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Methylalkohol in der Küche bekommen

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Methylalkohol in der Küche bekommen

Allgemeine Beschreibung

Die Flüssigkeit - Methanol (Methylalkohol) wurde mit Hilfe dieser Beschreibung erhalten.

Methanol in seiner reinen Form wird als ein Lösungsmittel und als ein Zusatz mit hoher Oktanzahl zu Motorkraftstoff und auch als das Benzin mit der höchsten Oktanzahl (Oktanzahl => 115) verwendet. Dies ist das gleiche "Benzin", das die Tanks von Rennmotorrädern und Autos betreibt. Wie aus ausländischen Studien hervorgeht, ist der Motor, der mit Methanol betrieben wird, um ein Vielfaches länger als herkömmliches Benzin, seine Leistung wird um 20% erhöht (bei gleichem Motor). Die Abgase des Motors, der mit diesem Treibstoff arbeitet, sind umweltfreundlich und es gibt praktisch keine schädlichen Substanzen, wenn man ihn auf Toxizität testet.

Eine kleine Vorrichtung zum Erhalten dieses Brennstoffs ist einfach herzustellen, erfordert keine speziellen Kenntnisse und knappe Details und ist im Betrieb störungsfrei. Seine Leistung hängt von verschiedenen Gründen ab, einschließlich der Größe. Die Vorrichtung, der Kreislauf und die Beschreibung der Montage, die wir Ihnen anbieten, bei D = 75 mm ergeben drei Liter fertigen Brennstoff pro Stunde, haben ein Gewicht von ungefähr 20 kg und die Abmessungen sind ungefähr 20 cm in der Höhe, 50 cm in der Länge und 30 cm in der Breite.

Chemie des Prozesses:

Wir werden nicht tief in die Varianten der chemischen Prozesse einsteigen und für die Einfachheit der Berechnungen werden wir annehmen, dass unter normalen Bedingungen (20 ° C und 760 mm Hg) Methan aus Methan durch die folgende Formel erzeugt wird:

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

СО + 2Н 2 <=> СН 3 ON
von 22,4 l Kohlenmonoxid und 44,8 l Wasserstoff: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g Methanol.

Nach den Gesetzen der Arithmetik aus 22,4 Litern Methan werden also 32 Gramm Methanol oder etwa: 1,5 Kilogramm 100% Methanol (2 Liter) aus 1 Kubikmeter Methan synthetisiert. Tatsächlich, wegen der niedrigen Effizienz in den häuslichen Bedingungen, von 1 Kubikmeter. Erdgas wird weniger als 1 Liter des Endprodukts betragen (bei dieser Option beträgt diese Grenze 1 l / h!).
Mitte 2003, der Preis von 1 Kubikmeter. Haushaltsgas in Russland ist 42 Kopeken. Da der Brennwert von Methylalkohol doppelt so hoch ist wie der von Benzin, erhalten wir einen Gegenwert von 84 Kopeken und schließlich runden wir auf 1 Rubel. für andere Ausgaben - el. en, Wasser, Katalysatoren, Gasreinigung - das ist eine Größenordnung billiger als Benzin und bedeutet - "die ovchinka lohnt sich" in jedem Szenario!
Der Preis dieses Brennstoffs beinhaltet nicht die Kosten der Anlage (im Übergang zu alternativen Brennstoffen ist immer eine Autarkiezeit erforderlich), in diesem Fall schwankt der Preis zwischen 5 und 50 Tausend Rubel, abhängig von Produktivität, Automatisierung der Prozesse und deren Kräfte produziert werden. Bei der Selbstmontage kostet es mindestens 2, und maximal 10 Tausend Tonnen, im Grunde geht es um Dreh- und Schweißarbeiten und auch um die Vorbereitung von Kompressoren (es kann von einem defekten Kühlschrank sein, wird es billiger sein) und Materialien, aus denen diese Einheit zusammengebaut wird.

Vorsicht: Methanol ist ein Gift. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 65 ° C, hat einen Geruch ähnlich dem Geruch von gewöhnlichem 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 verursacht die Vergiftung mit Methanol-Abbauprodukten einen Verlust des Sehvermögens!

Funktionsprinzip und Funktionsweise des Geräts

Leitungswasser ist mit dem "Wassereinlass" (15) verbunden und wird weiter in zwei Ströme geteilt: ein Strom (durch den Filter von schädlichen Verunreinigungen gereinigt) und durch den Hahn (14) und das Loch (C) tritt in den Mischer (1) und den anderen ein durch den Hahn (4) strömen und das Loch (G) zum Kühlschrank (3) führen, durch welches Wasser, das das Synthesegas und das Methanolkondensat abkühlt, durch das Loch (10) austritt.

In die Pipeline "Gaseinlass" (16) ist Haushaltserdgas eingebunden, das von Schwefelverunreinigungen und Geruchsstoffen befreit ist. Dann tritt das Gas in den Mischer (1) durch das Loch (B) ein, in dem es, vermischt mit dem Wasserdampf, auf dem Brenner (12) auf eine Temperatur von 100-120 ° C erhitzt wird. Dann tritt das erwärmte Gemisch aus Gas und Wasserdampf von dem Mischer (1) durch das Loch (D) durch die Öffnung (B) in den Reaktor (2) ein.
Der Reaktor (2) ist mit Katalysator Nr. 1 gefüllt, der Massenanteil an Metallen: 25% NiO (Nickel) und 60% Al2O3 (Aluminium), die restlichen 15% CaO (Schwarzkalk) und andere Beimischungen, die Aktivität des Katalysators ist der Restvolumenanteil von Methan im Umsatz mit Dampf aus Kohlenwasserstoffgas (Methan), vollständig gereinigt aus Schwefelverbindungen, die mindestens 90% Methan enthalten, mit einem Volumenverhältnis von Dampf: Gas = 2: 1, nicht mehr als:

bei 500 ° C, 37%
bei 700 ° C - 5%.

In dem Reaktor erfolgt die Synthese von Gas unter dem Einfluß einer Temperatur von etwa 700ºC, die durch Erhitzen des Brenners (13) erhalten wird. Ferner tritt das erwärmte Synthesegas durch das Loch (E) in den Kühlschrank (3) 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 tritt durch die Öffnung (M) in den Kompressor (5) ein, der als Kompressor von jedem Haushaltskühlschrank verwendet werden kann. Weiter komprimiertes Synthesegas mit einem Druck von 5-10 atm. durch das Loch (H) kommt aus dem Kompressor und durch das Loch (O) 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, wird Methanoldampf gebildet. Die Temperatur im Reaktor sollte 270 ° C nicht überschreiten, was mit einem Thermometer (7) überprüft und mit einem Hahn (4) eingestellt werden kann. Es ist wünschenswert, eine Temperatur im Bereich von 200 bis 250ºC zu halten, und sie kann niedriger sein. Dann treten der Methanoldampf und das nicht umgesetzte Synthesegas durch das Loch (P) aus dem Reaktor (6) aus und treten durch das Loch (L) in den Kühlschrank (3) ein, wo der Methanoldampf kondensiert und den Kondensator durch die Öffnung (K) verlässt. Ferner treten das Kondensat und das nicht umgesetzte Synthesegas durch das Loch (Y) in den Kondensator (8) ein, wo sich das fertige Methanol ansammelt, welches den Kondensator durch die Öffnung (P) und den Hahn (9) in einen beliebigen Behälter verläßt.

Die Bohrung (T) im Kondensator (8) dient zur Installation eines Druckmessers (10), der zur Druckregelung im Kondensator erforderlich ist. Es wird innerhalb von 5-10 Atmosphären oder mehr gehalten, hauptsächlich mit Hilfe des Wasserhahns (11) und teilweise des Wasserhahns (9). Das Loch (X) und der Hahn (11) sind notwendig, um das nicht umgewandelte Synthesegas aus dem Kondensator zu lassen, welches durch das Loch (A) in den Mischer (1) zurückgeführt wird, aber wie die Praxis gezeigt hat, ist es notwendig, die Abgase im Docht zu verbrennen. Zurück zum System reduziert dies die Effizienz, vereinfacht aber die Konfiguration erheblich. Das Ventil (9) ist so eingestellt, dass reines flüssiges Methanol ohne Gas austritt. Es wird besser sein, wenn der Methanolspiegel im Kondensator steigt, als abfällt. Aber der optimalste Fall, wenn das Niveau von Methanol konstant sein wird (was durch eingebautes Glas oder eine andere Methode kontrolliert werden kann). Der Kran (14) ist so eingestellt, dass kein Wasser in dem Methanol ist, und in dem Mischer wird der Dampf besser gebildet als der größere. 5>

Starten der Einheit

Das Gas ist geöffnet, das Wasser (14) ist noch geschlossen, die Brenner (12), (13) arbeiten. Das Ventil (4) ist vollständig geöffnet, der Kompressor (5) ist eingeschaltet, der Hahn (9) ist geschlossen, der Hahn (11) ist vollständig geöffnet.

Dann wird der Wasserzulaufhahn (14) leicht geöffnet, und der Hahn (11) reguliert den erforderlichen Druck im Kondensator und steuert ihn mit einem Druckmesser (10). Den Hahn (11) auf keinen Fall vollständig schließen! Dann, nach fünf Minuten, die Temperatur im Reaktor (6) auf 200-250 ° C durch den Hahn (14) und den brennenden Brenner (21) bringen. Danach wird der Brenner (21) gelöscht, er wird nur zum Vorwärmen benötigt, weil Methanol wird unter Freisetzung von Wärme synthetisiert. Dann den Hahn (9) leicht öffnen, aus dem ein Methanolstrom fließen sollte. Wenn es ständig gehen wird - ein wenig den Hahn (9) ein wenig mehr öffnen, wenn sich Methanol im Gemisch mit dem Benzin befindet - öffnen Sie den Kran (14). Im Allgemeinen gilt, je besser die Abstimmung des Geräts, desto besser. Der Wassergehalt von Methanol kann mit einem Alkoholometer überprüft werden. Die Dichte von Methanol = 0,793 g / cm 3 .

Diese Vorrichtung besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Eisen. Alle Teile bestehen aus Rohren, Kupferrohre können als dünne Verbindungsrohre verwendet werden. Im Kühlschrank ist es notwendig, das Verhältnis X: Y = 4 zu halten, das heißt, wenn beispielsweise X + Y = 300 mm, dann sollte X 240 mm und Y 60 mm betragen. 240/60 = 4. Je mehr Umdrehungen in den Kühlschrank auf beiden Seiten passen, desto besser. Alle Ventile werden von Gas-Schweißbrennern angewendet. Anstelle der Kräne (9) und (11) können Sie Druckreduzierventile 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. Abschließend möchte ich hinzufügen, dass in mehreren Ausgaben der Zeitschrift "Priority" 1992-93 ein progressiveres Design für die Eigenproduktion von Autotreibstoff veröffentlicht wurde:
№1-2 - allgemeine Informationen zur Methanolproduktion aus Erdgas.
№3-4 - Zeichnungen der Anlage zur Verarbeitung von Methan in Methanol.
№ 5-6 - die Montage, die Sicherheitsmaßnahmen, die Kontrolle, die Instruktion über die Einbeziehung 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).

Versehentlich in der Suchmaschine stieß auf Ihre Veröffentlichung und war sehr an seinen Inhalten interessiert. Nach einer kurzen Einführung tauchten sofort die vom Autor eingeräumten Ungenauigkeiten auf. Informationen über "Methanol" wurde in der Zeitschrift "Priority" für 1991, 92, 93 Jahren veröffentlicht. , aber das vollständig vorbereitete Projekt wurde nie veröffentlicht (die versprochenen Katalysatoren für Teilnehmer wurden blockiert). In diesen Räumen befanden sich Zeichnungen eines Reaktors mit einer elektrischen Steuerschaltung und einer Kühlerkonstruktion, worauf sich Herr Wachs (der Autor des Artikels) höflich entschuldigte und sagte, dass die weitere Veröffentlichung auf Wunsch der Machtstrukturen der UdSSR gestoppt wird und diejenigen, die dies wiederholen wollen, das Feld der Kreativität unbegrenzt setzen.
Es ist strengstens verboten, Wasser direkt aus dem Wasserhahn in den Reaktor zu liefern. es enthält Chlor, das den Katalysator des zweiten Reaktors sofort vergiftet, das gleiche gilt für das Gas, das Verunreinigungen von Schwefel und aktiven organischen Substanzen enthält. In meinem Setup verwendete ich destilliertes Wasser und Monoethanolamin Gas Reinigung, all dies gibt ein gutes Ergebnis. Nach einer detaillierteren Studie des Originalartikels traten viele Ungenauigkeiten auf, die später berücksichtigt werden.

Wenden wir uns nun der Betrachtung von Änderungen in der schematischen Darstellung der Vorrichtung entlang der Knoten zu:


Abbildung 1 (a) - Geändertes Schema des Geräts

Die 1. Stufe - wie schon gesagt, Gas und Wasser müssen gereinigt werden (Haushaltsfilter, sogar besser als ein Destillator), um die Katalysatoren 2 und 6 der Reaktoren nicht sofort zu vergiften. Genauer gesagt, um das Verhältnis von Paaren zu halten: Gas, wie 2: 1. Es sollte keine Rückkehr von nicht umgesetzten Produkten in der ersten Stufe geben.

2. Stufe - die Umwandlung des Methans beginnt bei t ~ = 400 ° С, aber bei so niedrig t ° С den niedrigen Prozentsatz des umgewandelten Gases, das optimalste t = 700 ° С, ist es wünschenswert, es mit Hilfe des Thermoelements zu kontrollieren.

Kühlschrank 4-Ich empfehle für jede Stufe, Ihre eigenen zu machen, dies wird die T-Einstellung in der Zukunft erleichtern und keine Spule für diese Zwecke verwenden.

Nach dem Reaktor und dem Kühlschrank in der Anlage sind ein Druckmesser (10) und ein Druckbegrenzungsventil (11) angeordnet, die auf einen Druck von 25-35 atm eingestellt sind (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 erzeugen.

Condenser-8-Ratgeber haben keine zylindrische Form, und konisch (dies ist getan, um die Fläche der Verdampfung von Methanol zu reduzieren) und mit einem Fenster, um den Grad des Methanols zu kontrollieren. Die umgesetzten Produkte werden von der Oberseite des Konus mit Hilfe eines Röhrchens (y) f 8 mm zugeführt. Das Rohr wird um 10 mm in den konischen Behälter unter dem Drosselhahn (P) abgesenkt. Das nicht umgesetzte Synthesegas wird durch ein Rohr (x) f5mm abgeführt, das in die Spitze des Kegels eingeschweißt wird, das austretende Gas wird durch dieses Rohr an seinem Ende verbrannt, um zu verhindern, dass die Flamme das konische Gefäß verlässt, das Ende des Rohrs 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, ist es möglich, den Ausgangsdocht mit einem Thermoelement auszustatten, an dessen Signal (aufgrund der fehlenden Flamme) die Gaszufuhr zum Gerät automatisch schließt. Jeder Regler von modernen Gasherden ist für diese Zwecke geeignet.

All dies wird in Form eines funktionalen Schemas dargestellt, das auf der Grundlage von Küchengeräten realisiert wurde: