Benzín zdražuje – hoci ropa klesá! Aké zvláštne je u nás všetko usporiadané. No dobre, mnohí z nás si myslia – je možné vyrobiť si benzín doma? A ako sa to robí vo všeobecnosti? Čo je to za zložitý technický proces, po ktorom teraz benzín stojí rovnako ako „zlato“? Dnes som sa rozhodol napísať malý článok, kde sa budeme zaoberať výrobným procesom tohto paliva. Uvidíte, že všetko nie je také zložité, ako sa zdá v skutočnosti ...
Ako viete, benzín sa vyrába z ropy, ak chcete, potom je to "príprava" na budúce palivo. Mimochodom, oveľa viac sa získa z destilačných zvyškov, napríklad petrolej, vykurovací olej atď. Takže liter tejto „fosílie“ je rozdelený na veľa zložiek.
Ropa sa zase môže rozložiť na dve hlavné zložky, ktorými sú uhlík (asi 85 %) a vodík (asi 15 %). Sú pospájané stovkami väzieb, ktoré potom nazývame uhľovodíky – zas ich možno rozdeliť aj na zložité a ľahké kompozície – ale všetky tieto zlúčeniny sú v skutočnosti ropa.
Benzín sa z neho získava dvoma hlavnými spôsobmi – ide o proces „priamej destilácie“ a ten pokročilejší, ktorý nesie veľa mien – platforming, reforming, hydroforming, no najobľúbenejšie sú teraz tepelné a katalytické krakovanie. Teraz podrobnejšie.
Ide o veľmi starodávnu metódu, ktorá bola vynájdená na úsvite benzínových motorov. Ak chcete, v super technológiách sa nelíši a pokojne si to zopakujete v každej domácnosti, o tom neskôr.
Samotný fyzikálny proces spočíva v zahrievaní oleja a odparovaní z neho potrebného zloženia ... Proces nastáva vtedy, keď atmosferický tlak a uzavretú nádobu, v ktorej je inštalovaná trubica na výstup plynu. Pri zahrievaní sa prchavé zlúčeniny začnú odparovať z oleja:
Potom sa jednoducho kondenzujú do inej nádoby.
Ale táto metóda má veľa nevýhod:
Vo všeobecnosti je tento proces beznádejne zastaraný, v moderné podmienky jednoducho to nie je komerčne životaschopné. Preto mnohí spracovateľských závodov teraz prešli na ziskovejší a dokonalejší spôsob výroby.
Tento proces získavania benzínu je veľmi komplikovaný, doma ho takto nedostanete – určite! Nechcem ísť do džungle, zaťažovať vás zložitými chemickými a fyzikálnymi pojmami. Preto sa vám pokúsim povedať, čo sa hovorí „na prstoch“.
Podstata praskania je jednoduchá ... Ropa sa chemicky a fyzikálne rozkladá na svoje zložky – teda z veľkých zložitých molekúl uhľovodíkov sa z nich robia menšie a jednoduchšie, ktoré tvoria benzín.
Čo nám to dáva, aké sú výhody:
Vo všeobecnosti je tento proces určite budúcnosťou. Preto je ich dnes toľko – platforming, reforming, hydroforming, cracking. Každý proces sa snaží zvýšiť množstvo vyrobeného paliva + zlepšiť oktánové číslo, ideálne úplne bez prísad.
Ešte sa chcem trochu porozprávať o riedení pôvodného benzínu. Takto dostaneme oktánové číslo rovnajúce sa 92, 95 a 98, ktoré sa teraz používajú.
Oktánové číslo charakterizuje odolnosť benzínu voči detonácii, jednoduchými slovami dá sa to popísať nasledovne - v palivovej zmesi (benzín + vzduch), ktorá je stlačená v spaľovacej komore, sa plameň šíri rýchlosťou 1500 - 2500 m/s. Ak je indikátor tlaku počas zapálenia zmesi príliš vysoký, začnú sa vytvárať ďalšie peroxidy, sila výbuchu sa zvyšuje - ide o jednoduchý detonačný proces, ktorý nie je v žiadnom prípade užitočný pre piesty motora.
Ide o odolnosť paliva voči výbuchu, ktorá sa odhaduje podľa oktánového čísla. Teraz existujú inštalácie, ktoré obsahujú referenčnú kvapalinu - zvyčajne zmes izooktánu (má číslo rovné "100") a heptánu (má presne "0").
Potom sa na stojane porovnávajú dve palivá, jedno získané z ropy (benzínovej zmesi), druhé z izooktánu. Porovnávajú sa, ak motory fungujú rovnako, pozrú sa na druhú zmes a počet izooktánov v nej – tak sa získa oktánové číslo. Samozrejme, v ideálnom prípade ide o laboratórne testy.
V praxi môže byť klepanie spôsobené mnohými ďalšími poruchami motora, ako je nesprávna poloha plynu, chudobná zmes, nesprávne zapaľovanie, prehrievanie motora, usadeniny v palivovom systéme atď.
Aby som to zhrnul, teraz sa alkoholy, étery, alkyly používajú ako prísady na zvýšenie oktánového čísla, sú veľmi šetrné k životnému prostrediu, ako aj prísady do. Pomer v zložení je približne rovnaký - zloženie katolíckeho krakovania (73 - 75%), alkylov (25 - 30%), butylénových frakcií (5 - 7%). Pre porovnanie, tetraetylolovo sa predtým používalo na zvýšenie oktánového čísla, dokonale zlepšuje palivo, ale spôsobuje vážne škody na životnom prostredí (všetko živé) a tiež sa usadzuje v pľúcach a môže spôsobiť rakovinu. Preto od toho teraz upustili.
Viete, môj starý otec by si ľahko a jednoducho vyrobil benzínové palivo doma! Všetko preto alkoholový strojček akurát, vhodné na túto udalosť. Zostáva niekde nájsť ropu!
Takže postup bod po bode:
Popis uvedený v článku pomôže získať metylalkohol alebo, ako sa bežne v priemysle nazýva, metanol. V jeho čistej forme táto kvapalina sa používa vo forme rozpúšťadla, ako aj vysokooktánovej prísady do motorového paliva. Metanol je možné použiť aj ako benzín za predpokladu, že je vysokooktánový, teda oktánové číslo 150. V takýchto prípadoch pôjde o rovnaký benzín, akým sa dnes plnia všetky nádrže áut a pretekárskych motocyklov. Po výrobe metanolu doma tak človek dostane kvalitný bezplatný benzín vyrobený vlastnými rukami.
Stojí za to vedieť! Zahraničné štúdie ukázali, že všetky metanolové motory vydržia oveľa dlhšie ako tie isté motory, ale poháňané bežným benzínom. Okrem iného sa výkon motora tiež zvyšuje o 20%, rovnako ako škodlivé emisie v takýchto prípadoch prakticky chýbajú, to znamená, že jednou z výhod je použitie metanolu.
Najprv musíte vyrobiť malé zariadenie na výrobu metylalkoholu. Robí sa to veľmi jednoducho a nevyžaduje absolútne žiadne špeciálne znalosti a jedinečné detaily. Výkon takéhoto zariadenia bude závisieť od viacerých dôvodov a, samozrejme, prvým z nich sú rozmery. Čím väčšie je zariadenie, tým zodpovedajúco viac tekutiny dá sa to urobiť jedným ťahom.
Napríklad prístroj s výškou 20 cm, dĺžkou 50 a šírkou 30 a hmotnosťou približne 20 kilogramov a D = 75 mm bude schopný vyrobiť až tri litre vysokokvalitného hotového paliva. za jednu hodinu.
Pozor, dôležité vedieť! Metanol je bezfarebná kvapalina, ktorá má silný štipľavý zápach, podobný tomu, ktorý vydáva bežné pitie alkoholu, a je najsilnejším jedom! Bod varu metanolu je 65 stupňov, dá sa výborne zmiešať s rôznymi organickými tekutinami a samozrejme s vodou. Nikdy netreba zabúdať, že len 30 miligramov metylalkoholu, ktoré človek vypije, vedie k smrti.
V zariadení je k "prívodu vody" pripojená hadica, ktorá bude privádzať obyčajnú vodu z vodovodu. Pri prechode cez určitú štruktúru sa táto voda v budúcnosti automaticky rozdelí na dva prúdy. Prvým je voda, ktorá prechádza kohútikom a malým otvorom, vstupuje do špeciálneho mixéra. Druhým je, že prúd vody prechádzajúci kohútikom a otvorom okamžite vstupuje do chladničky a potom, po ochladení vody v nej, určenej na zníženie teploty syntézneho plynu a benzínového kondenzátu, vychádza zo špeciálneho otvoru. .
V tomto čase musí byť zemný plyn pre domácnosť pripojený k špeciálnemu otvoru „Vstup plynu“. V tomto prípade plyn vstúpi otvorom do špeciálneho mixéra, kde sa zmiešaním s vodnou vodnou parou zahreje na horáku na asi 110 stupňov, potom sa cez ďalší otvor z mixéra dostane práve táto zmes ohriaty plyn a vodná para sa dostanú do reaktora. Reaktor je zase naplnený katalyzátorom č. 1 (75 % hliníka + 25 % niklu, ktoré sú tu prezentované vo forme zŕn alebo špeciálnych hoblín). V ňom sa pod vplyvom obrovskej (od 500 stupňov) teploty vytvára syntézny plyn. Takáto vysoká teplota sa v tomto prípade dosiahne zahrievaním konštrukcie pomocou horáka.
Po zahriatí syntézny plyn prechádza otvorom a vstupuje do chladničky, kde sa ochladí na teplotu 35 stupňov a menej a už opúšťa chladničku ochladenú ďalším otvorom, pričom vstupuje do kompresora. Ako práve tento kompresor môžete použiť časť z akejkoľvek domácej chladničky. Potom stlačený syntézny plyn pod nízkym tlakom opúšťa kompresor a vstupuje do reaktora cez malý otvor oproti. Tento reaktor je už naplnený katalyzátorom č. 2, ktorý obsahuje 20 % zinku + 80 % medi. Tento reaktor je najdôležitejšou jednotkou zariadenia. V ňom po príjme syntézneho plynu vzniká syntéza benzínu.
Pozor, teplota v tomto reaktore by nikdy nemala presiahnuť 270 stupňov. Toto je možné ovládať špeciálnym teplomerom a v prípade potreby upraviť špeciálnym ventilom prívodu ohňa na horáku. Tu je najlepšie udržiavať teplotu v rozmedzí od 220 do 240 stupňov, môže byť aj o niečo nižšia.
Po vytvorení benzínových výparov prechádzajú spolu s nezreagovaným syntéznym plynom špeciálnym otvorom z reaktora do chladničky, v ktorej benzínové výpary kondenzujú a opúšťajú chladiacu komoru. Ďalej nezreagovaný syntézny plyn a výsledný kondenzát vstupujú do kondenzátora, v ktorom sa v priebehu času hromadí hotový benzín. Na druhej strane opúšťa kondenzátor a cez špeciálny kohútik vstupuje do nádoby dodávanej osobou. Tento kohútik musí byť nastavený tak, aby ním neustále odvádzal tekutý čistý benzín bez prímesí plynu.
Pri tom všetkom je dôležité vedieť, že v kondenzátore musí byť špeciálny otvor, do ktorého musíte vložiť manometer, ktorý vám zase umožní kontrolovať tlak v kondenzátore. Tento tlak by nemal presiahnuť 10. Najlepšie je 5-7 atmosfér.
V kondenzátore by mal byť aj odpichový otvor, cez ktorý bude vystupovať nezreagovaný syntézny plyn, ktorý sa následne vráti späť do mixéra na recirkuláciu.
