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Obtenir de l'alcool méthylique dans la cuisine

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Obtenir de l'alcool méthylique dans la cuisine

Description générale

Le méthanol liquide (alcool méthylique) obtenu à l'aide de cette description.

Le méthanol à l'état pur est utilisé comme solvant et comme additif à haut indice d'octane dans les carburants et comme essence à indice d'octane le plus élevé (indice d'octane => 115). Ceci est la même "essence", qui est remplie de réservoirs de motos de course et de voitures. Comme l'ont montré des études à l'étranger, le moteur fonctionnant au méthanol est beaucoup plus long que l'utilisation d'essence conventionnelle, sa puissance est augmentée de 20% (moteur tournant au même rythme). L'échappement du moteur fonctionnant avec ce carburant est respectueux de l'environnement et il n'y a pratiquement pas de substances nocives lors des tests de toxicité.

Un appareil de petite taille pour obtenir ce carburant est facile à fabriquer, ne nécessite pas de connaissances particulières et de rares détails, fonctionne sans problème. Ses performances dépendent de diverses raisons, dont la taille. L'appareil, le circuit et la description de l'assemblage que nous proposons à J = 75 mm donnent trois litres de combustible fini par heure, pèsent environ 20 kg et les dimensions sont d'environ 20 cm de hauteur, 50 cm de longueur et 30 cm de largeur.

Chimie du procédé:

Nous n'aborderons pas les variantes des processus chimiques et pour simplifier les calculs, nous supposerons que dans des conditions normales (20 ° C et 760 mm Hg), le méthane est produit à partir du méthane par la formule suivante:

2CH 4 + O 2 -> 2 CO + 4H 2 + 16,1 kcal,
44,8 litres de méthane et 22,4 litres d'oxygène 44,8 litres de monoxyde de carbone et 89,6 litres d'hydrogène, puis le méthanol est produit à partir de ces gaz par la formule:

СО + 2Н 2 <=> СН 3 ON
de 22,4 litres de monoxyde de carbone et de 44,8 litres d'hydrogène: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g de méthanol.

Ainsi, selon les lois de l'arithmétique à partir de 22,4 litres de méthane, 32 g de feuilles de méthanol ou environ 1,5 kg de méthanol à 100% (2 litres) sont synthétisés à partir de 1 mètre cube de méthane. En fait, en raison de la faible efficacité dans les conditions domestiques, à partir de 1 mètre cube. le gaz naturel sera inférieur à 1 litre du produit final (pour cette option, cette limite est de 1 l / h!).
À la mi-2003, le prix d'un mètre cube. le gaz domestique en Russie est de 42 kopecks. Étant donné que le pouvoir calorifique de l’alcool méthylique est deux fois plus élevé que celui de l’essence, nous obtenons un prix équivalent de 84 kopecks et, finalement, nous arrondissons à 1 frottement. pour les autres dépenses - el. fr, l'eau, les catalyseurs, le nettoyage du gaz - ce qui est un ordre de grandeur moins cher que l'essence et signifie - "l'ovchinka vaut la peine d'être fabriqué" dans tous les scénarios!
Le prix de ce carburant n'inclut pas le coût de l'installation (dans la transition vers des carburants alternatifs, une période d'autosuffisance est toujours requise), le prix fluctuera de 5 à 50 000 roubles, en fonction de la productivité, de l'automatisation des processus et des forces produites. Lors de l'auto-assemblage, il en coûtera au moins 2, et 10 000 r maximum, essentiellement de l'argent pour les travaux de tournage et de soudage, ainsi que pour la préparation des compresseurs (il peut s'agir d'un réfrigérateur défectueux, moins coûteux).

Attention: le méthanol est un poison. C'est un liquide incolore avec un point d'ébullition de 65 ° C, qui sent l'odeur de l'alcool ordinaire et qui est mélangé à tous égards avec de l'eau et de nombreux liquides organiques. Rappelez-vous que 50 millilitres de méthanol ivre sont mortels, en petites quantités une intoxication aux produits de la décomposition du méthanol provoque une perte de vision!

Principe de fonctionnement et fonctionnement de l'appareil

L'eau du robinet est connectée à «l'entrée d'eau» (15) et, en passant, est divisée en deux flux: un flux (nettoyé par le filtre des impuretés nocives) et le robinet (14) et le trou (C) traversent le robinet (4) et le trou (G) se dirige vers le réfrigérateur (3), en passant à travers le trou (10) par lequel l'eau, refroidissant le gaz de synthèse et le condensat de méthanol, sort.

Le gaz naturel domestique, débarrassé des impuretés soufrées et des substances odorantes odorantes, est raccordé au gazoduc "Gas admission" (16). Ensuite, le gaz pénètre dans le mélangeur (1) par le trou (B), dans lequel, mélangé à la vapeur d'eau, il est chauffé sur le brûleur (12) à une température de 100-120 ° C. Puis, du mélangeur (1) à travers le trou (D), le mélange chauffé de gaz et de vapeur d'eau pénètre par l'ouverture (B) dans le réacteur (2).
Le réacteur (2) est rempli du catalyseur n ° 1, la fraction massique des métaux: 25% NiO (nickel) et 60% Al2O3 (aluminium), 15% de CaO (chaux noire) et autres impuretés restantes, activité catalytique - fraction volumique résiduelle avec de la vapeur d'hydrocarbures gazeux (méthane), entièrement purifiés à partir de composés soufrés contenant du méthane d'au moins 90%, avec un rapport volumique vapeur: gaz = 2: 1, n'excédant pas:

à 500 ° C, 37%
à 700 ° C - 5%.

Dans le réacteur, la synthèse de gaz se produit sous l'influence d'une température d'environ 700 ° C, obtenue en chauffant le brûleur (13). De plus, le gaz de synthèse chauffé pénètre par le trou (E) dans le réfrigérateur (3), où il doit être refroidi à une température de 30 à 40 ° C ou moins. Ensuite, le gaz de synthèse refroidi à travers le trou (I) quitte le réfrigérateur et à travers l'ouverture (M) pénètre dans le compresseur (5), qui peut être utilisé comme compresseur à partir de n'importe quel réfrigérateur domestique. Gaz de synthèse comprimé supplémentaire avec une pression de 5-10 atm. à travers le trou (H) sort du compresseur et à travers le trou (O) pénètre dans le réacteur (6). Le réacteur (6) est rempli de catalyseur N ° 2 constitué de 80% de cuivre et de 20% de zinc.

Dans ce réacteur, qui est l'unité la plus importante de l'appareil, il se forme de la vapeur de méthanol. La température dans le réacteur ne doit pas dépasser 270 ° C, ce qui peut être vérifié avec un thermomètre (7) et réglé avec un robinet (4). Il est souhaitable de maintenir une température comprise entre 200 et 250 ° C et peut être inférieure. Ensuite, la vapeur de méthanol et le gaz de synthèse n'ayant pas réagi à travers le trou (P) sortent du réacteur (6) et pénètrent dans le refroidisseur (H) par le trou (L) où la vapeur de méthanol se condense et traverse le trou (K). En outre, le condensat et le gaz de synthèse non converti pénètrent par le trou (Y) dans le condenseur (8), où le méthanol fini s'accumule, laissant le condenseur à travers l'ouverture (P) et le robinet (9) dans n'importe quel récipient.

Le trou (T) dans le condenseur (8) sert à installer un manomètre (10) nécessaire pour contrôler la pression dans le condenseur. Il est maintenu dans les 5 à 10 atmosphères ou plus, principalement à l'aide du robinet (11) et en partie du robinet (9). Le trou (X) et le robinet (11) sont nécessaires pour laisser le gaz de synthèse non converti du condenseur, qui est recirculé dans le mélangeur (1) à travers le trou (A), mais comme de retour au système, cela réduit l'efficacité, mais simplifie grandement la configuration. La soupape (9) est ajustée de sorte que le méthanol liquide pur quitte sans gaz. Il vaudra mieux que le niveau de méthanol dans le condenseur augmente, que diminue. Mais le cas le plus optimal, lorsque le niveau de méthanol sera constant (qui peut être contrôlé par un verre incorporé ou par une autre méthode). La grue (14) est ajustée de manière à ce qu'il n'y ait plus d'eau dans le méthanol et, dans le mélangeur, la vapeur se forme mieux que la plus grande. 5>

Démarrage de l'unité

Le gaz est ouvert, l'eau (14) est toujours fermée, les brûleurs (12), (13) fonctionnent. La soupape (4) est complètement ouverte, le compresseur (5) est allumé, le robinet (9) est fermé, le robinet (11) est complètement ouvert.

Ensuite, le robinet d'accès à l'eau (14) est légèrement ouvert et le robinet (11) régule la pression requise dans le condenseur en le contrôlant avec un manomètre (10). Mais en aucun cas ne fermez complètement le robinet (11)! Au bout de cinq minutes, ramener la température dans le réacteur (6) à 200-250 ° C par le robinet (14) et le brûleur allumé (21). Après cela, le brûleur (21) est éteint, il est seulement nécessaire pour le préchauffage, car Le méthanol est synthétisé avec libération de chaleur. Ensuite, ouvrez légèrement le robinet (9), à partir duquel un flux de méthanol doit aller. S'il va constamment - ouvrez légèrement le robinet (9) un peu plus, s'il y a du méthanol dans le mélange avec le gaz - ouvrez le robinet (14). En règle générale, plus le réglage de l'appareil est bon, mieux c'est. La teneur en eau du méthanol peut être vérifiée avec un alcoolomètre. La masse volumique du méthanol = 0,793 g / cm 3 .

Cet appareil est de préférence en acier inoxydable ou en fer. Toutes les pièces sont faites de tuyaux, les tuyaux en cuivre peuvent être utilisés comme tuyaux de raccordement minces. Dans le réfrigérateur, il est nécessaire de conserver le rapport X: Y = 4, par exemple si X + Y = 300 mm, alors X doit être de 240 mm et Y, respectivement de 60 mm. 240/60 = 4. Plus il y a de tours dans le réfrigérateur, mieux c'est. Toutes les vannes sont appliquées à partir de torches de soudage au gaz. Au lieu des grues (9) et (11), vous pouvez utiliser des réducteurs de pression provenant de bouteilles de gaz domestiques ou de tubes capillaires de réfrigérateurs domestiques. Le mélangeur (1) et le réacteur (2) sont chauffés en position horizontale (voir dessin).

Eh bien, peut-être, c'est tout. En conclusion, je voudrais ajouter qu’une conception plus progressive de la production domestique de carburant automobile a été publiée dans plusieurs numéros du magazine "Priority" 1992-93:
№1-2 - informations générales sur la production de méthanol à partir du gaz naturel.
№3-4 - dessins de l'installation de traitement du méthane dans le méthanol.
№ 5-6 - installation, mesures de sécurité, contrôle, instructions sur l'inclusion de l'équipement.


Figure 1 - Schéma de l'appareil


Figure 2 - Mélangeur


Figure 3 - Réacteur


Figure 4 - Réfrigérateur


Figure 5 - Condenseur


Figure 6 - Réacteur

Ajouts d'Igor Kvasnikov ( kvasnikov@dp.ukrtel.net - l'adresse a changé).

Accidentellement dans le moteur de recherche est tombé sur votre publication et était très intéressé par son contenu. Après une brève introduction, les inexactitudes admises par l'auteur ont fait surface. Des informations sur le "méthanol" ont été publiées dans le magazine "Priority" pour 1991, 92, 93 ans. , mais le projet entièrement préparé n'a jamais été publié (les catalyseurs promis pour les abonnés ont été bloqués). Dans ces salles, il y avait des dessins d'un réacteur avec un circuit de commande électrique et une conception plus froide, après quoi M. Wachs (l'auteur de l'article) s'est excusé poliment et a déclaré que d'autres publications sont arrêtées à la demande des structures de pouvoir de l'URSS.
Il est strictement interdit de fournir de l'eau directement du robinet au réacteur. il contient du chlore, qui empoisonne instantanément le catalyseur du second réacteur, de même pour le gaz, qui contient des impuretés de soufre et des substances organiques actives. Dans ma configuration, j'ai utilisé de l'eau distillée et du gaz monoéthanolamine, tout cela donne un bon résultat. Après une étude plus détaillée de l'article original, de nombreuses inexactitudes sont apparues ultérieurement.

Passons maintenant à la considération des changements dans le diagramme schématique de l'appareil le long des nœuds:


Figure 1 (a) - Schéma modifié de l'appareil

La première étape - comme il a été dit précédemment - le gaz et l'eau doivent être purifiés (filtre ménager, même meilleur qu'un distillateur), afin de ne pas empoisonner immédiatement les catalyseurs 2 et 6 des réacteurs. Plus précisément, pour maintenir le ratio de paires gaz: 2: 1. Il ne devrait pas y avoir de retour de produits n'ayant pas réagi au premier stade.

2ème étape - la conversion du méthane commence à t ~ = 400 ° С, mais à un si bas t ° С le faible pourcentage de gaz converti, le plus optimal t = 700 ° С, il est souhaitable de le contrôler à l'aide d'un thermocouple.

Réfrigérateur 4 - Je recommande pour chaque étape de créer la vôtre, cela facilitera le réglage du t dans le futur et n'utilisera pas de bobine à ces fins.

Après le réacteur et le réfrigérateur dans l'installation, il y a un manomètre (10) et une soupape de surpression (11) ajustée à une pression de 25-35 atm (le choix de la pression dépend du degré d'usure du catalyseur). Il est préférable d'utiliser deux compresseurs du réfrigérateur pour injecter une pression suffisante de gaz de synthèse.

Le condenseur-8 conseille de ne pas avoir de forme cylindrique, et conique (ceci est fait pour réduire la zone d'évaporation du méthanol) et avec une fenêtre pour contrôler le niveau de méthanol. Les produits ayant réagi sont alimentés par le haut du cône à l'aide d'un tube (y) f8mm. Le tube est descendu dans le récipient conique au-dessous du robinet d'étranglement (P) de 10 mm. Le gaz de synthèse n'ayant pas réagi est évacué par un tube (x) de 5 mm qui est soudé dans la partie supérieure du cône, le gaz sortant est brûlé par son extrémité pour empêcher la flamme de sortir de la cuve conique. Le niveau de méthanol est maintenu aux 2/3 de la hauteur totale du navire, pour cela il vaut mieux créer une fenêtre transparente. Pour garantir une sécurité à 100%, il est possible d'équiper la mèche de sortie d'un thermocouple au signal (en raison de l'absence de flamme), l'alimentation en gaz de l'unité se ferme automatiquement.

Tout ce qui précède est présenté sous la forme d'un schéma fonctionnel, mis en œuvre sur la base des ustensiles de cuisine: