجه سانتیگراد) ذوب می شود و در نتیجه گاز استیلن از محل سوپاپ خارج شده و از این طریق از انفجار سیلندر جلوگیری می شود .


بازرسی سیلندر استیلن قبل از شارژ و استون گیری



قبل از وزن شدن و استون گیری از نظر ایمنی مهم است که تمام سیلندرها به طور کامل بازرسی شوند . پس از اطمینان از اینکه سیلندر مورد نظر سیلندر استیلن است بررسی نکات زیر الزامیست :

-مراقب هر سیلندر که به تازگی توسط مشتری رنگ شده است باشید. (در اغلب موارد رنگ به عنوان پوشش برای پوشاندن نقایص سیلندر مانند سوختگی یا جوش بر روی سیلندر بکار می رود.)

-خوردگی در پایه ها یا بخش سر سیلندر

-آسیب حاصل از آتش سوزی

-تو رفتگی جدی در پوسته سیلندر

-پوسته متورم شده یا شکافته شده

-درزهای آسیب دیده

-شکسته شدن یا از بین رفتن Foot band (پایه ها) یا head band
-برآمدگی یا بیرون آمدگی مواد داخل سوپاپ که در این صورت سوپاپ باید تعمیر و یا جایگذین شود .

-خم شدن سوپاپ اصلی(تنه)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.