Najlepšie je, keď sa hladina benzínu v kondenzátore neustále zvyšuje, ako klesá, ale najlepšou možnosťou je udržiavať ju konštantnú. To sa dá jednoducho ovládať napríklad pomocou zabudovaného skla. Kohútik na výstupe musí byť nastavený tak, aby v mixéri bolo čo najmenej pary, aby v budúcnosti nebola voda v benzíne.
Na spustenie zariadenia na výrobu metanolu sa najskôr otvorí plyn, pričom sa uzavrie voda a zapnú sa horáky. Kohútiky, cez ktoré vstupujú potrebné látky, musia byť úplne otvorené, kompresor musí byť zapnutý. Potom sa otvorí ventil prívodu vody a podľa toho sa okamžite nastaví požadovaný tlak v kondenzátore. Nezabudnite, že tlak je potrebné kontrolovať pomocou manometra.
Asi po piatich minútach sa pomocou ventilu teplota v reaktore zvýši na 220-240 stupňov a kohútik sa mierne otvorí, cez ktorý by mal následne vytekať pramienok hotového benzínu. Ak benzín neustále vyteká, kohútik by sa mal otvoriť trochu viac. Prítomnosť vody v hotovom výrobku by sa mala kontrolovať alkoholomerom. Uvedomte si, že hustota metanolu je 793 kg / m3.
Najlepšie je vyrobiť zariadenie na výrobu benzínu zo železa alebo nehrdzavejúcej ocele. Rúry v tomto prípade môžu byť vyrobené z medi. Čo sa týka chladničky, čím viac cievok sa do nej zmestí, tým lepšie. Všetky kohútiky pre zariadenie môžu byť odobraté z plynových horákov. Dva hlavné kohútiky môžu byť vyrobené z redukčných ventilov z domácich plynových fliaš alebo sa môžu použiť kapiláry z bežnej chladničky. Reaktor a mixér by sa mali zahrievať horizontálne.
Recyklácia odpadu - ziskové podnikanie ktorá prináša mnohé výhody. Preto je premeniť ho na použiteľné palivo lákavá myšlienka. Mnoho ľudí sa snaží premeniť organický odpad na vysokooktánový benzín pomocou mikroorganizmov a chemických procesov.
Zatiaľ sa nič neukázalo ako skutočne účinné. Neexistuje žiadne udržateľné riešenie rastúceho globálneho problému skládok. V skutočnosti odpadové palivo nesplnilo očakávania, výsledný produkt sa ukázal byť drahý, energeticky neefektívny alebo rovnako škodlivý životné prostredie ako samotný plast.
S vyvíjajúcou sa technológiou pyrolýzy existuje riešenie, ktoré je prekvapivo jednoduché, ekonomicky životaschopné a bezpečné.
Palivo zoženiete aj domov, ak sa človek aspoň trochu orientuje v základných chemických reakciách. V procese rozkladu organický odpad zmiešaná kultúra mikroorganizmov nachádzajúcich sa v prírodné prostredie ako veľká pastvina dobytka, močiare. Fermentáciou biomasy sa zmes premení na karboxylová kyselina... Na západe sa už dlho používa proces kyslej fermentácie premieňajúci biomasu, uhlíkaté suroviny. Vyprodukovaný organický plyn sa kondenzáciou plynu premieňa na vysokooktánový benzín, ktorý je možné primiešať priamo do palivovej nádrže, čím sa predíde problémom, ktoré spôsobuje etanol.
Pyrolýza bola vyvinutá v 70. rokoch. Používa sa na rozklad organickej hmoty. Rovnaká technológia sa používa na recykláciu plastov. Proces pyrolýzy so spaľovacím zdrojom tepla (ropa, uhlie alebo plyn) je energeticky náročný vzhľadom na nízky koeficient prestupu tepla. Je nepraktické investovať alebo riadiť komerčnú pyrolýzu plastov.
Pyrolýza je rozklad materiálu pri zvýšených teplotách bez účasti kyslíka. V chemickom procese sa dlhé molekuly polyméru rozkladajú na kratšie uhľovodíkové reťazce pomocou tepla a tlaku.
Výhodou pyrolýzy je, že pri procese nevznikajú škodlivé škodliviny, vedľajšie produkty sa používajú doma na spustenie závodu. V prípade plastov odpadové palivo vznikajúce o chemická reakcia, predstavuje:
Kilogram odpadu môže z odpadu vyprodukovať až jeden liter benzínu, spálením plastov vzniknú 3 kg CO2. Pyrolýza odpadových pneumatík je v Rusku populárna a najziskovejšia zo všetkých.
Hlavný proces pyrolýzy je nasledujúci:
Technológia pyrolýzneho zariadenia na výrobu benzínu z odpadu, ktorú si môžete urobiť sami, sa v Rusku stáva čoraz populárnejšou a žiadanejšou. Komerčné stroje pre domáce použitie sú stále drahé. Pyrolýza na výrobu benzínu z odpadu vlastnými rukami je významnou úsporou nákladov.
Vďaka technológii je možné získať vykurovací olej, palivo z plastového odpadu v procese pyrolýzy. Najprv sa určí mierka nastavenia. V ideálnom prípade 1 kg plastu, pneumatiky dokážu vyprodukovať 1 kg oleja. Na destiláciu väčšieho objemu produktu je potrebné použiť polypropylén, teda plastový produkt s označením PP. Jedinečná prevádzková schéma energetického komplexu môže byť prospešná, pretože funguje v autonómnom režime bez externých energetických sietí a produkty z vykurovacieho oleja sú na trhu oceňované.
Zariadenie na pyrolýzu odpadového benzínu premieňa plasty na palivá v etapách:
Po dokončení stavebných prác sa destilačný závod používa doma na získavanie oleja z odpadu. Začína sa vzrušujúci proces premeny odpadu na čierne zlato.
Proces konverzie:
Premena plastov na vykurovací olej zahŕňa 2 stupne. 1 stupeň od 100 do 250 stupňov. Ľahký plyn by sa mal uvoľňovať pri 100 stupňoch a olej pri 120. Je známe, že od 280 do 360 stupňov je horný interval výstupnej rýchlosti. Zberač sa môže hromadiť ropný plyn... Ťažké častice a olej sa potom zhromažďujú v strede kolektora a padajú do zásobníka.
Plyn do zapaľovača bude skvapalnený do multifunkčných kondenzátorov a následne uskladnený v olejovej nádrži. Nekondenzácia prostredníctvom odsírenia a odstraňovania prachu pomocou hydroizolácie zahreje pec, aby sa znížili náklady na energiu. Nečistoty zmiznú a zostane len použiteľný olej s vysokou energetickou kapacitou. Ak je potrebné z tejto zmesi získať vyčistené použiteľné produkty, vykoná sa dôkladná frakčná destilácia. Premena odpadových plastov na palivo je šetrná k životnému prostrediu a emisie môžu dosiahnuť štandard.
Vďaka tomuto procesu pyrolýzy sa prekliatie nechutného plastového odpadu môže stať požehnaním, zdrojom bohatej nevyčerpateľnej energie. Výroba syntetických palív zníži množstvo plastov na skládkach, zníži emisie a poskytne spoľahlivú alternatívu k vyčerpaniu fosílnych palív.
Výhody likvidácie odpadu:
Plast aj pneumatika môžu byť spracované v rovnakom konvertorovom reaktore. Olej produkovaný priemyselnými jednotkami obsahuje až 95 % motorovej nafty. V Rusku si môžete kúpiť patentované medzinárodnej úrovni technologické inštalácie. Výrobky boli testované na zhodu s bezpečnostnými požiadavkami.
Produkty získané doma je možné použiť ako priemyselné palivo na výrobu tepla a elektriny, pri výrobe ropných produktov (benzín, motorová nafta, mazivá). Ako vykurovacie palivo sa používa pyrolýzny plyn v závode na spracovanie plastov.
Mnohé krajiny nemajú vlastný závod na spracovanie plastov. Spaľovanie odpadu je často ekonomicky nepraktické, ľahšie sa vyváža. Remeselníci v Rusku prišli s alternatívnym spôsobom, ako sa s tým vysporiadať. Namiesto toho, aby sa plast, pneumatiky, papier (uhlíkové materiály) posielali na skládky alebo do spaľovní, odpad sa doma recykluje. Nafta a benzín získaný chemickým procesom sa používajú pre osobnú potrebu.
Dnes ceny benzínu neustále stúpajú, aj keď cena ropy neustále klesá. To núti miestnych remeselníkov premýšľať o hľadaní alternatívy k neustále rastúcej cene produktu. Je však možné vyrobiť si benzín doma a ako to môžete urobiť. Všetci sme presvedčení, že benzín sa dá vyrábať len vo veľkom priemyselné podniky... Je to však naozaj tak?
Mnohé predmety okolo nás sú viac-menej zložené z ropy. Oblečenie, zubná kefka, televízor, rýchlovarná kanvica, lampa, riad, hračky a mnoho ďalších vecí, ktoré používame v každodennom živote, sú vyrobené z plastu, a preto sú výsledkom chemického priemyslu s použitím ropy. .
Ropa je jednou z najcennejších a najpoužívanejších surovín. Dalo by sa povedať, že štáty, ktoré vlastnia jeho obrovské ložiská, ovládajú svetovú ekonomiku a procesy.
Po tisícročia ľudia študovali prírodné zdroje a snažili sa z nich získať užitočné vlastnosti. Po preštudovaní štruktúry oleja chemici zistili, že sa toho dá vyrobiť naozaj veľa užitočné produkty, a teraz je život človeka obklopený mnohými predmetmi, vecami a prostriedkami, ktoré sú vyrobené práve z čierneho zlata. Pri určitom tlaku a teplote sa z oleja odstraňujú rôzne nepotrebné nečistoty a vznikajú čisté ropné produkty.
Ropné predmety, ktoré nás obklopujú:
Je takmer nemožné vymenovať všetky produkty na báze ropy. Celkom možno určiť číslom v rámci 6 000 takýchto produktov.
Odborníci tvrdia, že na výrobu benzínu z uhlia doma existujú dve veľmi zaujímavé a osvedčené metódy. Vyvinuli ich nemeckí vedci v prvých rokoch minulého storočia. Počas veľkej vlasteneckú vojnu všetky nemecké zariadenia boli poháňané uhoľnou naftou. V Nemecku a Nemeckej spolkovej republike totiž neboli žiadne ropné polia, no ťažba a spracovanie uhlia fungovalo hladko. Nemci vyrábali z hnedého uhlia kvapalnú naftu a výborný syntetický benzín.
Pokiaľ ide o chemické zlúčeniny, uhlie sa veľmi nelíši od ropy. Majú jednu bázu – vodík a horľavý prvok uhlík. Je pravda, že v uhlí je menej vodíka, je však možné získať horľavú zmes, ak sa indikátory vodíka vyrovnajú.
Jedna tona uhlia dokáže vyprodukovať až 80 kg benzínu. Naše uhlie by však v tomto prípade malo obsahovať asi 35 % prchavých látok. Na začiatku spracovania sa uhlie rozdrví na prášok. Potom sa uhoľný prach dobre vysuší, zmieša sa s vykurovacím olejom alebo olejom, aby sa získala pastovitá hmota. Po pridaní chýbajúceho vodíka sa surovina umiestni do špecializovaného autoklávu a zahreje sa na teplotu 500 stupňov, pričom sa vstrekuje tlak 200 barov.
Vedci Tomského výskumného inštitútu po vykonaní niekoľkých výskumov dospeli k záveru, že benzín sa dá vyrobiť z množstva odpadu, ktorý vyhadzujeme do koša, bez toho, aby vôbec premýšľali o jeho možnom ďalšom využití.
Pokusy vedcov dokázali, že z jedného kilogramu drvených plastových obyčajných fliaš sa získa asi jeden liter paliva – benzínu.
Títo vedci v Tomsku vyvinuli špeciálnu jednotku, ktorá premieňa odpad obsahujúci uhlík na syntetické palivo. Jeho pôsobenie spočíva v tom, že pod vplyvom vysokej teploty v plastoch sa zničia látky obsahujúce uhlík a v dôsledku syntézy vodíka a uhlíka sa získajú potrebné molekuly benzínu. A pri cvičení Vysoké číslo benzín je možné získať a vykurovací olej, benzín akejkoľvek značky a motorovú naftu.
Vedci tvrdia, že dnes už samotný benzín možno získať nielen z plastové fľaše, na to sú vhodné:
A toto ešte nie je úplný zoznam predmety, ktoré sú vhodné na to, aby sa z nich extrahovali látky potrebné na zabezpečenie životnej činnosti.
Ropa je horľavá kvapalina prírodného pôvodu, pozostáva zo všetkých druhov uhľovodíkov, ako aj z mnohých ďalších organickej hmoty... Výroba benzínu z ropy vyťaženej v zemi je údelom ropných rafinérií, no ako zaujímavý experiment je možné ho získať v malom množstve aj doma.
K tomu budete potrebovať:
Presuňte deti preč. Po príprave nádoby s tesne priliehajúcim vekom musíte pripojiť žiaruvzdornú trubicu. Toto bude naša odpoveď. Pre kondenzátor je pre nás vhodná akákoľvek nádoba a na vytvorenie vodného uzáveru je potrebné nájsť silnú nádobu s dvoma rúrkami. Je potrebné zbierať toto zariadenie pre kvapalné uhľovodíky pripojte hadicu od veka retorty ku kondenzátoru a vložte hadicu, ktorej druhý koniec pripojte k hadici vodného uzáveru. Druhú rúru uzáveru pripojíme k peci a položíme na ňu retortu. Získame uzavretý systém na výrobu vysokoteplotnej pyrolýzy. Musíme len stiahnuť gumené pneumatiky a čakať na benzín na výjazde.
Ropa je zďaleka hlavným zdrojom energie a syntetických materiálov na Zemi. Je ťažké si predstaviť náš svet bez áut, elektriny, lietadiel a ďalších. Veľa závisí od ropy a zdá sa, že my sami sme závislí. Nie je však čas, aby sme našli iné, alternatívne spôsoby získavania paliva z fondov, ktoré nám ležia pod nohami? Je také ľahké vyniesť a recyklovať odpadky. Oveľa jednoduchšie ako vypúšťanie Prírodné zdroje a závisí od tých, ktorí ich extrahujú.
Informácie o zariadení na výrobu benzínu z vody a plynu
Tento materiál bol publikovaný asi pred 10 rokmi v časopise Paritet. Myšlienka získať kvapalné palivo z plynu a vody sa nám zdalo zaujímavé (predtým sme jednoducho nevedeli o takejto technológii výroby syntetického benzínu). Samozrejme, informácie uvedené v materiáli nestačia na vykonanie vhodnej pracovnej inštalácie. Dúfame však, že tento materiál pomôže našim domácim majstrom nájsť náhradu za čoraz drahší benzín.
Kvapalinou získanou v tomto zariadení je metanol (metylalkohol).
Ako viete, čistý metanol sa používa ako rozpúšťadlo a ako vysokooktánová prísada do motorového paliva, je to aj benzín s najvyšším oktánovým číslom (oktánové číslo je 150). Ide o rovnaký benzín, ktorý sa používa na plnenie nádrží pretekárskych motocyklov a áut. Ako ukazujú zahraničné štúdie, motor na metanol vydrží mnohonásobne dlhšie ako pri použití klasického benzínu, jeho výkon sa zvýši o 20 %. Výfuk motora na toto palivo je šetrný k životnému prostrediu a pri kontrole toxicity výfukových plynov sa v nich prakticky nenachádzajú žiadne škodlivé látky.
Zariadenie na výrobu metanolu sa ľahko vyrába, nevyžaduje špeciálne znalosti a nedostatok dielov, je bezporuchové v prevádzke a má malé rozmery. Mimochodom, jeho výkon v závislosti od mnohých dôvodov určujú aj jeho rozmery. Prístroj, ktorého schému a popis montáže Vám dávame do pozornosti, s vonkajším priemerom miešadla D = 75 mm dáva 3 litre hotového paliva za hodinu, hmotnosť zmontovaného prístroja je asi 20 kg, jeho rozmery sú približne nasledovné: výška - 20 cm, dĺžka - 50 cm, šírka - 30 cm.
Pozor: metanol je silný jed... Je to bezfarebná kvapalina s bodom varu 65 °C, má vôňu podobnú vôňu bežného pitného alkoholu a vo všetkých ohľadoch sa mieša s vodou a mnohými organickými tekutinami. Pamätajte, že 30 mm vypitého metanolu je smrteľných! Je jasné, že bežný benzín nie je o nič menej nebezpečný.
Voda z vodovodu je napojená na „Vodný prívod“, z ktorého jedna časť vody smeruje (cez kohútik) do mixéra a druhá časť (už vlastným kohútikom) vstupuje do chladničky, cez ktorú chladí obe. syntézny plyn a benzínový kondenzát (obr. 1).
Domáci zemný plyn, pripojený k plynovodu Gas Inlet, sa privádza do rovnakého zmiešavača. Keďže teplota v miešačke je 100 ... 120 °C (miešačka je vyhrievaná horákom), vzniká v nej zohriata zmes plynu a vodnej pary, ktorá prúdi z miešačky do reaktora č.1. Ten je naplnený katalyzátorom č. 1, ktorý pozostáva z 25 % niklu a 75 % hliníka (vo forme hoblín alebo zŕn, priemyselná kvalita GIAL-16). V reaktore č. 1 vyhrievanom horákom sa vplyvom vysokých teplôt (od 500 °C a viac) tvorí syntézny plyn. Potom sa zahriaty syntézny plyn ochladí v chladničke aspoň na teplotu 30 ... 40 ° C. Po chladničke sa ochladený syntézny plyn stlačí v kompresore, ktorým môže byť kompresor z akejkoľvek domácej alebo priemyselnej chladničky. Ďalej syntézny plyn stlačený na tlak 5 ... 50 atmosfér vstupuje do reaktora č. 2, naplneného katalyzátorom č. 2 (trieda SNM-1), pozostávajúceho z medených triesok (80 %) a zinku (20 %). V tomto reaktore č. 2, ktorý je hlavnou jednotkou zariadenia, sa vyrába para syntézneho benzínu. Teplota v reaktore by nemala presiahnuť 270 °C. Pretože nie je zabezpečené riadenie teploty v reaktore, je potrebné, aby stlačený syntézny plyn vstupujúci do reaktora už mal vhodnú teplotu, čo sa v chladničke dosiahne nastavením prietoku chladiacej vody ventilom. Teplota v reaktore je kontrolovaná teplomerom. Upozorňujem na skutočnosť, že je žiaduce udržiavať túto teplotu v rozmedzí 200 ... 250 ° C, ale je možné ju znížiť.
Z reaktora sa benzínové výpary a nezreagovaný syntézny plyn dostávajú do tej istej chladničky, kde benzínové výpary kondenzujú. Ďalej sa kondenzát a nezreagovaný syntézny plyn vypúšťajú do kondenzátora, kde sa akumuluje hotový plyn, ktorý sa odvádza z kondenzátora do nádoby.
Tlakomer inštalovaný v kondenzátore slúži na reguláciu tlaku v ňom, ktorý sa udržiava v rozsahu 5 ... 10 atmosfér alebo viac, najmä pomocou ventilu vyrezaného do "potrubia", určeného na odstránenie nezreagovanej syntézy. plyn z kondenzátora späť do mixéra pri recirkulácii. Kohútik na vypúšťanie benzínu z kondenzátora je nastavený tak, aby z kondenzátora neustále vychádzal čistý kvapalný benzín bez plynu. V tomto prípade bude lepšie, ak sa hladina benzínu v kondenzátore počas prevádzky začne mierne zvyšovať, než znižovať. Ale najoptimálnejší prípad je, keď hladina benzínu v kondenzátore zostáva konštantná (polohu hladiny je možné kontrolovať pomocou skla zabudovaného v stene kondenzátora alebo iným spôsobom). Kohútik regulujúci prietok vody do mixéra je nastavený do takej polohy, aby vo výslednom benzíne nebol žiadny plyn.
Základné konštrukcie hlavných jednotiek inštalácie sú znázornené na obr. 2-6.
 D je vonkajší priemer; L - výška. |
Do zmiešavača sa otvorí plyn (do neho sa stále privádza voda), pod zmiešavačom a reaktorom č.1 sa zapália horáky. Kohútik regulujúci prietok vody do chladničky je úplne otvorený, kompresor je zapnutý, kohútik na vypúšťanie benzínu z kondenzátora je zatvorený a kohútik na „potrubí“ kondenzačného mixéra je úplne otvorený.
Potom sa mierne pootvorí kohútik, ktorý reguluje prístup vody do mixéra, a kohútikom na spomínanom „potrubí“ sa nastaví požadovaný tlak v kondenzátore, ktorý sa ovláda tlakomerom. Ale v žiadnom prípade nezatvárajte kohútik na "potrubí" úplne !!! Potom, po piatich minútach, sa teplota v reaktore č. 2 zvýši na 200 ... 250 ° C pomocou kohútika prívodu vody do mixéra. Potom sa na kondenzátore mierne otvorí vypúšťací kohút benzínu, pričom z kohútika by mal vytekať prúd benzínu. Ak to pokračuje stále - mierne otvorte kohútik viac, ak sa bude benzín miešať s plynom - mierne otvorte kohútik na prívod vody do mixéra. Vo všeobecnosti platí, že čím väčší výkon zariadenie vyladíte, tým lepšie. Obsah vody v benzíne (metanole) môžete skontrolovať liehomerom. Hustota benzínu (metanolu) je 793 kg/m³.
Všetky jednotky tohto zariadenia sú vyrobené z vhodných rúrok vyrobených z nehrdzavejúcej (čo je lepšie) alebo obyčajnej ocele. Medené rúrky sú vhodné ako tenké spojovacie rúrky. V chladničke je potrebné, aby pomer medzi dĺžkami (výškami) pár syngasu (X) a syngasu (Y) bol rovný 4. To znamená, ak je napríklad výška chladničky 300 mm, dĺžka X by mala byť 240 mm, a Y, respektíve 60 mm (240/60 = 4). Čím viac závitov cievky sa zmestí do chladničky na oboch stranách, tým lepšie. Všetky kohútiky sa používajú z plynových zváracích horákov. Namiesto kohútikov, ktoré regulujú vypúšťanie benzínu z kondenzátora a vstup nezreagovaného syntézneho plynu do mixéra, možno použiť redukčné ventily z plynových fliaš pre domácnosť.
No to je asi všetko. Na záver by som rád dodal, že tento dizajn na podomácky vyrobený benzín bol uverejnený v jednom z čísel časopisu „Parita“.
A teraz komentáre autora-vynálezcu Gennadija Nikolajeviča Vaksa vo forme odpovedí na otázky samorastov. (Túto prvú inštaláciu autor v budúcnosti opakovane vylepšoval, preto sa v komentároch často odvoláva na „nové technológie“, ktoré v tu popísanom aparáte absentujú. – pozn. redakcie.)
Čo robiť a čo nerobiť
Aké sú úvahy o počte potrebných kompresorov?
Moja inštalácia bola navrhnutá v roku 1991, keď benzín stál asi 40 kopejok, a toto auto som vyrobil pre vlastné potešenie. Zariadenie bolo navrhnuté pre vysoký tlak a potreboval dva kompresory. Teraz sme to vylepšili, vypočítali, ukázalo sa, že proces je možné vykonať dodávaním normalizovaného vzduchu. Toto zjednodušenie sa objavilo v dôsledku vytvárania tlakových rázov v magnetickom reaktore. Vo vnútri prostredia tak vznikajú impulzy, ktoré pripomínajú puky. Tieto klapky a ich generátor sú vynálezy, ktoré sme zaviedli do vývoja. Väčšina vecí, ktoré sme opísali v súvislosti s továrňou na výrobu metanolu, je všeobecne známa.
Nie som chemik, som fyzik a údaje som čerpal z literatúry. Novinkou, ktorú sme tiež predstavili, je veľmi kompaktný výmenník tepla. A posledná vec: ak v klasických reaktoroch na výrobu metanolu (je ich veľa, sú bežné) je distribúcia veľkosti častíc guľovitých granúl katalyzátora zvyčajne od 1 do 3 cm, urobili sme katalyzátor jemne rozptýlený. Ale aby sa nezhoršovala priepustnosť plynu, dochádza práve k periodickej kompresii, v plazmovej fyzike sa tomu hovorí pinch efekt.
Ťažko povedať. seba chemické zloženie katalyzátor prevzatý z klasických kníh. Prvé závody na výrobu metanolu fungovali len s katalyzátormi na báze oxidu zinočnatého. Toto je v podstate zinková biela, biely prášok. Ale neskôr chemici začali robiť pokusy s oxidmi medi, chrómu a kobaltu. Existuje obrovské množstvo správ. V Štátnej verejnej knižnici pre vedu a techniku je celý regál. Tieto katalyzátory sú účinnejšie ako oxid zinočnatý. Dobrý katalyzátor sa získava z rozdrvených starých „strieborných“ mincí, ktoré sú zložené z niklu a medi. Tie, tieto piliny, musia byť samozrejme spálené a zoxidované.
A nemôžete pridať chróm?
Nemôžete pridať. Podľa všetkého sa zatiaľ nepodarilo nájsť zloženie optimálneho katalyzátora.
Okruh musí byť utesnený. Ale katalyzátory musia byť odstránené a naložené do reaktorov.
V zariadení prebieha syntézna reakcia pri 350 °C. Ak by sme teda na nákrese označili armatúry a niekto ich trochu pomýlil, oxid uhoľnatý, vodík a výpary metanolu by mohli preniknúť do miestnosti. Upozorňujeme, že všetky tieto plyny sú nebezpečné. Preto sme odporučili použiť zváranie a toto odporúčanie v zásade zostáva platné. No, ak niekto vyrobí, so všetkými opatreniami na výmenu katalyzátora, otváraciu zátku, samozrejme, s medeným tesnením na zabezpečenie tesnosti procesu, je to pravdepodobne možné. Ale istota neexistuje, takže nesmieme byť leniví – zvárať vrchnák argónom, potom prevariť, vymeniť katalyzátor a všetko uvariť odznova.
Je povinné vertikálne usporiadanie reaktora?
Vyžaduje sa vertikálne.
Prečo sa katalyzátor v reaktoroch zhoršuje?
Hlavnou chorobou všetkých reaktorov, kde sa používa katalyzátor, je, že ten, ako hovoria chemici, je po určitom čase otrávený. Povedzme, že v plyne je nečistota - síra alebo niečo iné. Na povrchu granúl katalyzátora sa objaví druh filmu. Častice katalyzátora je možné rozvibrovať, v dôsledku čoho sa pri trení granúl o seba samočistia. Toto čistenie je uľahčené skutočnosťou, že niektoré granuly katalyzátora sú abrazivnejšie ako iné.
Ako prebieha miešanie vody a metánu?
Samozrejme do miešačky treba privádzať vodu a metán v určitom pomere. Robí sa to klasickou metódou pomocou dávkovača vody a dávkovača metánu. Vzdali sme sa dávkovačov. Faktom je, že pri teplotách rádovo 80 ... 100 ° C sa tlak nasýtených pár stáva takmer atmosférickým (v skutočnosti voda preto vrie pri teplote 100 ° C). Takže vodná para, ktorá skončí v metánových bublinách, je dosť na uskutočnenie konverznej reakcie. Tu vyvstala vážna technická otázka. Počas našich experimentov sa ukázalo, že keď plyn prechádza cez malú strúhanku zospodu, aby ju „rozbil“, plyn si musí nájsť nejakú dráhu, následkom čoho zvyšok rozptyľovača nefungoval, tzn. , stala sa z toho zástrčka. Preto musíte neustále zraziť - rozbiť bubliny, čo sa dosiahne pomocou elektromagnetického vibrátora. Potom je viac bublín, ktoré sa pri stúpaní úplne nasýtia vodou.
Ako sa reguluje percento metánu vo vode?
Hlavne sa riadi teplotou. Vo všeobecnosti je tento proces veľmi komplikovaný. Prístrojový systém pre takéto procesy zaberá úctyhodný priestor. Bol som v závode na výrobu metanolu v Talline a videl som tento veľmi zložitý systém. Samozrejme, nemohli sme to zopakovať. Napriek tomu sme našli cestu von tým, že sme všetky tieto prístroje zredukovali na jeden knôt. Čím menší plameň má, tým menej nezreagovaného metánu, vodíka a oxidu uhoľnatého zostalo v reaktore. Čím menej budú reagovať, tým viac bude plameňových knôtov na výstupe z reaktora. Týmto spôsobom môžete sami optimalizovať proces. Koniec koncov, plyn sa dodáva zo siete rovnomerne. Ako výsledok hlavnou úlohou operátor urobí všetko pre zníženie plameňa knôtu. Strávte deň alebo dva a naučte sa regulovať.
Je v potrubí dostatočný tlak plynu?
Ten tlak, ktorý je, nech je. Stále ho nemôžete zvýšiť alebo znížiť.
A ak sa pary freónu dostanú do systému? Koniec koncov, kompresor je naplnený freónovým olejom.
Ak sa pozriete pozorne, je vyrobený tak, že olej nemôže ísť. A ak to prejde cez systém, tak sa nič strašné nestane.
Je možné nahradiť plynové horáky elektrickými vykurovacími telesami?
Môcť. Ale je to drahé, myslím? Elektrina je drahšia ako plyn. Plyn je možné odoberať priamo z jedného horáka plynového sporáka. Dĺžka plameňa cca 120 ... 150 mm.
Ako prísne je ovládanie teploty?
Nie veľmi ťažké. Do 100 °C. Môžete, samozrejme, nainštalovať termočlánok. Ale väčšina samorastov by to nezvládla. Platinové termočlánky sú tiež veľmi drahé. Najjednoduchší spôsob, ako sledovať teplotu, sú termálne farby alebo zliatiny. Každý má svoj vlastný bod topenia. Mala by existovať zliatina, ako je napríklad spájka s vysokou teplotou topenia.
Ako spustiť inštaláciu?
Najskôr zapnite horáky. V celom systéme spustíte plyn a zapálite poistku. Plyn začne prechádzať cez dispergátor a je nasýtený vodou. Plyn naďalej horí v knôte. Nič iné sa nedeje. Plyn je naďalej nasýtený vodou, horáky horia. Teplota v reaktore stúpne na 350 ... 800 ° C. Začína sa premena metánu, ktorý sa mení na oxid uhoľnatý a vodík. Metán zároveň zostáva čiastočne nedotknutý, cestou sa tiež objavuje oxid uhličitý... Prebytočná voda stále tečie. Proces je endotermický, to znamená s absorpciou tepla. Kým sa výmenníky tepla (jednotky) zahrievajú, knôt bude horieť premenlivou silou. Pri premene sa uvoľňuje teplo, takže proces bude prebiehať sám, začne sa kolísať.
Aká je predpokladaná životnosť takejto inštalácie?
Inštalácia bude fungovať dlho, iba životnosť katalyzátora zastaví nepretržitú prevádzku. Veľa závisí od znečistenia plynu, od vlastností katalyzátora. Ak je v plyne veľa síry, kyselina sírová, je agresívny pri vysokých teplotách.
Chcel by som tiež niečo objasniť. Už skôr bolo spomenuté, že rúry pre chladničky sú hrubostenné, dlhé 7 m. Faktom je, že skôr sa plánovalo vyrábať výmenníky tepla vo forme cievok. A potom sme ich zjednodušili a vyrobili krabice s výplňou.
Aká je zásadná potreba použiť v inštalácii kompresor z chladničky?
Vo svojej odolnosti, spoľahlivosti, bezhlučnosti, dostupnosti.
Gennadij Ivanovič Fedan, mechanik, vynálezca, má veľa vlastných vývojov. Jeho špeciálnym koníčkom je auto. Povolaním je banský inžinier, absolvent Donecka polytechnická univerzita... Istý čas pracoval ako plochodrážny mechanik, potom sa zoznámil s používaním metanolu.
Tu je to, čo povedal: „Asi pred ôsmimi rokmi sme začali používať metanol v aute. Prvé dva roky sme bojovali proti korózii. Vznikla kondenzácia vody, bolo potrebné ju nejako neutralizovať. Väčšina korózie postihla piestový systém. V "Záporožci" je samotný motor z liatiny a karburátor je duralový. Piestový systém je oceľový. Skorodovaný ventil, sedlá ventilov. Skúsili sme pridať ricínový olej. Výrazne zvyšuje kompresiu. Konštruktéri lietadiel napríklad používajú metanol pridaním 15 % ricínového oleja. Ale opäť je tu veľa korózie: po každom použití tejto zmesi je potrebné všetko umyť.
Zachránili sme sa toho pridaním leteckého oleja do metanolu. Na 20 litrov metanolu pridáme 1 liter leteckého oleja MC-20. Naše tradičné automobilové oleje boli opustené, pretože pri spaľovaní vytvárajú uhlíkové usadeniny. V dôsledku toho sa ventily spália. Na druhej strane letecký olej má vysokú viskozitu, nedovoľuje navlhčiť povrchy a vďaka tomu nedochádza ku korózii. Takže zmes obsahuje 5% MS-20, zvyšok je metanol.
Musím povedať, že metanol je ako automobilové palivo v mnohých smeroch veľmi atraktívny. Mimochodom, náš motor je starý, dosť opotrebovaný, ale s metanolom funguje skvele. Pri nadpriemerných otáčkach má zmysel pridávať vodu. V tomto prípade sa zvyšuje rezerva paliva motora. Momentálne experimentujem s úpravou dávkovania. Inštaláciu vyvíjam tak, aby dochádzalo k dávkovaniu vody v závislosti od režimu prevádzky motora. Hneď ako stúpnu vysoké otáčky, začne vstrekovanie.
Povedzme, že z nejakého dôvodu musíte dočasne alebo trvalo prejsť na benzín. Pre tieto prípady som zjednodušil úpravu hlavného palivového prúdu. Faktom je, že pre metanol sa musí zväčšiť prierez prúdu. Ak necháte trysku ako pri benzíne, potom pri použití metanolu výkon klesne. Aby ste tomu zabránili, musíte zväčšiť prierez prúdu a motor bude fungovať dobre.
V zime motor s metanolom štartuje oveľa ľahšie ako s benzínom, doslova v priebehu niekoľkých sekúnd. Nie je tam vôbec žiadna detonácia. Ďalší pozitívny bod. Často bolo potrebné poskytnúť pomoc majiteľom Zhiguli, ktorí mali v palivovom potrubí ľadovú zátku. Toto sa deje neustále. Predávajú benzín riedený vodou. Okom sa to nedá určiť. Človek si to kúpil, vyplnil - to je všetko. V zime sa v palivovom systéme tvorí ľadová zátka. Musíme rozobrať motor, všetko prepláchnuť. Motoristi na to strávia až dva dni. Medzitým je možné zástrčku odstrániť doslova do dvoch hodín. Vezmem 2 litre metanolu, nalejem do palivového systému a zátka sa rozpustí. Bez rozoberania motora."
