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La production de méthanol est un additif à indice d'octane élevé pour l'essence


Brève information sur le méthanol. Le méthanol, l'alcool méthylique, l'alcool de bois, le carbinol, le CH 3 OH - l'alcool aliphatique le plus simple, liquide incolore avec une odeur faible, qui rappelle l'odeur de l'alcool éthylique. Le point d'ébullition est de + 64,5 ° C, le point de congélation est de -97,8 ° C et la densité est de 792 g / l. Les limites des concentrations explosives dans l'air sont de 6,7 à 36% en volume. L'indice d'octane est supérieur à 110. La température d'inflammation est de 467 ° C, le pouvoir calorifique est de 24000 kJ / kg - inférieur à l'essence (44.000 kJ / kg), donc la consommation de méthanol (en litres) sera environ deux fois plus élevée. Comme le carburant est utilisé dans les voitures de course, par exemple dans "Formula-1".
L'ALCOOL MÉTHYLIQUE est mélangé dans toutes les concentrations avec de l'eau, des solvants organiques et de l'IUDOVIT, bu 30 millilitres de méthanol peut être mort, à moins que des mesures urgentes ne soient prises! Les vapeurs sont également toxiques!
Traditionnellement, le méthanol était obtenu par sublimation du bois. Mais un moyen plus prometteur pour obtenir du méthanol - à partir du gaz naturel. Plus tard, au fur et à mesure que cette technologie s'améliore, d'autres sources de matières premières, par exemple la biomasse (fumier), sont possibles. Les méthodes industrielles de production de méthanol ne sont pas encore assez efficaces pour utiliser le méthanol comme combustible, mais dans les décennies à venir, le prix du pétrole ne fera qu'augmenter et la situation pourrait changer en faveur des carburants alcoolisés (notamment en utilisant des véhicules à pile à combustible). Comme vous le savez, le gaz naturel contient presque 100% de méthane - CH 4 . En aucun cas, il ne doit être confondu avec le gaz ballon-propane-butane, ce dernier est un produit de craquage d'huile et est utilisé directement comme carburant automobile. Cependant, cela est fait par de nombreux automobilistes, en installant l'équipement approprié. Et lorsque vous utilisez du méthanol, aucun équipement supplémentaire n'est requis. Nous décrirons en détail comment, en utilisant du méthanol comme carburant, il est possible d'augmenter considérablement la puissance du moteur. En attendant, nous dirons seulement que ceci est réalisé en augmentant le diamètre des jets principaux ou en réduisant la quantité d'air dans le mélange de carburant.
Donc, sur la chimie du processus d'obtention de méthanol à partir du gaz naturel.

Le méthane sous oxydation incomplète se transforme en monoxyde de carbone et en hydrogène, cette réaction est la suivante:

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

Un procédé plus simple est réalisé par la réaction de conversion du méthane avec de la vapeur d'eau:

CH 4 + H 2 0-> CO + 3H 2 - 49 kcal.

Dans la première équation, il y a +16,1 kcal. Cela signifie que la réaction se poursuit avec la libération de chaleur. Dans la seconde - avec absorption. Néanmoins, nous allons nous concentrer sur la deuxième méthode d'obtention de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Avec ces deux composants, le méthanol peut être directement synthétisé. La réaction se déroule selon la formule suivante:

CO + 2H 2 <=> CH 3 OH.

La difficulté est que le produit final n'est obtenu qu'à haute pression et haute température (P> 20 atm, T = 350 degrés), mais en présence d'un catalyseur, ce processus se déplace vers la droite et à basse pression. Le méthanol résultant est éliminé de la réaction par refroidissement jusqu'à condensation, et les gaz non condensés seront brûlés. Avec une bonne combustion des résidus d'hydrogène et de CO, aucune substance nocive n'est rejetée (les déchets de CO 2 et de H 2 0 sont inoffensifs), donc aucun dispositif d'échappement n'est nécessaire. Puis le méthanol est versé à travers le tube, nécessairement avec le joint (!), Dans le canister. Comme vous pouvez le voir, le processus chimique est très simple, il repose sur deux réactions. Les difficultés ne sont que technologiques et en termes de sécurité. Nous traitons ici de substances hautement inflammables et toxiques. Vous devez vous méfier à la fois de l'explosion et de la fuite de ces gaz. Par conséquent - il est nécessaire d'observer strictement la technologie et les règles de traitement, que nous allons décrire. Pour assembler la plante vous devrez acheter: une feuille d'acier inoxydable (1mm), un tube en acier inoxydable sans soudure, un diamètre extérieur de 6-8mm, une épaisseur de paroi d'au moins 1mm et une longueur d'environ 2 mètres, un compresseur de n'importe quel réfrigérateur mais un travailleur). Eh bien, inutile de dire qu'il sera nécessaire d'avoir une soudure électrique à l'argon.

Pour une capacité de 10 l / h, l'échangeur de chaleur peut avoir une longueur de 600 mm, et pour 200 l / h 200 mm, h - 20 mm devrait suffire. Les tailles de particules peuvent varier, l'optimum étant de l'ordre de 0,5 à 1 mm.

ÉCHANGEURS DE CHALEUR

Les échangeurs de chaleur sont généralement constitués de tubes entourés d'un agent de refroidissement. Dans la vie de tous les jours, ils sont appelés "bobines". Pour les liquides ayant une conductivité thermique élevée, un tel échangeur de chaleur peut être acceptable. Mais avec la situation du gaz est complètement différent. Le fait est qu'à basse vitesse le flux de gaz se déplace de façon laminaire et n'échange pratiquement pas de chaleur avec l'environnement. Regardez la fumée qui s'élève de la cigarette allumée. Ce mince filet de fumée est un flux laminaire. Le fait même. que la fumée se lève, parle de sa chaleur. Et le fait qu'il reste une tige solide sur une hauteur allant jusqu'à 20 cm de hauteur indique qu'il retient la chaleur. C'est-à-dire qu'à cette distance même à très basse vitesse, le flux de gaz n'a pas le temps de se refroidir, d'échanger de la chaleur avec l'air. C'est à cause de l'écoulement laminaire que les échangeurs de chaleur à gaz doivent être encombrants. A l'intérieur de leurs tubes, il y a des «courants d'air» qui, même à des dizaines de mètres, n'entraînent pratiquement pas d'échange de chaleur, ce qui est bien connu de ceux qui ont déjà conduit le clair de lune. (Toute expérience est utile!) Un long tube fortement refroidi en sort, mais de la vapeur s'écoule aussi nécessairement. Par conséquent, le transfert de chaleur n'est pas assez efficace. Le problème, cependant, a des solutions et cela peut être simple. Remplissez le tube, par exemple, avec de la poudre de cuivre (voir Fig. 1). Pour une capacité de 10 l / h, l'échangeur de chaleur peut mesurer 600 mm de long et 200 l / h 200 mm et h - 20 mm pour 3 l / h. Les tailles de particules peuvent varier, l'optimum étant de l'ordre de 0,5 à 1 mm. Compte tenu des tâches d'échange de chaleur, le matériau de la coque peut être du fer, du cuivre et de l'aluminium, le matériau de rembourrage - le cuivre, l'aluminium - qu'il y a.

Ensuite, autour de chaque partie du métal, un filet de gaz va former des vortex. Ceci élimine immédiatement les courants d'air et le flux devient turbulent. Eh bien, en même temps, le contact du gaz avec la surface refroidie augmente dans une large mesure. La poudre de cuivre remplie dans le tube reçoit ou dégage constamment de la chaleur aux parois, et comme la conductivité thermique du cuivre est environ 100 000 fois plus élevée que la conductivité thermique du gaz, le gaz prendra relativement rapidement la température de la paroi si nous la refroidissons intensément. Il convient de tenir compte du fait que la diminution de la taille des particules et l'augmentation de leur nombre augmentent la résistance à l'écoulement du gaz. Par conséquent, il n'est guère possible d'utiliser des particules inférieures à 0,5-1 mm pour un échangeur de chaleur. Bien sûr, l'écoulement de l'eau de refroidissement est conseillé de s'écouler vers le flux de gaz. Cela permet d'avoir une certaine température à chaque point de l'échangeur de chaleur. Puisque le contact thermique chez nous est proche de l'idéal, la température à la sortie du liquide condensé sera égale à la température du liquide de refroidissement. C'est l'échangeur de chaleur discuté ici. Le croquis ci-dessus n'est autre qu'un distillateur, c'est aussi une machine à alcool, c'est aussi un échangeur de chaleur. La capacité d'un tel distillateur est estimée à 10 litres par heure.
Il peut également être utilisé pour presque n'importe quel usage, y compris une unité pour la production d'alcool éthylique normal (voir Priorité No. 1'91g et No. 1-2'92g). De tels échangeurs de chaleur avec une productivité énorme sont des centaines de fois plus petits que ceux existants.

RÉACTEUR DE POMPE CATALYTIQUE POMPE CATALYTIQUE (RÉACTEUR, voir Fig. 2)
Dans les procédés de gaz chimiques existants, le catalyseur habituel se présente sous la forme de granules d'une taille assez importante de 10 à 30 mm. La zone de contact du gaz avec de telles billes est des milliers de fois plus petite que si nous utilisions des particules de 1-1000 microns. Mais alors la perméabilité du gaz est très difficile. En outre, les plus petites particules du catalyseur vont bientôt échouer en raison de la contamination de surface. Nous avons trouvé un moyen d'augmenter la surface de contact du gaz avec le catalyseur, sans nuire à sa perméabilité dans le réacteur, et en même temps de purifier de façon continue l '"empoisonnement" du catalyseur lui-même. Ceci est fait comme suit. Le catalyseur en poudre est mélangé avec des particules ferromagnétiques - poudre de fer ou de ferrite, qui peuvent être obtenues en cassant des aimants défectueux (notez que les ferrites perdent des propriétés magnétiques à des températures supérieures à 150 ° C) et que les ferrites sont très solides. utile dans le futur (lire ci-dessous - ne pas ajouter spécifiquement de la poudre abrasive). Un mélange de poudre ferromagnétique avec un catalyseur est placé dans un tube non magnétique, par exemple du verre, des céramiques, et peut être réalisé en aluminium ou en cuivre. Maintenant, voyez ce que le schéma peut être. Les enroulements de la bobine vont de l'extérieur du tube. Chacun d'entre eux est allumé via des diodes, par exemple, comme le montre la Fig.

Lorsque le courant alternatif est activé, les bobinages sont commutés alternativement à une fréquence de 50 Hz. En même temps, la poudre ferromagnétique comprime et expanse en continu le catalyseur, assurant une perméabilité aux gaz pulsés. Si nous incluons les électro-aimants dans un réseau triphasé (voir la figure 4), alors dans ce cas la pulsation de compression des compressions est assurée, et par conséquent, le gaz se contractera continuellement dans la direction longitudinale vers l'avant. Ainsi, le système fonctionne comme une pompe. Dans le même temps - en mélangeant à plusieurs reprises le gaz, en le comprimant et en l'élargissant et en augmentant l'intensité du processus d'un millier de fois sur le catalyseur. En parallèle, les particules de catalyseur se frottent les unes aux autres et la poudre abrasive de ferrite, ce qui conduit à leur nettoyage des films polluants.

Le régime fonctionne comme suit:

avec une fréquence de 50 Hz, la polarité change sur l'alimentation. Le courant passe alternativement à travers les enroulements 1,3 et 2,4 (voir Figure 2). Dans ce cas, un champ magnétique apparaît en eux, qui magnétise les particules ferromagnétiques et les oblige à interagir les unes avec les autres, impliquant les particules de catalyseur en mouvement. De cette manière, la perméabilité se produit à travers les petites particules alternativement pour le gaz, remplacé par une grande résistance exercée par la masse de particules comprimée. Et surtout: l'activité du catalyseur comprimant et décomprimant le gaz réactif, pour des raisons non encore étudiées, est augmentée de 20 à 50 fois. Le fonctionnement du réacteur catalytique décrit est équivalent à un réacteur mesurant 20-30 mètres. Augmenter la productivité du réacteur est possible, y compris les enroulements dans un réseau triphasé. Dans ce cas, le système ne fonctionne pas comme une vanne, mais comme une pompe active, combinant tous les effets positifs du premier circuit et forçant en outre le gaz à se déplacer dans le sens du déplacement du déphasage. Lors d'une telle inclusion, il est important de choisir le bon phasage. Ainsi, dans le réacteur montré ici, les facteurs positifs suivants fonctionnent:
Изменённая схема реактора

1. L'augmentation de la surface du catalyseur est de 300 à 1000 fois en raison de la diminution de la taille des particules.
2. Le catalyseur est continuellement nettoyé de la contamination de surface.
3. pulsations de pression constante des gaz réactifs entre les particules de catalyseur, et dans le second schéma, il y a en outre un transfert de gaz à l'intérieur du réacteur lui-même.

L'inconvénient de ce réacteur - résistance accrue à l'écoulement du gaz - est éliminé par une alternance de compactage - la libération de particules à l'intérieur de bobines paires-impaires. Un détail important: il est nécessaire d'isoler les bobines de la cuve du réacteur. Dans ce contexte, ainsi que pour des raisons pratiques, l'auteur du site a apporté les modifications suivantes (voir à droite):
A partir d'un cochon (bronze ou laiton) d'un diamètre de 50 mm, nous découpons la cuve du réacteur. Les dimensions peuvent être prises comme précédemment - longueur totale de 160 mm, longueur du réacteur de travail d'environ 140 mm, intérieur. diamètre 33 mm, épaisseur de paroi d'environ 5 à 8 mm, c.-à-d. diamètre extérieur d'environ 50 mm et le même diamètre - bouchons, leur épaisseur est de 20 mm et sur chaque fil M36x1,0mm et la longueur de 10mm sont coupés. Tout cela doit être fait avec le même matériel! Pour les bouchons dans les trous sont insérés et mamelons d'adaptateur soudés ou simplement reliant des tubes en acier sans soudure avec un diamètre interne de 6 ... 8 mm et une épaisseur de paroi d'environ 2 mm. Cette construction doit être isolée de l'extérieur avec de l'amiante en feuilles et divisée sur toute sa longueur en quatre sections à l'aide de cinq cloisons, également découpées dans de l'amiante en feuilles. Pour fixer les cloisons, vous pouvez les enduire de colle au silicate, après séchage, le fil de cuivre (d = 0,15mm) est enroulé dans chaque section. La résistance mesurée par un ohmmètre pour chaque section devrait être d'environ 1200 ohms. Pour éviter la surchauffe des enroulements, les bobinages sont activés par le régulateur de tension (par ex. Transformateur de laboratoire - LATR). Il est possible de poser des tubes de verre de 6 à 8 mm de diamètre sous les enroulements. température à l'intérieur du réacteur.

Il convient de noter qu'un schéma similaire du réacteur (figure 2) a été revendiqué pour un brevet (auteur - GN Vaks), il peut fonctionner dans tous les procédés de gaz catalytiques. Par conséquent, pour les chimistes - ce n'est pas un développement fait maison, mais un réacteur fondamentalement nouveau, mais pas encore complètement étudié, mais efficace. Selon toute vraisemblance, les effets seront renforcés par la fourniture d'impulsions rectangulaires ou d'oscillations à haute fréquence.

Disperseur - le méthane est saturé de vapeur d'eau

PRODUCTION DE GAZ SYNTHÉTIQUE.

SYNTHESIS-GAS est le mélange de H 2 et CO, nécessaire à la production de méthanol. Par conséquent, nous allons d'abord considérer la technologie du gaz de synthèse. Les méthodes traditionnelles de production de CO et de H 2 à partir de méthane (CH 4 ) consistent à mélanger le méthane avec de la vapeur et à entrer dans le réacteur à l'état chauffé, où une quantité mesurée d'oxygène est ajoutée au mélange vapeur-méthane. Les réactions suivantes se produisent:

[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.

Comme on peut le voir, certaines réactions endothermiques - avec absorption de chaleur - et certaines exothermiques - avec excrétion. Notre tâche est de créer un équilibre afin que les réactions se déroulent avec une libération contrôlée de la chaleur. Ainsi, au début, un mélange dosé de H 2 O et CH 4 est nécessaire. Les méthodes traditionnelles de conduite de ce processus sont complexes et lourdes. Nous allons saturer le méthane avec de la vapeur d'eau en faisant passer des bulles de ce gaz dans l'eau chauffée à 100 degrés Celsius, et pour s'assurer que les bulles sont activement rompues, nous plaçons des particules solides de ferrite 1-2 mm dans leur trajectoire. Mais dans cette masse, tôt ou tard, les bulles trouvent leur chemin, puis, pratiquement sans se rompre, passent à travers le canal formé. Pour éviter que cela ne se produise, nous mettons les particules de ferrite et la chambre de mélange dans un solénoïde alimenté en courant alternatif. C'est la différence essentielle entre notre dispersant (voir Fig. 5). Sous l'influence de la vibration des particules de ferrite dans un champ magnétique pulsé, les bulles de méthane sont constamment brisées, traversent une trajectoire complexe en zigzag et sont saturées de vapeur d'eau. Il n'y a pas d'exigences rigoureuses pour le solénoïde, car il est alimenté par le LATR ou par le régulateur de lumière (disponible dans le commerce). L'ajustement de la tension sur le solénoïde est nécessaire pour changer le degré de saturation du méthane avec de la vapeur d'eau simultanément en changeant le champ magnétique. Le but de ces changements sera discuté ci-dessous. Le nombre de tours dans la bobine peut être de 500 à 1000. Le diamètre du fil est de 0,1-0,3 mm. Le tube dispersant est pris à partir d'un métal non ferromagnétique, de sorte qu'il sera chauffé dans un champ magnétique alternatif. En outre, et le méthane pénètre dans l'eau chauffée. Par conséquent, il n'y a pas de chauffage spécial pour l'eau (note: avis erroné! L'eau doit d'abord être portée à ébullition, par exemple avec un chauffage au gaz, sinon vous n'obtenez pas la bonne quantité de vapeur d'eau). A cet effet, un réservoir de vidange d'une cuvette de WC standard dont le trou de vidange est fermé par une plaque d'acier avec un tube de drainage soudé s'ajuste, l'extrémité de ce tube est insérée dans le dispersant et se plie vers le bas pour 180 ° (voir Fig. 5), ceci est fait à des fins de sécurité, afin d'exclure l'entrée de gaz méthane dans le réservoir.
Le mélange vapeur-méthane fini est chauffé à une température de 550-600 degrés dans un échangeur de chaleur

ATTENTION: il est nécessaire de placer le réservoir de manière à ce que le niveau d'eau dans le mélangeur-dispersant ne dépasse pas 150 mm, c'est-à-dire jusqu'à la moitié de sa hauteur, cela est dû à la pression dans le réseau de gaz (= 150 mm de colonne d'eau!), sinon l'eau empêchera le passage du méthane dans le dispersant. De plus, l'eau doit être débarrassée des impuretés du chlore avant d'être introduite dans le réservoir. Des moyens standards de purification de l'eau à usage ménager y feront face.
Le mélange vapeur-méthane fini est chauffé à une température de 550-600 degrés dans un échangeur de chaleur. Le dispositif de l'échangeur de chaleur (figure 6) a déjà été décrit de manière suffisamment détaillée ci-dessus (voir figure 1). Par conséquent, nous donnons seulement un raffinement des dimensions. L'échangeur de chaleur est en acier inoxydable, il est nécessairement infusé dans un environnement de gaz inerte. Les tubes en acier inoxydable sont fixés au corps uniquement par soudage. La charge de l'échangeur de chaleur est constituée de particules de céramique de 1 à 2 mm. Cela peut être, par exemple, des plats en porcelaine concassée. Il est nécessaire de remplir le récipient de manière suffisamment serrée, en le secouant obligatoirement. Erreur possible: si l'échangeur de chaleur est insuffisamment rempli de particules de céramique, le gaz se retrouvera et les flux seront laminaires, à mesure que l'échange de chaleur se détériorera.
ATTENTION: TOUT LE SYSTÈME DOIT ÊTRE SCELLÉ. Pas de fuite! Dans l'échangeur de chaleur 3.2 (voir Fig. 10), les températures sont élevées! Aucun joint n'est utilisé - uniquement le soudage à l'argon.

L'unité la plus complexe et la plus responsable de l'installation est le réacteur-convertisseur (voir Fig. 7), où se produit la conversion du méthane (en le convertissant en gaz de synthèse). CONVERTISSEUR-RÉACTEUR, il y a une conversion du méthane, c'est-à-dire sa conversion en gaz de synthèse. Le convertisseur est constitué d'un mélangeur oxygène-vapeur-méthane et de colonnes catalytiques réactionnelles. En général, la réaction se déroule avec la libération de chaleur. Cependant, dans notre cas, pour le démarrage du processus, nous effectuons le chauffage sur les conduites d'alimentation, puisque nous effectuons la conversion du méthane selon la réaction [2]:

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

avec la perte de chaleur, ce qui signifie qu'il est nécessaire d'apporter de la chaleur au convertisseur. Pour ce faire, on fait passer le gaz vapeur-méthane à travers les tubes chauffés par les brûleurs. Le convertisseur fonctionne comme suit:
Le mélange vapeur-méthane entre dans la chambre dans laquelle les tubes en acier inoxydable sont soudés. Le nombre de tubes peut être de 5 à 20 selon les performances souhaitées du convertisseur. L'espace de la chambre supérieure doit nécessairement être dense avec du sable grossier ou des céramiques concassées ou des miettes d'acier inoxydable, les dimensions des particules étant de 0,5 à 1,5 mm. Ceci est nécessaire pour un meilleur mélange des gaz, et surtout - pour l'ignifugation. Lorsque l'air est mélangé avec du méthane chaud, un incendie peut se produire. Par conséquent, dans la chambre supérieure, l'emballage est effectué avec agitation et remplissage obligatoires. Les tubes et la chambre de collecte (sur la figure 7-inférieure) sont juste emballés avec des particules contenant l'oxyde de catalyseur-nickel.
La fraction massique de nickel dans le catalyseur lors du recalcul en NiO doit être d'au moins 7,5 ± 1,5%. La teneur résiduelle de méthane dans la conversion du gaz naturel avec de la vapeur (vapeur: gaz = 2: 1), à une température de 500 ° - 38,5%, et à 800 ° - pas plus de 1,5%. La fraction massique de soufre "nocif" en termes de S0, ne devrait pas être supérieure à 0,005%.
Il est possible de fabriquer un tel catalyseur (mais il est préférable de trouver un catalyseur industriel prêt à l'emploi). Pour ce faire, il est nécessaire de calciner les particules de nickel dans l'air. S'il n'y a pas de nickel pur, alors il peut être préparé à partir de pièces de 10-15-20 penny contenant du nickel de l'URSS. Effacez-les sur une meule abrasive rugueuse ou un petit cutter. Le contact avec l'abrasif est autorisé. La poudre résultante est calcinée et mélangée dans un rapport de 1/3 du volume de la poudre avec 2/3 du volume de céramique broyée (0,5 mm) ou de sable grossier pur.
L'espace entre les parties supérieures des tubes est rempli de 10 cm avec n'importe quel isolant thermique à haute température. Ceci est fait pour ne pas surchauffer la chambre haute. Il existe un moyen facile d'obtenir un tel isolant thermique. La colle de silicate cléricale habituelle est mélangée avec 10-15% en poids de craie finement calcinée ou de talc ou d'argile. Mélangez bien. Verser le mélange en une fine couche et immédiatement cautériser avec une lampe de chalumeau. L'eau qui a bouilli dans la colle forme une masse blanche semblable à la pierre ponce. Quand il refroidit, versez une couche de colle avec de la craie dessus et réparez-le avec une flamme. Et répétez jusqu'à ce qu'ils obtiennent la couche nécessaire d'isolant thermique. Après la fin de l'assemblage du convertisseur, il est placé dans une boîte en acier, qui est nécessairement isolée avec un matériau pouvant supporter des températures allant jusqu'à 1000 degrés, par exemple, l'amiante. Les brûleurs de type injection, peuvent être n'importe quel, de 5 pièces à 8. Plus ils sont, plus le chauffage est uniforme. Un système utilisant un seul brûleur est également possible. Sa flamme a plusieurs sorties à travers les trous dans le tuyau. Les brûleurs à gaz sont disponibles dans le commerce, par exemple, ceux utilisés pour le traitement des skis. Il y a aussi des lampes à souder à gaz en vente, donc nous donnons seulement un aperçu général. Les brûleurs doivent être connectés en parallèle et régulés par une soupape de gaz standard, par exemple, d'une cuisinière à gaz, mais il est préférable de prendre un régulateur automatique d'une cuisinière à gaz domestique - cher, mais fiable et pratique - de régler la température désirée. installation dans son ensemble.

UN AUTRE NŒUD RESPONSABLE est un mélangeur éjecteur pour fournir de l'air et du méthane à la chambre du convertisseur (voir figure 8) Le mélangeur éjecteur d'air et de méthane se compose de deux buses, l'une sert de méthane saturé de vapeur d'eau et l'autre d'éjecteur. L'air provient du compresseur dont la quantité est régulée par la soupape de pression (Fig.9). Le compresseur peut être pratiquement à partir de n'importe quel réfrigérateur domestique, la pression est régulée de "zéro" à celui requis, qui ne sera pas beaucoup plus élevé que la pression dans la conduite de gaz (ie => 150 mmHg).
La nécessité de fournir de l'air (oxygène) au convertisseur est due au fait que selon la réaction [5], une partie de l'hydrogène doit être absorbée par le dégagement de CO, augmentant ainsi la quantité de monoxyde de carbone jusqu'à une proportion de CO: H2 == 1: 2. le nombre de moles (volumes) d'hydrogène devrait être deux fois plus élevé que le volume de monoxyde de carbone ( note: la présence d'excès d'air conduira à la synthèse de sous-produits - acides, alcools supérieurs - "sivuhi" et autres composants nocifs). Mais l'apparition de CO 2 se produira à travers la réaction [1] avec la libération d'une grande quantité de chaleur. Par conséquent, au début du processus de compression, nous n'allumons pas la vis et la gardons vissée. L'air n'est pas servi. Au fur et à mesure que la caméra se réchauffe et que tout le système est allumé, en tournant le compresseur et en vissant la vis de la soupape de pression, augmenter l'alimentation en air et réduire la flamme sur les brûleurs. une mèche (13 cm 10), en la coupant. La mèche pour brûler le surplus de gaz de synthèse est un tube de 8 mm, long de 100 mm, rempli de fil de cuivre sur toute la longueur - pour que la flamme ne descende pas, dans une boîte de méthanol. Nous avons démantelé toutes les unités de l'unité de production de méthanol. Comme il ressort du précédent, l'ensemble de l'installation se compose de deux unités principales: un convertisseur pour la création de gaz de synthèse (conversion du méthane) et un synthétiseur de méthanol. Le synthétiseur (pompe catalytique, voir figure 2) est assez bien décrit ci-dessus. La seule chose qui devrait être ajoutée est la nécessité d'installer un isolant thermique entre le tuyau et la bobine. Comment faire un isolant thermique, nous avons rapporté lors de la description de la fabrication du convertisseur (voir Fig. 7).

RETOUR AU SCHÉMA GÉNÉRAL D'INSTALLATION. Le fonctionnement du schéma général: le méthane s'écoule de la conduite de gaz à travers la soupape (14) vers l'échangeur de chaleur (3.1), chauffe jusqu'à 250-300 ° C, puis passe au réacteur de filtration (15) fonctionnant sur le principe d'une pompe catalytique. seulement le diamètre du tuyau = 8cm), contient de l'oxyde de zinc - pour purifier le gaz des impuretés de soufre et seulement ensuite entre dans le mélangeur-dispersant (2), où il est saturé avec de la vapeur d'eau. De l'eau (distillée) est ajoutée au dispersant en continu à partir du réservoir (1). Le mélange de gaz libéré entre dans l'échangeur de chaleur (3.2), où il est chauffé à 500-600 ° C et va au convertisseur (4). Sur un catalyseur NiO à une température de 800 ° C, une réaction se produit [2]. Pour créer cette température, les brûleurs (12) fonctionnent. Après que les conditions de température ont été établies, le compresseur (5) est mis en marche et de l'air est progressivement introduit dans le mélangeur (11). La pression est augmentée en vissant la vis dans la valve (8). En même temps, nous réduisons la flamme sur les brûleurs (12) au moyen d'une soupape (14.2). Le gaz de synthèse produit à la sortie entre dans les échangeurs de chaleur (3.1, 3.2), où il est refroidi à une température de 320-350 °. Le gaz de synthèse est ensuite introduit dans le synthétiseur de méthanol (6), où il est converti en méthanol CH 3 OH sur un catalyseur à partir d'un mélange de la même quantité de ZnO, CuO, CoO. Le mélange de produits gazeux à la sortie est refroidi dans l'échangeur de chaleur (3.3). qui est décrit ci-dessus (voir Fig. 1) et pénètre dans le réservoir de stockage (10). Au sommet se trouve une mèche (13), où les produits qui n'ont pas réagi au processus sont brûlés. L'allumage est nécessaire, nécessaire!

Travail du régime général. Le méthane pénètre dans l'échangeur de chaleur (3.1) à travers la vanne (14), chauffe jusqu'à 250-300 degrés et traverse le réacteur de filtration (15) jusqu'au mélangeur dispersant (2), où il est saturé de vapeur d'eau. De l'eau est ajoutée au dispersant en continu depuis le réservoir (1). Le mélange de gaz libéré entre dans l'échangeur de chaleur (3.2), où il est chauffé à 500-600 degrés et va au convertisseur (4). Sur le catalyseur NiO à une température de 800-900 degrés, une réaction se produit [2]. Les brûleurs (12) créent la température de travail.

PLUSIEURS CONSEILS. Les catalyseurs peuvent être préparés par calcination de métaux en poudre dans l'air. La mesure de la température peut être effectuée à l'aide d'indications thermiques, qui sont maintenant assez courantes. La mesure doit être effectuée sur les tubes d'entrée et de sortie. Si la thermo-couleur ne suffit pas, vous pouvez fabriquer un alliage étain-plomb-zinc. Sous certaines proportions expérimentales de mélange, ils auront la température de fusion requise. En appliquant les alliages résultants aux tubes et après leur fusion, il est possible de contrôler la température avec une certaine erreur. Si vous ne permettez pas la formation de poches de gaz (si toutes les cavités sont complètement remplies de miettes), si les fuites sont éliminées et surtout si la mèche s'allume rapidement et que la mèche brûle constamment (11), l'installation sera absolument sûre. La sélection de catalyseurs peut augmenter le rendement thermique, augmenter le pourcentage de rendement en méthanol. Pour atteindre l'optimum, des expériences sont requises ici. Ils sont détenus dans de nombreuses institutions de différents pays. En Russie, ces instituts de recherche comprennent, par exemple, le GIAP (Institut d'État de l'industrie de l'azote). Il convient de garder à l'esprit que la production de méthanol à partir de gaz naturel dans des installations compactes est une activité nouvelle et que de nombreux procédés n'ont pas été suffisamment étudiés. Dans le même temps, le méthanol - l'un des carburants les plus écologiques et presque idéales. Et, plus important encore, l'obtenir est basé sur des ressources illimitées et renouvelables - le méthane.