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Methylalkohol in der Küche holen

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Methylalkohol in der Küche holen

Allgemeine Beschreibung

Die nach dieser Beschreibung erhaltene Flüssigkeit ist Methanol (Methylalkohol).

Reines Methanol wird als Lösungsmittel und als hochoktaniger Kraftstoffzusatz sowie als Benzin mit der höchsten Oktanzahl (Oktanzahl => 115) verwendet. Dies ist das gleiche "Benzin", das mit Panzern von Rennmotorrädern und Autos gefüllt ist. Wie ausländische Studien belegen, leistet der mit Methanol betriebene Motor um ein Vielfaches länger als herkömmliches Benzin, seine Leistung steigt um 20% (bei konstantem Arbeitsvolumen des Motors). Die Abgase des Motors, der mit diesem Kraftstoff betrieben wird, sind umweltfreundlich und bei Prüfung auf Toxizität sind praktisch keine Schadstoffe enthalten.

Kleine Apparaturen zur Gewinnung dieses Kraftstoffs sind einfach herzustellen, erfordern keine besonderen Kenntnisse und seltene Teile, störungsfreien Betrieb. Die Leistung hängt von verschiedenen Gründen ab, einschließlich der Größe. Die Vorrichtung, das Schema und die Beschreibung der Baugruppe, auf die wir Sie aufmerksam machen, ergeben bei D = 75 mm drei Liter fertigen Brennstoff pro Stunde, haben ein Gewicht von etwa 20 kg und Abmessungen von etwa 20 cm Höhe, 50 cm Länge und 30 cm Breite.

Prozesschemie:

Wir werden nicht weiter auf die Möglichkeiten chemischer Prozesse eingehen und der Einfachheit halber davon ausgehen, dass unter normalen Bedingungen (20 ° C und 760 mm Hg) Methan zur Herstellung von Synthesegas nach der folgenden Formel verwendet wird:

2СН 4 + О 2 -> 2СО + 4Н 2 + 16.1 kcal,
Aus 44,8 l Methan und 22,4 l Sauerstoff werden 44,8 l Kohlenmonoxid und 89,6 l Wasserstoff gewonnen, aus diesen Gasen erhält man Methanol nach der Formel:

CO + 2H 2 CH 3 OH
Aus 22,4 l Kohlenmonoxid und 44,8 l Wasserstoff ergibt sich: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g Methanol.

Nach den Gesetzen der Arithmetik stammen also 32 g Methanol aus 22,4 Litern Methan oder ungefähr: 1,5 kg 100% iges Methanol (2 Liter) werden aus 1 Kubikmeter Methan synthetisiert. In der Realität, aufgrund der geringen Effizienz der Lebensbedingungen, ab 1 Kubikmeter. Erdgas wird weniger als 1 Liter des Endprodukts ausmachen (für diese Option ist dies der Grenzwert - 1 l / h!).
Mitte 2003 lag der Preis bei 1 Kubikmeter. Gas in Russland ist 42 Kopeken. Wenn man bedenkt, dass Methylalkohol im Brennwert doppelt so schlecht ist wie Benzin, erhält man einen Gegenwert von 84 Kopeken und rundet ihn schließlich auf 1 Rubel ab. für andere Ausgaben - E-Mail. en, wasser, katalysatoren, gasreinigung - das ist um ein vielfaches billiger als benzin und heißt auf jeden fall „ein spiel ist die kerze wert“!
Im Preis für diesen Brennstoff sind die Installationskosten nicht enthalten (beim Umstieg auf alternative Brennstoffe ist immer eine Autarkiezeit erforderlich). In diesem Fall schwankt der Preis zwischen 5 und 50.000 Rubel, abhängig von der Leistung, der Prozessautomatisierung und den Kräften, die erzeugt werden. Die Selbstmontage kostet mindestens 2 und höchstens 10 000 Rubel. Der größte Teil des Geldes fließt in das Drehen und Schweißen sowie in die Herstellung von Kompressoren (die aus einem defekten Kühlschrank stammen können, sind billiger) und in die Materialien, aus denen dieses Gerät zusammengebaut wird.

Achtung: Methanol ist Gift. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 65 ° C, hat einen ähnlichen Geruch wie normaler Alkohol und ist in jeder Hinsicht mit Wasser und vielen organischen Flüssigkeiten gemischt. Denken Sie daran, dass 50 Milliliter getrunkenes Methanol tödlich sind und in kleineren Mengen eine Vergiftung durch Zersetzungsprodukte von Methanol zu Sehverlust führt!

Das Funktionsprinzip und die Funktionsweise des Gerätes

Leitungswasser wird an den „Wassereinlass“ (15) angeschlossen und weitergeleitet und in zwei Ströme aufgeteilt: Ein Strom (durch den Filter von Verunreinigungen befreit) und durch den Wasserhahn (14) und das Loch (C) in den Mischer (1) und der andere Der Strom durch den Wasserhahn (4) und das Loch (G) geht zum Kühlschrank (3), durch den Wasser, das das Synthesegas und das Methanolkondensat abkühlt, durch das Loch (S) fließt.

Inländisches Erdgas, das von Schwefelverunreinigungen und Geruchsstoffen gereinigt ist, wird an die Gaszuleitung (16) angeschlossen. Anschließend tritt das Gas durch die Bohrung (B) in den Mischer (1) ein, in der mit Wasserdampf vermischt am Brenner (12) auf eine Temperatur von 100-120 ° C aufgeheizt wird. Dann tritt vom Mischer (1) durch das Loch (D) das erhitzte Gemisch aus Gas und Wasserdampf durch das Loch (B) in den Reaktor (2) ein.
Der Reaktor (2) ist mit Katalysator Nr. 1 gefüllt, Massenanteil der Metalle: 25% NiO (Nickel) und 60% Al 2 O 3 (Aluminium), der Rest 15% CaO (neg. Kalk) und andere Verunreinigungen, Katalysatoraktivität - Restvolumenanteil von Methan während der Umwandlung mit Kohlenwasserstoffgasdampf (Methan), der vollständig frei von Schwefelverbindungen ist, die mindestens 90% Methan enthalten, mit einem Volumenverhältnis von Dampf: Gas = 2: 1, höchstens:

bei 500 ° C - 37%
bei 700ºC - 5%.

In dem Reaktor tritt die Bildung von Synthesegas unter dem Einfluss einer Temperatur von etwa 700 ° C auf, die durch Erhitzen des Brenners (13) erhalten wird. Anschließend tritt das erwärmte Synthesegas durch die Öffnung (E) in den Kühlschrank (W) ein, wo es auf eine Temperatur von 30 bis 40 ° C oder weniger abgekühlt werden muss. Dann tritt das abgekühlte Synthesegas durch das Loch (I) aus dem Kühlschrank aus und durch das Loch (M) in den Kompressor (5) ein, der als Kompressor von jedem Haushaltskühlschrank verwendet werden kann. Als nächstes wird komprimiertes Synthesegas mit einem Druck von 5-10 atm. Durch die Bohrung (H) aus dem Kompressor und durch die Bohrung (O) gelangt man in den Reaktor (6). Der Reaktor (6) ist mit Katalysator Nr. 2 gefüllt, der aus 80% Kupfer und 20% Zink besteht.

In diesem Reaktor, der die wichtigste Einheit der Apparatur darstellt, bilden sich Methanoldämpfe. Die Temperatur im Reaktor sollte 270 ° C nicht überschreiten, was mit einem Thermometer (7) geregelt und mit einem Wasserhahn (4) eingestellt werden kann. Es ist wünschenswert, die Temperatur im Bereich von 200-250 ° C zu halten, dies ist möglich und niedriger. Dann treten Methanoldämpfe und nicht umgesetztes Synthesegas durch die Öffnung (P) aus dem Reaktor (6) und durch die Öffnung (L) in den Kühlschrank (W) ein, wo Methanoldampf kondensiert und durch die Öffnung (K) aus dem Kühlschrank austritt. Als nächstes treten Kondensat und nicht umgesetztes Synthesegas durch die Öffnung (U) in den Kondensator (8) ein, wo sich fertiges Methanol ansammelt, das den Kondensator durch die Öffnung (P) und den Wasserhahn (9) in einen beliebigen Behälter verlässt.

Die Bohrung (T) im Kondensator (8) dient zur Einstellung des Manometers (10), das zur Steuerung des Drucks im Kondensator erforderlich ist. Sie wird hauptsächlich mit Hilfe eines Wasserhahns (11) und teilweise mit einem Wasserhahn (9) in einem Bereich von 5 bis 10 Atmosphären oder mehr gehalten. Loch (X) und Hahn (11) werden benötigt, um das nicht umgesetzte Synthesegas aus dem Kondensator zu entfernen, das durch Loch (A) zum Mischer (1) zurückgeführt wird. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass die Ausgangsgase im Docht verbrannt und nicht abgeführt werden sollten Zurück in das System, verringert es die Effizienz, vereinfacht aber die Einrichtung erheblich. Der Wasserhahn (9) ist so eingestellt, dass sauberes flüssiges Methanol kontinuierlich ohne Gas freigesetzt wird. Es ist besser, wenn der Methanolgehalt im Kondensator zunimmt als abnimmt. Der optimalste Fall ist jedoch, wenn der Methanolspiegel konstant ist (was durch das eingebaute Glas oder eine andere Methode gesteuert werden kann). Der Wasserhahn (14) ist so eingestellt, dass sich kein Wasser in Methanol befindet, und der Mischer im Mischer produziert weniger Dampf als weniger. 5>

Maschine starten

Offener Gaszugang, Wasser (14) ist noch geschlossen, die Brenner (12), (13) laufen. Der Hahn (4) ist voll geöffnet, der Kompressor (5) ist eingeschaltet, der Hahn (9) ist geschlossen, der Hahn (11) ist voll geöffnet.

Öffnen Sie dann den Wasserhahn (14) und regulieren Sie mit dem Wasserhahn (11) den gewünschten Druck im Kondensator, indem Sie ihn mit einem Manometer (10) regeln. Aber auf keinen Fall den Hahn (11) ganz schließen !!! Dann wird nach fünf Minuten die Temperatur im Reaktor (6) durch einen Kran (14) und einen angezündeten Brenner (21) auf 200-250ºC eingestellt. Danach wird der Brenner (21) gelöscht, er wird nur zum Vorheizen benötigt, da Methanol wird mit Hitze synthetisiert. Dann öffnen sie leicht den Hahn (9), aus dem der Methanolstrahl austreten soll. Wenn es die ganze Zeit geht - öffnen Sie den Wasserhahn (9) etwas mehr, wenn Methanol mit Gas gemischt ist - öffnen Sie den Wasserhahn (14). Je mehr Leistung Sie auf dem Gerät einstellen, desto besser. Der Wassergehalt in Methanol kann mit einem Alkoholmesser überprüft werden. Methanoldichte = 0,793 g / cm³.

Diese Einheit besteht vorzugsweise aus Edelstahl oder Eisen. Alle Teile bestehen aus Rohren, Kupferrohre können als dünne Verbindungsrohre verwendet werden. Im Kühlschrank muss das Verhältnis X: Y = 4 eingehalten werden, dh wenn beispielsweise X + Y = 300 mm ist, muss X 240 mm bzw. Y 60 mm betragen. 240/60 = 4. Je mehr Windungen auf der anderen Seite in den Kühlschrank passen, desto besser. Alle Wasserhähne werden mit Gasschweißbrennern betrieben. Anstelle der Wasserhähne (9) und (11) können Sie Druckminderventile von Haushaltsgasflaschen oder Kapillarrohre von Haushaltskühlschränken verwenden. Der Mischer (1) und der Reaktor (2) werden horizontal beheizt (siehe Zeichnung).

Nun, vielleicht ist das alles. Abschließend möchte ich hinzufügen, dass ein progressiveres Design für selbst hergestellten Autokraftstoff in mehreren Ausgaben der Zeitschrift Priority, 1992-93, veröffentlicht wurde:
Nr. 1-2 - Allgemeine Informationen zur Herstellung von Methanol aus Erdgas.
№ 3-4 - Zeichnungen der Anlage zur Verarbeitung von Methan zu Methanol.
№ 5-6 - Installation, Sicherheitsmaßnahmen, Kontrollen, Anweisungen für die Aufnahme von Geräten.


Abbildung 1 - Schematische Darstellung der Apparatur


Abbildung 2 - Mischer


Abbildung 3 - Reaktor


Abbildung 4 - Kühlschrank


Abbildung 5 - Kondensator


Abbildung 6 - Reaktor

Ergänzungen von Igor Kvasnikov ( kvasnikov@dp.ukrtel.net - die Adresse hat sich geändert).

Aus Versehen bin ich in einer Suchmaschine auf Ihre Publikation gestoßen und habe mich sehr für deren Inhalt interessiert. Nach einer kurzen Einführung traten Ungenauigkeiten des Autors sofort auf. Informationen über "Methanol" wurden in der Zeitschrift "Priority" für 1991, 92, 93 veröffentlicht. , aber das fertiggestellte Projekt wurde nie veröffentlicht (die versprochenen Katalysatoren für Abonnenten wurden eingequetscht). In diesen Nummern befanden sich Reaktorzeichnungen mit elektrischem Regelkreis und Kühlerdesign, wonach sich Herr Waks (der Autor des Artikels) höflich entschuldigte und erklärte, dass die weitere Veröffentlichung auf Ersuchen der Sicherheitskräfte der UdSSR eingestellt wurde und diejenigen, die diese Installation wiederholen möchten, unbegrenzt sind.
Es ist strengstens verboten, Wasser direkt vom Wasserhahn in den Reaktor zu leiten. es enthält Chlor, das den Katalysator des 2. Reaktors sofort vergiftet, das gleiche gilt für Gas, das Verunreinigungen von Schwefel und aktiven organischen Substanzen enthält. In meiner Installation habe ich destilliertes Wasser und Monoethanolamingas verwendet. All dies ergibt ein gutes Ergebnis. Nach einer genaueren Untersuchung des Originalartikels sind viele Ungenauigkeiten aufgetaucht, auf die etwas später eingegangen wird.

Gehen wir nun zur Betrachtung von Änderungen des Apparatebegriffs durch Knoten über:


Abbildung 1 (a) - Geändertes Maschinenlayout

Stufe 1 - Wie bereits erwähnt, müssen Gas und Wasser gereinigt werden (mit einem Haushaltsfilter, noch besser mit einem Destillierapparat), um die Katalysatoren 2 und 6 der Reaktoren nicht zu vergiften. Genauer gesagt, um das Verhältnis Dampf: Gas von 2: 1 einzuhalten. Es sollte keine Rückführung nicht umgesetzter Produkte in die 1. Stufe erfolgen.

2. Stufe - Die Methanumwandlung beginnt bei t ~ = 400 ° C, aber bei solch niedrigen t ° C ist es wünschenswert, dass ein geringer Prozentsatz des umgewandelten Gases, der optimalste t = 700 ° C, mit einem Thermoelement gesteuert wird.

Es wird empfohlen, den Kühlschrank 4 für jede Stufe selbst herzustellen. Dies erleichtert die T-Einstellung weiter und verwendet für diesen Zweck keine Spule.

Nach dem Reaktor und dem Kühlschrank in der Anlage befinden sich ein Manometer (10) und ein Reduzierventil (11), die auf einen Druck von 25 bis 35 atm eingestellt sind (die Wahl des Drucks hängt vom Grad des Katalysatorverschleißes ab). Es ist besser, zwei Kompressoren aus dem Kühlschrank zu verwenden, um einen ausreichenden Synthesegasdruck einzuspritzen.

Kondensator-8 Ich rate Ihnen, keine zylindrische Form, sondern eine konische Form (dies geschieht, um die Verdampfungsfläche von Methanol zu verringern) und mit einem Fenster zur Kontrolle des Methanolspiegels herzustellen. Die umgesetzten Produkte werden mit Hilfe eines Röhrchens (y) von 8 mm oben auf dem Kegel zugeführt. Das Rohr wird 10 mm unterhalb des Drosselauslasses (P) in ein konisches Gefäß abgesenkt. Nicht umgesetztes Synthesegas wird durch ein Rohr (x) mit einer Dicke von 5 mm abgegeben, das an der Oberseite des Kegels angeschweißt ist. Das durch dieses Rohr austretende Gas wird an seinem Ende verbrannt, um zu verhindern, dass die Flamme den Kegelbehälter verlässt. Das Ende des Rohrs ist mit Kupferdraht gefüllt. Der Methanolspiegel wird auf 2/3 der Gesamthöhe des Gefäßes gehalten, dafür ist es besser, ein transparentes Fenster zu machen. Um 100% ige Sicherheit zu gewährleisten, können Sie den Ausgangsdocht mit einem Thermoelement ausstatten, bei dessen Signal (wegen fehlender Flamme) die Gaszufuhr zur Anlage automatisch unterbrochen wird. Zu diesem Zweck genügt ein Regler aus modernen Gasherden.

All dies wird in Form eines Funktionsplans dargestellt, der auf der Grundlage der Küchenausstattung implementiert ist: