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Methylalkohol in der Küche bekommen

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Methylalkohol in der Küche bekommen

Allgemeine Beschreibung

Die unter Verwendung dieser Beschreibung erhaltene Flüssigkeit ist Methanol (Methylalkohol).

Reines Methanol wird als Lösungsmittel und als Zusatzstoff mit hoher Oktanzahl zu Motorentreibstoff sowie dem Benzin mit der höchsten Oktanzahl (Oktanzahl => 115) verwendet. Dies ist das gleiche "Benzin", das mit Tanks von Rennmotorrädern und Autos gefüllt ist. Wie aus den Studien im Ausland hervorgeht, wird der Motor, der mit dem Methanol betrieben wird, um ein Vielfaches länger betrieben als bei der Verwendung des konventionellen Benzins. Seine Leistung steigt um 20% (bei konstantem Arbeitsvolumen des Motors). Die Abgase des Motors, der mit diesem Treibstoff betrieben wird, sind umweltfreundlich und bei der Prüfung auf Toxizität gibt es praktisch keine schädlichen Substanzen.

Kleingeräte zum Erhalten dieses Brennstoffes sind einfach herzustellen, erfordern keine speziellen Kenntnisse und knappe Teile, störungsfreien Betrieb. Seine Leistung hängt von verschiedenen Gründen ab, einschließlich der Größe. Die Vorrichtung, das Schema und die Beschreibung des Aufbaus, von dem wir Sie in Kenntnis setzen, bei D = 75mm, ergibt drei Liter fertigen Brennstoff pro Stunde, hat ein Gewicht von ungefähr 20 kg und Abmessungen von ungefähr: 20 cm Höhe, 50 cm Länge und 30 cm Breite.

Prozesschemie:

Wir werden nicht tief in die Möglichkeiten der chemischen Prozesse einsteigen und für die Einfachheit der Berechnungen werden wir annehmen, dass unter normalen Bedingungen (20 ° С und 760 mm Hg) Methan verwendet wird, um Synthesegas zu erzeugen, indem man die folgende Formel verwendet:

2CH 4 + O 2 -> 2CO + 4H 2 + 16,1 kcal,
Aus 44,8 1 Methan und 22,4 1 Sauerstoff werden 44,8 1 Kohlenmonoxid und 89,6 1 Wasserstoff und aus diesen Gasen Methanol nach folgender Formel gewonnen:

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.

So kommen nach den Gesetzen der Arithmetik 32 g Methanol aus 22,4 Litern Methan oder ungefähr: 1,5 kg 100% Methanol (2 Liter) werden aus 1 Kubikmeter Methan synthetisiert. In der Realität, aufgrund der niedrigen Effizienz in den Lebensbedingungen, von 1 Kubikmeter. Erdgas wird weniger als 1 Liter des Endprodukts betragen (für diese Option ist dies das Limit - 1 l / h!).
Mitte 2003, der Preis von 1 Kubikmeter. Inländische Gas in Russland ist 42 Kopeken. Wenn man bedenkt, dass Methylalkohol in Bezug auf seinen Heizwert doppelt so schlecht ist wie Benzin, erhalten wir einen äquivalenten Preis von 84 Kopeken und schließlich runden wir ihn auf 1 Rubel ab. für andere Ausgaben - E-Mail. en, Wasser, Katalysatoren, Gasreinigung, - das ist eine Größenordnung billiger als Benzin und bedeutet, "ein Spiel ist die Kerze wert" auf jeden Fall!
Der Preis dieses Brennstoffs beinhaltet nicht die Kosten der Installation (beim Wechsel zu alternativen Arten von Brennstoffen, ist immer eine Eigentilgung erforderlich), in diesem Fall wird der Preis von 5 bis 50 Tausend Rubel variieren, abhängig von Leistung, Prozessautomatisierung und wessen Kräfte hergestellt werden. Bei der Selbstmontage kostet es mindestens 2, und maximal 10 Tausend Rubel, meistens wird das Geld zum Drehen und Schweißen, sowie zur Vorbereitung von Kompressoren (es ist möglich von einem fehlerhaften Kühlschrank, wird es billiger) und den Materialien, aus denen dieses Gerät zusammengebaut wird.

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

Das Prinzip der Bedienung und der Betrieb der Vorrichtung

Leitungswasser ist mit dem "Wassereinlass" (15) verbunden und wird in zwei Ströme geteilt: ein Strom (von Verunreinigungen durch den Filter gereinigt) und durch den Wasserhahn (14) und das Loch (C) tritt in den Mischer (1) und das andere ein der Strom durch den Wasserhahn (4) und das Loch (G) geht zum Kühlschrank (3), durch den hindurch Wasser, das das Synthesegas und Methanolkondensat abkühlt, durch das Loch (S) strömt.

An die Gaseinleitungsrohrleitung (16) ist Haushaltserdgas angeschlossen, das aus Verunreinigungen von Schwefel und Geruchsstoffen gereinigt wurde. Als nächstes tritt das Gas durch das Loch (B) in den Mischer (1) ein, in dem es, gemischt mit Wasserdampf, auf dem Brenner (12) auf eine Temperatur von 100-120 ° C erhitzt wird. Dann tritt aus dem Mischer (1) durch das Loch (D) das erwärmte Gemisch aus Gas und Wasserdampf durch das Loch (B) in den Reaktor (2) ein.
Reaktor (2) ist gefüllt mit Katalysator Nr. 1, Massenanteil von Metallen: 25% NiO (Nickel) und 60% Al2O3 (Aluminium), der Rest 15% CaO (neg. Kalk) und andere Verunreinigungen, Katalysatoraktivität - Restvolumenanteil von Methan während der Umwandlung mit Wasserdampf aus Kohlenwasserstoffgas (Methan), vollständig frei von Methan enthaltenden Schwefelverbindungen mit mindestens 90%, mit einem Volumenverhältnis von Dampf: Gas = 2: 1, nicht mehr als:

bei 500 ° C - 37%
bei 700 ° C - 5%.

In dem Reaktor tritt die Bildung von Synthesegas unter dem Einfluß einer Temperatur von etwa 700ºC auf, die durch Erhitzen des Brenners (13) erhalten wird. Als nächstes tritt das erwärmte Synthesegas durch die Öffnung (E) in den Kühlschrank (W) ein, wo es auf eine Temperatur von 30-40 ° C oder darunter abgekühlt werden muss. Dann verlässt das abgekühlte Synthesegas durch das Loch (I) den Kühlschrank und durch das Loch (M) tritt der Kompressor (5) ein, der als Kompressor von irgendeinem Haushaltskühlschrank verwendet werden kann. Als nächstes komprimiertes Synthesegas mit einem Druck von 5-10 atm. durch das Loch (H) aus dem Kompressor und durch das Loch (O) in den Reaktor (6) eintritt. 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, werden Methanoldämpfe gebildet. Die Temperatur im Reaktor sollte 270 ° C nicht überschreiten, was mit einem Thermometer (7) kontrolliert und mit einem Wasserhahn (4) eingestellt werden kann. Es ist wünschenswert, die Temperatur im Bereich von 200-250 ° C zu halten, es ist möglich und niedriger. Dann treten Methanoldämpfe und nicht umgesetztes Synthesegas durch die Öffnung (P) aus dem Reaktor (6) aus und durch die Öffnung (L) in den Kühlschrank (W), wo Methanoldampf kondensiert und durch die Öffnung (K) aus dem Kühlschrank austritt. Als nächstes treten das Kondensat und nicht umgesetztes Synthesegas durch die Öffnung (U) in den Kondensator (8) ein, wo sich bereites Methanol ansammelt, das den Kondensator durch die Öffnung (P) und den Hahn (9) in einen beliebigen Behälter verläßt.

Die Öffnung (T) im Kondensator (8) wird verwendet, um das Druckmessgerät (10) zu installieren, das notwendig ist, um den Druck im Kondensator zu steuern. Es wird innerhalb von 5-10 Atmosphären oder mehr hauptsächlich mit Hilfe eines Wasserhahns (11) und teilweise mit einem Wasserhahn (9) aufrechterhalten. Loch (X) und Wasserhahn (11) werden benötigt, um das nicht umgesetzte Synthesegas aus dem Kondensator austreten zu lassen, das durch das Loch (A) in den Mischer (1) zurückgeführt wird, aber die Ausgangsgase sollten im Docht verbrannt werden und nicht ablaufen Zurück in das System reduziert 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 steigt, als sinkt. Der optimalste Fall ist jedoch, wenn der Methanolpegel konstant ist (was durch das eingebaute Glas oder eine andere Methode gesteuert werden kann). Der Wasserhahn (14) ist so eingestellt, dass kein Wasser in Methanol vorhanden ist und in dem Mischer Dampf gebildet wird, besser weniger als mehr. 5>

Starten der Maschine

Offener Zugang von Gas, Wasser (14) ist noch geschlossen, die Brenner (12), (13) arbeiten. Der Wasserhahn (4) ist vollständig geöffnet, der Kompressor (5) ist eingeschaltet, der Wasserhahn (9) ist geschlossen, der Wasserhahn (11) ist vollständig geöffnet.

Dann den Hahn (14) des Wassers öffnen, und der Hahn (11) regulieren den gewünschten Druck im Kondensator und steuern ihn mit einem Druckmesser (10). Schließen Sie den Wasserhahn (11) auf keinen Fall vollständig! Dann, nach fünf Minuten, wird die Temperatur im Reaktor (6) durch einen Kran (14) und einen brennenden Brenner (21) auf 200-250 ° C eingestellt. Danach wird der Brenner (21) abgeschreckt, es wird nur zum Vorwärmen benötigt, wie z Methanol wird mit Wärme synthetisiert. Dann öffnen sie leicht den Hahn (9), von dem der Methanolstrahl ausgehen sollte. Wenn es die ganze Zeit geht - öffnen Sie den Wasserhahn (9) ein wenig mehr, wenn Methanol mit Gas gemischt wird - öffnen Sie den Wasserhahn (14). Im Allgemeinen gilt: Je mehr Leistung Sie für das Gerät einstellen, desto besser. Sie können den Wassergehalt in Methanol mit einem Alkoholmeter überprüfen. Methanoldichte = 0,793 g / cm 3 .

Diese Einheit besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Eisen. Alle Teile bestehen aus Rohren, Kupferrohre können als dünne Verbindungsrohre verwendet werden. In dem Kühlschrank ist es notwendig, das Verhältnis X: Y = 4 zu halten, das heißt, wenn beispielsweise X + Y = 300 mm ist, dann muss X gleich 240 mm und Y jeweils 60 mm sein. 240/60 = 4. Je mehr Drehungen auf der anderen Seite in den Kühlschrank passen, desto besser. Alle Wasserhähne werden von Gas-Schweißbrennern angewendet. Anstelle der Wasserhähne (9) und (11) können Sie Druckminderventile von Haushaltsgasflaschen oder Kapillarröhrchen von Haushaltskühlschränken verwenden. Der Mischer (1) und der Reaktor (2) werden in horizontaler Position erwärmt (siehe Zeichnung).

Nun, vielleicht ist das alles. Zusammenfassend möchte ich hinzufügen, dass in mehreren Ausgaben der Zeitschrift Priority, 1992-93, ein progressiveres Design für selbstgemachten Autotreibstoff veröffentlicht wurde:
Nr. 1-2 - Allgemeine Informationen zur Herstellung von Methanol aus Erdgas.
Nr. 3-4 - Zeichnungen der Anlage zur Verarbeitung von Methan zu Methanol.
Nr. 5-6 - Installation, Sicherheitsmaßnahmen, Kontrollen, Anweisungen zum Einschalten der Ausrüstung.


Abbildung 1 - Schematische Darstellung der Apparatur


Abbildung 2 - Mixer


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).

Zufällig bin ich in einer Suchmaschine auf Ihre Publikation gestoßen und habe mich sehr für deren Inhalt interessiert. Nach einer kurzen Einführung sind Ungenauigkeiten des Autors sofort aufgetaucht. Informationen über "Methanol" wurden in der Zeitschrift "Priority" für 1991, 92, 93 veröffentlicht. , aber das komplett fertiggestellte Projekt wurde nie veröffentlicht (die versprochenen Katalysatoren für Abonnenten wurden eingequetscht). In diesen Zahlen waren Reaktordesigns mit elektrischer Steuerschaltung und Kühlerentwurf, nach denen sich Herr Waks (der Autor des Artikels) höflich entschuldigte und sagte, dass die weitere Veröffentlichung auf Wunsch der Sicherheitskräfte der UdSSR gestoppt wurde und diejenigen, die diese Installation wiederholen wollen, unbegrenzt sind.
Es ist strengstens verboten, Wasser direkt aus dem Wasserhahn in den Reaktor zu liefern. es enthält Chlor, das sofort den Katalysator des 2. Reaktors vergiftet, das gleiche gilt für Gas, das Verunreinigungen von Schwefel und aktiven organischen Substanzen enthält. In meiner Installation verwendete ich destilliertes Wasser und Monoethanolamin Gas Reinigung, all dies gibt ein gutes Ergebnis. Nach einer detaillierteren Untersuchung des Originalartikels sind viele Ungenauigkeiten aufgetaucht, die etwas später in Betracht gezogen werden.

Wenden wir uns der Betrachtung von Änderungen des Gerätebegriffs durch Knoten zu:


Abbildung 1 (a) - Modifiziertes Layout

Stufe 1 - Wie bereits erwähnt, müssen Gas und Wasser gereinigt werden (mit einem Haushaltsfilter, besser noch mit einem Destilliergerät), um die Katalysatoren der Reaktoren 2 und 6 nicht sofort zu vergiften. Es ist genauer, das Verhältnis von Dampf zu Gas als 2: 1 zu halten. Es sollte keine Rückkehr von nicht-umgesetzten Produkten zu der ersten Stufe geben.

2. Stufe - die Methanumwandlung beginnt bei t ~ = 400 ° C, aber bei einem so niedrigen t ° C ist es wünschenswert, dass ein niedriger Prozentsatz des konvertierten Gases, das optimalste t = 700 ° C, mit einem Thermoelement gesteuert wird.

Kühlschrank 4 wird für jede Stufe empfohlen, um Ihre eigenen zu machen, dies wird die T-Einstellung weiter erleichtern und keine Spule für diesen Zweck verwenden.

Nach dem Reaktor und dem Kühlschrank in der Anlage gibt es ein Druckmessgerät (10) und ein Reduktionsventil (11), das auf einen Druck von 25-35 atm eingestellt ist (die Wahl des Drucks hängt von dem Grad des Katalysatorverschleißes ab). Es ist besser, zwei Kompressoren aus dem Kühlschrank zu verwenden, um einen ausreichenden Synthesegasdruck zu injizieren.

Condenser-8 Ich rate Ihnen, keine zylindrische, sondern eine konische Form (dies ist getan, um die Verdampfungsfläche von Methanol zu reduzieren) und mit einem Fenster, um die Höhe des Methanols zu kontrollieren. Die reagierten Produkte werden auf der Spitze des Konus mit Hilfe eines Rohres (y) f8mm geliefert. Das Rohr wird in einen konischen Behälter unterhalb des Drosselauslasses (P) um 10 mm abgesenkt. Nicht umgesetztes Synthesegas wird durch ein Rohr (x) f5mm abgeführt, das an die Spitze des Konus geschweißt wird, das austretende Gas wird durch dieses Rohr an seinem Ende verbrannt, um zu verhindern, dass die Flamme das Konusgefäß verlässt, das Ende des Rohres ist mit Kupferdraht gefüllt. Der Methanolgehalt wird auf 2/3 der Gesamthöhe des Gefäßes gehalten, dafür ist es besser, ein transparentes Fenster zu machen. Um eine 100% ige Sicherheit zu gewährleisten, können Sie den Ausgangsdocht mit einem Thermoelement ausstatten, an dessen Signal (aufgrund der fehlenden Flamme) die Gasversorgung der Anlage automatisch abgeschaltet wird, wozu jeder Regler von modernen Gasherden geeignet ist.

All dies wird in Form eines Funktionsdiagramms dargestellt, das auf der Basis von Küchengeräten realisiert wurde: