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Methanol-Produktion ist ein Hoch-Oktan-Additiv für Benzin


Kurzinformation über Methanol. Methanol, Methylalkohol, Holzalkohol, Carbinol, CH 3 OH - der einfachste aliphatische Alkohol, farblose Flüssigkeit mit einem schwachen Geruch, erinnert an den Geruch von Ethylalkohol. Der Siedepunkt beträgt + 64,5 ° C, der Gefrierpunkt beträgt -97,8 ° C und die Dichte beträgt 792 g / l. Die Grenzen der explosionsfähigen Konzentrationen in der Luft betragen 6,7-36 Vol .-%. Die Oktanzahl beträgt mehr als 110. Die Zündtemperatur beträgt 467 ° C, der Heizwert ist 24000 kJ / kg - weniger als Benzin (44.000 kJ / kg), daher wird der Methanolverbrauch (in Liter) etwa doppelt so hoch sein. Als Brennstoff wird in Rennwagen verwendet, zum Beispiel in "Formel-1".
METHYLALKOHOL wird in allen Konzentrationen mit Wasser, organischen Lösungsmitteln und IUDOVIT gemischt, betrunkene 30 Milliliter Methanol können TOD sein, wenn nicht dringende Maßnahmen ergriffen werden! Dämpfe sind auch giftig!
Traditionell wurde Methanol durch Sublimation von Holz erhalten. Aber ein vielversprechenderer Weg, um Methanol zu bekommen - aus Erdgas. Später, da sich diese Technologie verbessert, sind auch andere Rohstoffquellen, wie zB Biomasse (Gülle), möglich. Industrielle Methanol-Herstellungsverfahren sind noch nicht wirksam genug, um Methanol als Brennstoff zu verwenden, aber in den kommenden Jahrzehnten wird der Ölpreis nur steigen und die Situation kann sich zugunsten von Alkohol Kraftstoff (vor allem bei der Verwendung von Brennstoffzellen-Fahrzeuge) ändern. Wie Sie wissen, ist Erdgas fast 100% Methan - CH 4 . In keinem Fall sollte es mit Propan-Butan-Ballon-Gas verwechselt werden, das letztere ist ein Produkt der Öl-Rissbildung und wird direkt als Automobil-Treibstoff verwendet. Dies geschieht jedoch von vielen Autofahrern und installiert die entsprechende Ausrüstung. Und bei der Verwendung von Methanol ist keine zusätzliche Ausrüstung erforderlich. Wir beschreiben ausführlich, wie mit Methanol als Brennstoff die Motorleistung wesentlich erhöht werden kann. In der Zwischenzeit werden wir nur sagen, dass dies durch Erhöhung des Durchmessers der Hauptdüsen oder durch Verringerung der Luftmenge im Kraftstoffgemisch erreicht wird.
Also, über die Chemie des Prozesses der Gewinnung von Methanol aus Erdgas.

Methan unter unvollständiger Oxidation verwandelt sich in Kohlenmonoxid und Wasserstoff, diese Reaktion ist wie folgt:

2CH 4 + O 2 -> 2 CO + 4H 2 + 16,1 kcal.

Ein einfacheres Verfahren wird durch die Methanumwandlungsreaktion mit Dampf durchgeführt:

CH & sub4; + H & sub2; O- & gt; & gt; & gt;

In der ersten Gleichung gibt es +16,1 kcal. Dies bedeutet, dass die Reaktion mit der Freisetzung von Wärme fortschreitet. In der zweiten - mit Absorption. Dennoch werden wir uns auf die zweite Methode zur Gewinnung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff konzentrieren. Wenn diese beiden Komponenten vorhanden sind, kann Methanol direkt synthetisiert werden. Die Reaktion folgt der folgenden Formel:

CO + 2H 2 <=> CH 3 OH

Die Schwierigkeit besteht darin, dass das Endprodukt nur bei hohem Druck und hoher Temperatur (P> 20 atm, T = 350 Grad) erhalten wird, aber in Gegenwart eines Katalysators verschiebt sich dieses Verfahren nach rechts und bei niedrigem Druck. Das entstehende Methanol wird aus der Reaktion durch Abkühlen auf Kondensation entfernt und es werden keine kondensierten Gase verbrannt. Wenn die Wasserstoff- und CO-Reste ordnungsgemäß verbrannt werden, werden keine schädlichen Stoffe freigesetzt (CO 2 und H 2 0 Abfälle sind unbedenklich), so dass keine Abgasgeräte erforderlich sind. Dann wird Methanol durch das Rohr gegossen, unbedingt mit der Abdichtung (!), In den Kanister. Wie Sie sehen können, ist der chemische Prozess sehr einfach, er basiert auf zwei Reaktionen. Schwierigkeiten sind nur technologische und Sicherheitsmaßnahmen. Wir beschäftigen uns hier mit hochentzündlichen und giftigen Stoffen. Sie müssen sich vor der Explosion und dem Auslaufen dieser Gase bewusst sein. Deshalb ist es notwendig, die Technik und die Regeln der Behandlung streng zu beachten, die wir beschreiben werden. Um die Pflanze zusammenzubauen, müssen Sie kaufen: eine Platte aus rostfreiem Stahl (1mm), ein rostfreies Stahlrohr nahtlos, einen Außendurchmesser von 6-8 mm, eine Wanddicke von mindestens 1 mm und eine Länge von etwa 2 Metern, ein Kompressor aus jedem Haushaltskühlschrank (kann aus Deponien, Aber ein Arbeiter). Nun, unnötig zu sagen, es wird notwendig sein, Argon Elektroschweißen haben.

Bei einer Leistung von 10 l / h kann der Wärmetauscher 600 mm lang sein und für 200 l / h 200 mm h - 20 mm ausreichen. Die Partikelgrößen können variieren, das Optimum irgendwo im Bereich von 0,5-1 mm.

WÄRMETAUSCHER

Wärmetauscher bestehen in der Regel aus Rohren, die von einem Kühlmedium umgeben sind. Im Alltag heißen sie "Spulen". Für Flüssigkeiten mit hoher Wärmeleitfähigkeit kann ein solcher Wärmetauscher akzeptabel sein. Aber mit der Gassituation ist ganz anders. Tatsache ist, dass bei niedrigen Geschwindigkeiten der Gasfluss sich laminar bewegt und praktisch keine Wärme mit der Umgebung austauscht. Schauen Sie sich den Rauch an, der von der brennenden Zigarette aufsteigt. Dieses schlanke Riesel von Rauch und dort ist ein laminarer Fluss. Die Tatsache. Dass der Rauch aufsteigt, spricht von seiner Hitze. Und die Tatsache, dass es eine solide Stange bleibt, die bis zu einer Höhe von bis zu 20 cm Höhe liegt, zeigt an, dass sie Wärme behält. Das heißt, in diesem Abstand, auch bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten, hat der Gasstrom keine Zeit zum Abkühlen, um Wärme mit Luft auszutauschen. Es ist wegen der laminaren Strömung, dass Gas-Wärmetauscher mühsam aufgebaut werden müssen. In ihren Röhren gibt es "Entwürfe", die auch bei zehn Metern praktisch keinen Wärmeaustausch geben. Es ist denjenigen bekannt, die jemals den Mondschein gefahren haben. (Ein Experiment ist nützlich!) Ein langes, intensiv gekühltes Rohr, Kondensat fließt aus ihm heraus, aber Dampf fließt auch zwangsläufig. Daher ist Wärmeübertragung nicht wirksam genug. Das Problem hat jedoch Lösungen und es kann einfach sein. Füllen Sie das Rohr, z. B. mit Kupferpulver (siehe Abb. 1). Bei einer Leistung von 10 l / h kann der Wärmetauscher 600 mm lang sein und für 3 l / h 200 mm, h - 20 mm, ausreichen. Die Partikelgrößen können variieren, das Optimum irgendwo im Bereich von 0,5-1 mm. In Anbetracht der Aufgaben des Wärmeaustausches kann das Material des Rumpfes Eisen, Kupfer und Aluminium sein, das Füllmaterial - Kupfer, Aluminium - das gibt es.

Dann um jeden Teil des Metalls ein Rinnsal von Gas bilden Wirbel. Dies beseitigt sofort Zugluft und die Strömung wird turbulent. Nun, zur gleichen Zeit, der Kontakt von Gas mit der gekühlten Oberfläche erhöht sich in hohem Maße. Das in das Röhrchen gefüllte Kupferpulver erhält ständig Wärme an die Wände und da die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer etwa 100.000 mal höher ist als die Wärmeleitfähigkeit des Gases, nimmt das Gas schnell die Wandtemperatur an, wenn wir sie intensiv abkühlen. Es ist zu berücksichtigen, dass bei abnehmender Partikelgröße und zunehmender Anzahl auch die Beständigkeit gegenüber dem Gasstrom zunimmt. Daher ist es kaum möglich, für einen Wärmetauscher Partikel kleiner als 0,5-1 mm zu verwenden. Selbstverständlich empfiehlt es sich, fließendes Kühlwasser zum Gasstrom zu fließen. Dadurch ist es möglich, an jeder Stelle des Wärmetauschers eine bestimmte Temperatur zu haben. Da der thermische Kontakt bei uns nahe ist, ist die Temperatur am Auslaß der kondensierten Flüssigkeit gleich der Temperatur der Kühlflüssigkeit. Das ist hier der Wärmetauscher. Die obige Skizze ist nichts anderes als ein Brenner, es ist auch eine Mondscheinmaschine, es ist auch ein Wärmetauscher. Die Kapazität eines solchen Brenners wird auf 10 Liter pro Stunde geschätzt.
Es kann auch für fast jeden Zweck verwendet werden, einschließlich einer Installation zur Herstellung von normalem Ethylalkohol (siehe Priorität Nr. 1'91g und Nr. 1-2'92g). Solche Wärmetauscher mit großer Kapazität sind hunderte Male kleiner als bestehende.

KATALYTISCHER PUMPE REAKTOR KATALYTISCHE PUMPE (REAKTOR, siehe Abb. 2)
Bei den bestehenden chemischen Gasprozessen geht der übliche Katalysator in Granulaten von ziemlich großer Größe von 10 bis 30 mm vor. Der Kontaktbereich von Gas mit solchen Kugeln ist tausendmal kleiner als wenn wir Partikel von 1-1000 Mikrometer verwendet haben. Aber dann ist die Durchgängigkeit von Gas sehr schwierig. Darüber hinaus werden die kleinsten Partikel des Katalysators bald aufgrund der Oberflächenverunreinigung versagen. Wir haben einen Weg gefunden, die Kontaktfläche des Gases mit dem Katalysator zu erhöhen, ohne seine Durchgängigkeit im Reaktor zu behindern und gleichzeitig die sogenannte "Vergiftung" des Katalysators selbst kontinuierlich zu reinigen. Dies geschieht wie folgt. Der Pulverkatalysator wird mit ferromagnetischen Partikeln - Eisen oder Ferritpulver vermischt, die durch Brechen der Magnete von fehlerhaften Lautsprechern erhalten werden können (Merkmal - Ferrite verlieren bei Temperaturen über 150 ° C magnetische Eigenschaften) und da Ferrite sehr fest sind, ist es ihre nützliche Eigenschaft Nützlich in der Zukunft (siehe unten - nicht spezifisch Schleifpulver hinzufügen). Eine Mischung aus ferromagnetischem Pulver mit einem Katalysator wird in ein nichtmagnetisches Rohr, beispielsweise Glas, Keramik, gegeben und kann in Aluminium oder Kupfer hergestellt werden. Jetzt sehen, was das Schema sein kann. Die Wicklungen der Spulen befinden sich außerhalb des Rohres. Jeder von ihnen wird beispielsweise über Dioden eingeschaltet, wie in Abb.

Wenn der Wechselstrom eingeschaltet ist, werden die Wicklungen abwechselnd mit einer Frequenz von 50 Hz geschaltet. Gleichzeitig komprimiert und dehnt das ferromagnetische Pulver kontinuierlich den Katalysator aus und liefert eine pulsierende Gaspermeabilität. Wenn wir die Elektromagneten in ein dreiphasiges Netzwerk einschließen (siehe Abb. 4), so ist in diesem Fall ein progressives Pulsieren der Kompressionen gewährleistet und dadurch wird das Gas kontinuierlich in Längsrichtung vorwärts komprimiert. So funktioniert das System wie eine Pumpe. Zur gleichen Zeit - wiederholt das Gas mischen, komprimieren und erweitern und die Intensität des Prozesses um tausendfach auf dem Katalysator erhöhen. Parallel dazu reiben die Katalysatorpartikel gegeneinander und ein Ferritschleifpulver, das zu deren Reinigung aus den Schadfilmen führt.

Das Schema funktioniert wie folgt:

Bei einer Frequenz von 50 Hz ändert sich die Polarität an der Stromversorgung. Der Strom verläuft abwechselnd durch die Wicklungen 1,3 und 2,4 (siehe Abbildung 2). In diesem Fall erscheint ein Magnetfeld, das die ferromagnetischen Teilchen magnetisiert und sie zwingt, miteinander in Wechselwirkung zu treten, wobei die Katalysatorteilchen in Bewegung sind. Auf diese Weise tritt die Passierbarkeit durch die kleinen Teilchen abwechselnd für das Gas auf, ersetzt durch den großen Widerstand, der durch die komprimierte Masse der Teilchen ausgeübt wird. Und vor allem: die Aktivität des Katalysators, komprimiert und dekomprimiert das reagierende Gas aus Gründen, die noch nicht untersucht wurden, erhöht sich um weitere 20-50 mal. Der Betrieb des beschriebenen katalytischen Reaktors entspricht einem Reaktor von 20-30 Metern Größe. Eine Erhöhung der Reaktorkapazität ist möglich, einschließlich Wicklungen in einem dreiphasigen Netzwerk. Gleichzeitig arbeitet das System nicht als Ventil, sondern als aktive Pumpe, die alle positiven Effekte des ersten Kreislaufs kombiniert und zusätzlich das Gas in Richtung der Verschiebung der Phasenverschiebung bewegt. Bei einer solchen Einbeziehung ist es wichtig, die richtige Phasenlage zu wählen. Also, in dem hier angegebenen Reaktor arbeiten die folgenden positiven Faktoren:
Изменённая схема реактора

1. Die Zunahme der Fläche des Katalysators beträgt 300-1000 Mal aufgrund der Abnahme der Teilchengröße.
2. Der Katalysator wird kontinuierlich von der Oberflächenverunreinigung gereinigt.
3. Konstante Pulsationen des Drucks der reagierenden Gase zwischen den Katalysatorteilchen und im zweiten Schema gibt es zusätzlich einen Gastransfer innerhalb des Reaktors selbst.

Der Nachteil dieses Reaktors - erhöhte Gaswiderstandsfähigkeit - wird durch abwechselnde Verdichtung - die Freisetzung von Partikeln innerhalb gleichmäßiger Spulen - eliminiert. Ein wichtiges Detail: Es ist notwendig, die Spulen aus dem Reaktorgefäß zu isolieren. Im Zusammenhang damit sowie aus praktischen Gründen hat der Verfasser der Seite folgende Änderungen vorgenommen (siehe rechts):
Von einem Schwein (Bronze oder Messing) mit einem Durchmesser von 50 mm schneiden wir den Reaktorbehälter ab. Die Abmessungen können wie bisher angenommen werden - 160 mm Gesamtlänge, Arbeitsreaktorlänge ca. 140 mm, innen. Durchmesser 33 mm, Wandstärke ca. 5 ... 8 mm, d.h. Außendurchmesser von ca. 50 mm und gleicher Durchmesser - Stecker, deren Dicke von 20 mm und auf jedem Gewindefaden M36h1,0mm und Länge von 10mm. Das alles muss aus dem gleichen Material geschehen! Zu den Steckern in den Löchern werden eingelegte und geschweißte Adapternippel eingesetzt oder einfach nahtlose Stahlrohre mit einem Innendurchmesser von 6 ... 8 mm und einer Wanddicke von ca. 2 mm verbunden. Diese Konstruktion muss von außen mit Blatt-Asbest isoliert und entlang ihrer gesamten Länge in vier Abschnitte unter Verwendung von fünf Trennwänden aufgeteilt werden, auch von Blatt-Asbest geschnitten. Um die Trennwände zu fixieren, ist es möglich, sie nach dem Trocknen mit Silikatkleber zu verschmieren, der Kupferdraht (d = 0,15 mm) wird in jedem Abschnitt gewickelt. Der Widerstand, der mit einem Ohmmeter für jeden Abschnitt gemessen wird, sollte etwa 1200_Om betragen. Die Wicklungen werden über den Spannungsregler (zB Labortransformator - LATR) eingeschaltet, um eine Überhitzung der Wicklungen zu vermeiden, sie müssen gekühlt werden, hierzu ist es möglich, Glasrohre mit einem Durchmesser von 6 ... 8mm unter den Wicklungen zu verlegen, ein erzwungenes Blasen der Spulen ist möglich Temperatur im Reaktor.

Es ist anzumerken, dass ein ähnliches Schema des Reaktors (Abb. 2) für ein Patent (Autor - GN Vaks) beansprucht wurde, es kann in jedem katalytischen Gasprozess arbeiten. Deshalb für die Chemiker - das ist keine hausgemachte Entwicklung, sondern ein grundsätzlich neuer, aber noch nicht vollständig studierter, aber effektiver Reaktor. Aller Wahrscheinlichkeit nach werden die Effekte durch die Lieferung von Rechteckimpulsen oder Hochfrequenzschwingungen verstärkt.

Disperser - darin ist Methan mit Wasserdampf gesättigt

SYNTHETISCHE GASPRODUKTION

SYNTHESIS-GAS ist eine Mischung aus H 2 und CO, die für die Herstellung von Methanol notwendig ist. Deshalb werden wir zunächst die Technologie des Synthesegases betrachten. Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von CO und H 2 aus Methan (CH 4 ) sind, dass Methan mit Wasserdampf vermischt wird und in einem erwärmten Zustand in den Reaktor eintritt, wobei dem Dampf-Methan-Gemisch eine gemessene Sauerstoffmenge zugesetzt wird. Folgende Reaktionen treten auf:

[1] CH 4 + 20 2 <-> CO 2 + 2H 2 O + 890 kJ;
[2] СН 4 + Н 2 0 <-> СО + ЗН 2 - 206кJ;
[3] СН 4 + СО 2 <-> 2СО + ЗН 2 - 248кJ;
[4] 2H 2 + 0 2 <-> 2H 2 O + 484 kJ;
[5] СО 2 + Н 2 <-> СО + Н 2 0 - 41.2кJ.

Wie man sehen kann, sind einige endotherme Reaktionen - mit Wärmeabsorption - und einige exotherme - mit Ausscheidungen. Unsere Aufgabe ist es, ein Gleichgewicht zu schaffen, damit die Reaktionen mit einer kontrollierten Wärmeabgabe fortschreiten. So ist am Anfang ein dosiertes Mischen von H 2 O und CH 4 erforderlich. Traditionelle Methoden zur Durchführung dieses Prozesses sind komplex und umständlich. Wir werden Methan mit Wasserdampf sättigen, indem wir Blasen dieses Gases durch erwärmtes Wasser auf 100 Grad Celsius übergeben, und dass die Blasen aktiv gebrochen sind, legen Sie in ihrem Weg feste Ferritteilchen 1-2 mm groß. Aber in dieser Masse, früher oder später die Blasen finden ihren Weg und dann, praktisch ohne zu brechen, durch den geformten Kanal gehen. Um dies zu verhindern, setzen wir die Ferritpartikel und die Mischkammer in ein Solenoid mit Wechselstromversorgung. Dies ist der wesentliche Unterschied zwischen unserem Dispergiermittel (siehe Abb. 5). Unter dem Einfluss der Vibration von Ferritpartikeln in einem pulsierenden Magnetfeld werden die Methanblasen ständig gebrochen, einen komplexen Zickzackweg passiert und mit Wasserdampf gesättigt. Es gibt keine strengen Anforderungen an das Solenoid, da es von der LATR oder vom Lichtregler (im Handel erhältlich) angetrieben wird. Die Einstellung der Spannung am Solenoid ist notwendig, um den Grad der Sättigung von Methan mit Wasserdampf gleichzeitig durch Ändern des Magnetfeldes zu ändern. Der Zweck dieser Änderungen wird im Folgenden erörtert. Die Anzahl der Windungen in der Spule kann von 500 bis 1000 sein. Der Durchmesser des Drahtes beträgt 0,1-0,3 mm. Das Dispergiermittelrohr wird aus einem nicht ferromagnetischen Metall entnommen, so dass es in einem magnetischen Wechselfeld erwärmt wird. Darüber hinaus und Methan tritt in das Wasser erhitzt. Daher ist ein spezieller Heizer für Wasser nicht erforderlich (Hinweis: falsche Meinung! Wasser muss zum ersten Mal zum Kochen erhitzt werden, zB mit einer Gasheizung, sonst bekommt man nicht die richtige Menge Wasserdampf). Für die Wasseraufbereitung wird ein weiterer Tank benötigt, da er für die Bildung eines Dampf-Methan-Gemisches kontinuierlich verbraucht wird, zu diesem Zweck ein Ablauftank aus einer Standard-Toilettenschüssel, dessen Ablaßloch mit einer Stahlplatte verschlossen ist, mit einem verschweißten Abflußrohr, wobei das Ende dieses Rohres in das Dispergiermittel eingeführt und nach unten gebogen wird 180 ° (siehe Abb. 5), erfolgt dies zum Zweck der Sicherheit, um das Eindringen von Methangas in den Tank zu vermeiden.
Das fertige Dampf-Methan-Gemisch wird in einem Wärmetauscher auf eine Temperatur von 550-600 Grad erwärmt

ACHTUNG: Es ist notwendig, den Tank so anzuordnen, dass der Wasserstand im Mischer-Dispergiermittel nicht über 150 mm ansteigt, d.h. Bis zu der halben Höhe ist dies auf den Druck im Gasnetz (= 150 mm Wassersäule!) Zurückzuführen. Andernfalls wird das Wasser den Durchgang von Methangas in das Dispergiermittel verhindern. Außerdem muss das Wasser vor dem Eintritt in den Tank von Chlorverunreinigungen gereinigt werden. Standard-Wasserreinigungsmittel für Haushaltszwecke werden damit umgehen.
Die fertige Dampf-Methan-Mischung wird auf eine Temperatur von 550-600 Grad in einem WÄRMETAUSCHER erwärmt. Die Vorrichtung des Wärmetauschers (Bild 6) wurde bereits oben ausführlich beschrieben (siehe Abb. 1). Deshalb geben wir nur eine Verfeinerung der Dimensionen. Der Wärmetauscher ist aus rostfreiem Stahl gefertigt, er wird zwangsläufig in einer Inertgasumgebung gebraut. Edelstahlrohre werden nur durch Schweißen am Körper befestigt. Der Wärmetauscher-Füllstoff besteht aus 1-2 Millimeter Keramikpartikeln. Dies kann z. B. zerkleinerte Porzellanschalen sein. Es ist notwendig, den Behälter ausreichend fest zu füllen, mit obligatorischem Schütteln. Mögliche Fehler: Wenn der Wärmetauscher nicht ausreichend mit Keramikpartikeln gefüllt ist, wird das Gas seinen Weg finden, und die Ströme werden laminar, da sich der Wärmeaustausch verschlechtert.
ACHTUNG: ALLE SYSTEM MÜSSEN SEHEN Keine Lecks! Im Wärmetauscher 3.2 (siehe Abb. 10) sind die Temperaturen hoch! Es werden keine Dichtungen verwendet - nur Argonschweißen.

DIE KOMPLEXE UND VERANTWORTLICHE EINHEIT DES EINHEITS IST EIN KONVERTER-REAKTOR (siehe Abb. 7), wo die Methanumwandlung erfolgt (Umwandlung in Synthesegas). KONVERTER-REAKTOR, gibt es eine Umwandlung von Methan, dh seine Umwandlung in Synthesegas. Der Konverter besteht aus einem Sauerstoff-Dampf-Methan-Mischer und Reaktionskatalysatorsäulen. Im allgemeinen verläuft die Reaktion mit der Freisetzung von Wärme. In unserem Fall, für den Prozess zu beginnen, führen wir die Erwärmung auf den Einlassrohren durch, da wir die Methanumwandlung nach der Reaktion durchführen [2]:

CH 4 + H 2 O <-> CO + 3H 2 - 206 kJ,

Mit dem Verlust von Wärme, was bedeutet, dass es notwendig ist, Wärme an den Konverter zu liefern. Dazu passieren wir das Dampf-Methan-Gas durch die von den Brennern erwärmten Röhrchen. Der Umrichter arbeitet wie folgt:
Das Dampf-Methan-Gemisch tritt in die Kammer ein, in der rostfreie Stahlrohre verschweißt werden. Die Anzahl der Röhren kann je nach gewünschter Leistung des Umrichters 5 bis 20 betragen. Der Raum der oberen Kammer muß unbedingt dicht mit grobkörnigem Sand oder zerkleinerten Keramiken oder Krümel aus rostfreiem Stahl, Teilchengrößen von 0,5-1,5 mm gepackt werden. Dies ist notwendig für eine bessere Vermischung von Gasen und vor allem - für die Flammverzögerung. Wenn die Luft mit heißem Methan vermischt wird, kann ein Brand auftreten. Daher wird in der oberen Kammer die Verpackung mit obligatorischem Schütteln und Füllen durchgeführt. Die Rohre und die Sammelkammer (in Abb. 7-unten) sind nur mit Partikeln gefüllt, die ein Katalysator-Nickeloxid enthalten.
Der Massenanteil an Nickel im Katalysator bei der Neuberechnung auf NiO sollte mindestens 7,5 ± 1,5% betragen. Der Restgehalt an Methan bei der Umwandlung von Erdgas mit Dampf (Dampf: Gas = 2: 1) bei einer Temperatur von 500 ° - 38,5% und bei 800 ° - nicht mehr als 1,5%. Massenanteil von "schädlichen" Schwefel in Bezug auf SO3, sollte nicht mehr als 0,005%.
Es ist möglich, einen solchen Katalysator herzustellen (aber es ist besser, einen fertigen, industriellen Katalysator zu finden). Dazu ist es notwendig, Nickelpartikel in der Luft zu kalzinieren. Wenn es kein reines Nickel gibt, dann kann es aus nickelhaltigen 10-15-20-Penny-Münzen der UdSSR vorbereitet werden. Lösen Sie sie auf einem groben Schleifrad oder einem kleinen Messer. Das Eindringen von Schleifmittel in der Verpackung ist erlaubt. Das resultierende Pulver wird kalziniert und in einem Verhältnis von 1/3 des Volumens des Pulvers mit 2/3 des Volumens der gemahlenen Keramik (0,5 mm) oder des reinen grobkörnigen Sandes gemischt.
Der Spalt zwischen den oberen Theilen der Rohre wird mit jedem Hochtemperatur-Wärmedämmstoff um 10 cm gefüllt. Dies geschieht, um die obere Kammer nicht zu überhitzen. Es gibt einen einfachen Weg, um einen solchen Wärmeisolator zu bekommen. Der übliche klerikale Silikatkleber wird mit 10-15 Gew .-% fein gekreidete Kreide oder Talk oder Lehm vermischt. Gründlich umrühren. Die Mischung in eine dünne Schicht gießen und sofort mit einer Blasrotorlampe kauterisieren. Das kochende Wasser im Leim bildet eine bimssteinähnliche weiße Masse. Wenn es kühlt, gießen Sie eine Schicht Leim mit Kreide auf sie wieder und behandeln Sie es wieder mit einer Flamme. Und so wiederholen, bis sie die notwendige Schicht von Wärmeisolator bekommen. Nach dem Ende der Montage des Umrichters befindet er sich in einem Stahlkasten, der zwangsläufig mit einem Material isoliert ist, das Temperaturen von bis zu 1000 Grad standhalten kann, z. B. Asbest. Brenner der Injektion Art, kann jeder sein, von 5 Stück bis 8. Je mehr sie sind, desto gleichmäßiger die Heizung. Ein System mit einem einzigen Brenner ist auch möglich. Seine Flamme hat mehrere Auslässe durch die Löcher in der Pfeife. Gasbrenner sind im Handel erhältlich, zum Beispiel für Skifahrer. Es gibt auch Gaslötlampen zum Verkauf, also geben wir nur einen allgemeinen Umriss. Brenner müssen parallel geschaltet und durch ein Standard-Gasventil geregelt werden, z. B. aus einem Gasherd, aber es ist besser, einen automatischen Regler aus einem Hausgas-Herd zu nehmen - teuer, aber zuverlässig und bequem - mit diesem können Sie die gewünschte Temperatur im Umrichterreaktor einstellen und damit den Grad der Autonomie erhöhen Installation als Ganzes.

Ein weiterer AIDER DER VERANTWORTLICHEN NODEN ist ein Ejektor-Mischer für die Versorgung von Luft und Methan in die Umrichterkammer (siehe Abb. 8). Der Ejektor-Mischer aus Luft und Methan besteht aus zwei Düsen, einer dient Methan, mit Wasserdampf gesättigt und der andere - ein Luftausstoßer. Die Luft kommt aus dem Kompressor, die Menge davon wird durch das Druckventil geregelt (Abb. 9). Der Kompressor kann praktisch aus jedem Haushalt Kühlschrank, der Druck wird von "Null" auf die erforderliche geregelt, die nicht viel höher als der Druck in der Gas-Haupt (dh => 150 mmHg).
Die Notwendigkeit der Zufuhr von Luft (Sauerstoff) zu dem Konverter ist darauf zurückzuführen, daß nach der Reaktion [5] ein Teil des Wasserstoffs mit der Freisetzung von CO absorbiert werden muß, wodurch die Menge an Kohlenmonoxid auf den Anteil an CO erhöht wird: H & sub2; == 1: 2, d.h. Die Anzahl der Mole (Volumen) des Wasserstoffs sollte doppelt so groß sein wie die Mengen an Kohlenmonoxid ( Anmerkung: Das Vorhandensein von überschüssiger Luft führt zur Synthese von Nebenprodukten - Säuren, höheren Alkoholen - "sivuhi" und anderen schädlichen Bestandteilen). Aber das Auftreten von CO 2 wird durch die Reaktion [1] mit der Freisetzung einer großen Menge an Wärme auftreten. Deshalb schalten wir zu Beginn des Kompressorprozesses die Schraube nicht ein und halten sie aus. Die Luft wird nicht bedient. Und wenn sich die Kamera erwärmt und das gesamte System allmählich eingeschaltet wird, indem man den Kompressor einschaltet und die Druckventilschraube anschließt, die Luftzufuhr erhöht und gleichzeitig die Flamme auf den Brennern reduziert, werden wir die Menge an überschüssigem Wasserstoff am Austritt aus dem Methanolkondensator (Wärmetauscher 3. und 3.1) durchführen Wick (13-cm.ris.10), schneiden. Der Docht zum Abbrennen des überschüssigen Synthesegases ist ein 8 mm Rohr, 100 mm lang, mit Kupferdraht über die gesamte Länge gefüllt - so dass die Flamme nicht in eine Dose Methanol hinuntergeht. Wir haben alle Einheiten der Methanol-Produktionsanlage abgebaut. Wie aus dem vorherigen hervorgeht, besteht die gesamte Anlage aus zwei Haupteinheiten: einem Konverter zur Erzeugung von Synthesegas (Methanumwandlung) und einem Methanol-Synthesizer. Der Synthesizer (katalytische Pumpe, siehe Abb. 2) ist ganz oben beschrieben. Das einzige, was hinzugefügt werden sollte, ist die Notwendigkeit, einen Wärmeisolator zwischen dem Rohr und der Spule zu installieren. Wie man einen Wärmeisolator herstellt, berichteten wir bei der Beschreibung der Herstellung des Konverters (siehe Abb. 7).

ZURÜCK ZUM ALLGEMEINEN SYSTEM DER INSTALLATION. Die Arbeit des allgemeinen Schemas: Methan fließt von der Gasleitung durch das Ventil (14) zum Wärmetauscher (3.1), erwärmt sich auf 250-300 ° C und tritt dann in den Filterreaktor (15) ein, der nach dem Prinzip einer katalytischen Pumpe arbeitet (siehe Abb. 2- Nur der Durchmesser des Rohres = 8 cm) enthält Zinkoxid - um das Gas der Schwefelverunreinigungen zu reinigen und tritt erst dann in das Mischer-Dispergiermittel (2) ein, wo es mit Wasserdampf gesättigt ist. Wasser (destilliert) wird dem Dispergiermittel kontinuierlich aus dem Tank (1) zugesetzt. Das freigesetzte Gasgemisch tritt in den Wärmetauscher (3.2) ein, wo es auf 500-600 ° C erwärmt wird und zum Konverter (4) gelangt. Auf dem NiO-Katalysator bei einer Temperatur von 800 ° C tritt eine Reaktion auf [2]. Um diese Temperatur zu erzeugen, arbeiten Brenner (12). Nachdem die Temperaturbedingungen festgestellt wurden, wird der Kompressor (5) eingeschaltet und die Luft wird allmählich dem Mischer (11) zugeführt. Der Druck wird durch Verschrauben der Schraube im Ventil (8) erhöht. Gleichzeitig reduzieren wir die Flamme der Brenner (12) mit dem Ventil (14.2). Das am Auslaß erzeugte Synthesegas tritt in die Wärmetauscher (3.1, 3.2) ein, wo es auf eine Temperatur von 320-350 ° abgekühlt wird. Das Synthesegas wird dann einem Methanol-Synthesizer (6) zugeführt, wobei ein Katalysator aus einer Mischung aus der gleichen Menge an ZnO, CuO, CoO in Methanol CH & sub3; OH umgewandelt wird. Die Mischung aus gasförmigen Produkten am Auslauf wird in einem Wärmetauscher (3.3) abgekühlt. Die oben beschrieben wurde (siehe Abb. 1) und in den Vorratsbehälter (10) eintritt. Im oberen Teil davon befindet sich ein Schlauch - Docht (13), wo die Produkte, die nicht in den Prozessen reagiert haben, verbrannt werden. Zündung ist notwendig, notwendig!

Arbeit des allgemeinen Systems. Das Methan tritt durch das Ventil (14) in den Wärmetauscher (3.1) ein, erwärmt sich auf 250-300 Grad und durchläuft den Filterreaktor (15) zum Dispergiermischer (2), wo er mit Wasserdampf gesättigt ist. Dem Dispergiermittel wird kontinuierlich Wasser aus dem Tank (1) zugesetzt. Das freigesetzte Gasgemisch tritt in den Wärmetauscher (3.2) ein, wo es auf 500-600 Grad erwärmt wird und zum Konverter (4) geht. Auf dem NiO-Katalysator bei einer Temperatur von 800-900 Grad tritt eine Reaktion auf [2]. Die Brenner (12) sind die Arbeitstemperatur.

MEHRERE BERATUNGEN. Katalysatoren können durch Kalzinierung von Pulvermetallen in Luft hergestellt werden. Die Temperaturmessung kann mit Hilfe von thermischen Anzeigen durchgeführt werden, die derzeit sehr häufig sind. Die Messung sollte an den Einlass- und Auslassrohren durchgeführt werden. Wenn die Thermo-Farbe nicht genug ist, können Sie eine Zinn-Blei-Zink-Legierung machen. Unter gewissen experimentellen Verhältnissen des Mischens haben sie die erforderliche Schmelztemperatur. Durch Aufbringen der resultierenden Legierungen auf die Rohre und Beobachten ihres Schmelzens ist es möglich, die Temperatur mit einem Fehler zu kontrollieren. Wenn Sie die Bildung von Gasfächern nicht zulassen (dh alle Hohlräume sind vollständig mit der entsprechenden Krümel gefüllt), wenn die Lecks beseitigt sind und vor allem der Docht rechtzeitig entzündet wird und der Docht ständig brennt (11), dann ist die Installation absolut sicher. Die Auswahl von Katalysatoren kann den thermischen Wirkungsgrad erhöhen, den Prozentsatz der Methanolausbeute erhöhen. Um das Optimum zu erreichen, sind hier Experimente erforderlich. Sie finden in vielen Institutionen verschiedener Länder statt. In Russland gehören solche Forschungsinstitute zum Beispiel GIAP (Staatliches Institut für Stickstoffindustrie). Es ist zu bedenken, dass die Herstellung von Methanol aus Erdgas in kompakten Anlagen ein Neugeschäft ist und viele Prozesse nicht ausreichend untersucht wurden. Gleichzeitig ist Methanol - einer der umweltfreundlichsten und fast idealen Kraftstoffe. Und am wichtigsten ist es, dass es auf grenzenlosen und erneuerbaren Ressourcen basiert - Methan.