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

Le méthanol à l'état pur est utilisé comme solvant et comme additif à indice d'octane élevé pour le carburant, ainsi que comme essence à indice d'octane le plus élevé (indice d'octane => 115). C'est la même "essence", qui gère les réservoirs des motos de course et des voitures. Comme le montrent les études étrangères, le moteur fonctionnant au méthanol est plusieurs fois plus long que l'essence conventionnelle, sa puissance est augmentée de 20% (moteur tournant au même rythme). L'échappement du moteur fonctionnant avec ce carburant est écologique et il n'y a pratiquement pas de substances nocives lors de son test de toxicité.

Un appareil de petite taille pour obtenir ce carburant est facile à fabriquer, ne nécessite pas de connaissances spéciales et de détails rares, fonctionne sans problème. Ses performances dépendent de diverses raisons, y compris la taille. L'appareil, le circuit et la description de l'assemblage que nous vous proposons, à D = 75 mm donne trois litres de combustible fini par heure, pèse environ 20 kg et mesure environ 20 cm de hauteur, 50 cm de longueur et 30 cm de largeur.

Chimie du processus:

Nous n'allons pas approfondir les variantes des procédés 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 44,8 litres d'hydrogène: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (0) + 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, soit 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 de 1 mètre cube. gaz domestique en Russie est de 42 kopecks. Étant donné que la valeur calorifique de l'alcool méthylique est deux fois plus élevée que celle de l'essence, nous obtenons un prix équivalent de 84 kopecks et, finalement, arrondissons à 1 frottement. pour d'autres dépenses - el. en, l'eau, les catalyseurs, le nettoyage de gaz - qui est un ordre de grandeur moins cher que l'essence et les moyens - "le ovchinka vaut la peine d'être fait" dans n'importe quel scénario!
Le prix de ce carburant n'inclut pas le coût de l'installation (dans la transition aux carburants alternatifs, une période d'autosuffisance est toujours requise), dans ce cas le prix fluctue de 5 à 50 mille roubles selon la productivité, l'automatisation des processus et les forces produites. À l'auto-assemblage, il en coûtera au moins 2 et 10.000 r, essentiellement pour les travaux de tournage et de soudage, et pour la préparation des compresseurs (il peut provenir d'un réfrigérateur défectueux, moins cher) et des matériaux d'assemblage.

Attention: Le méthanol est un poison. C'est un liquide incolore avec un point d'ébullition de 65 ° C, a une odeur semblable à l'odeur de l'alcool ordinaire, et est mélangé à tous égards avec de l'eau et de nombreux liquides organiques. Rappelez-vous que 50 millilitres de méthanol en état d'ébriété sont mortels, en petites quantités l'empoisonnement avec les 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 plus, est divisée en deux flux: un flux (nettoyé par le filtre d'impuretés nocives) et le robinet (14) et le trou (C) entre dans le mélangeur (1) et l'autre s'écouler à travers le robinet (4) et le trou (G) va dans le réfrigérateur (3), en passant à travers lequel l'eau, en refroidissant le gaz de synthèse et le condensat de méthanol, sort à travers le trou (10).

Le gaz naturel ménager, débarrassé des impuretés soufrées et des odorisants odorants, est raccordé au gazoduc «Entrée de gaz» (16). Ensuite, le gaz entre dans le mélangeur (1) à travers 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. Ensuite, à partir du mélangeur (1) à travers le trou (D), le mélange chauffé de gaz et de vapeur d'eau pénètre à travers le trou (B) dans le réacteur (2).
Le réacteur (2) est rempli de catalyseur n ° 1, la fraction massique des métaux: 25% NiO (nickel) et 60% Al2O3 (aluminium), les 15% restants CaO (chaux noire) et autres adjuvants, l'activité du catalyseur est la fraction volumique résiduelle du méthane dans la conversion avec de la vapeur de gaz hydrocarboné (méthane), complètement purifiée à partir de composés du soufre contenant du méthane à concurrence d'au moins 90%, avec un rapport volumique de vapeur: gaz = 2: 1, pas plus de:

à 500 ° C, 37%
à 700 ° C - 5%.

Dans le réacteur, la synthèse du gaz se produit sous l'influence d'une température d'environ 700 ° C, obtenue en chauffant le brûleur (13). En outre, le gaz de synthèse chauffé entre 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) entre 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 à 10 atm. à travers le trou (H) sort du compresseur et traverse 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 ajusté avec un robinet (4). Il est souhaitable de maintenir une température de l'ordre de 200-250 ° 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 réfrigérateur (3) à travers le trou (A) où la vapeur de méthanol se condense et quitte le refroidisseur. En outre, le condensat et le gaz de synthèse non converti passent à travers le trou (Y) dans le condenseur (8), où le méthanol fini s'accumule, ce qui laisse le condenseur traverser 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 5-10 atmosphères ou plus, principalement avec l'aide du robinet (11) et en partie le robinet (9). Le trou (X) et le robinet (11) sont nécessaires pour laisser le gaz de synthèse non converti du condenseur refouler dans le mélangeur (1) à travers le trou (A), mais comme le montre la pratique, il faut brûler les gaz d'échappement dans la mèche, retour au système, cela réduit l'efficacité, mais simplifie grandement la configuration. La soupape (9) est ajustée pour que le méthanol liquide pur sorte sans gaz. Il vaudra mieux que le niveau de méthanol dans le condenseur augmente, plutôt que diminue. Mais le cas le plus optimal, lorsque le niveau de méthanol sera constant (qui peut être contrôlé par le verre intégré ou une autre méthode). La grue (14) est ajustée de sorte qu'il n'y a pas d'eau dans le méthanol, et dans le mélangeur, la vapeur est formée mieux moins que la plus grande. 5>

Démarrage de l'unité

Le gaz est ouvert, l'eau (14) est toujours fermée, les brûleurs (12), (13) fonctionnent. Le robinet (4) est complètement ouvert, 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 commandant avec un manomètre (10). Mais en aucun cas ne fermez complètement le robinet (11)! Puis, après cinq minutes, amener 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 de laquelle un flux de méthanol devrait aller. Si elle va toujours - 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 général, meilleur est le réglage de l'appareil, mieux c'est. La teneur en eau du méthanol peut être vérifiée avec un alcoomètre. La densité du méthanol est de 0,793 g / cm 3 .

Cet appareil est de préférence en acier inoxydable ou en fer. Toutes les parties sont faites de tuyaux, les tuyaux en cuivre peuvent être utilisés comme des tuyaux de raccordement minces. Dans le réfrigérateur, il est nécessaire de conserver le rapport X: Y = 4, c'est-à-dire, par exemple, si X + Y = 300 mm, alors X doit être de 240 mm, et Y, respectivement, 60 mm. 240/60 = 4. Plus il y a de tours dans le réfrigérateur de chaque côté, 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 détendeurs de bouteilles de gaz domestiques ou des tubes capillaires de réfrigérateurs ménagers. 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'un design plus progressif pour la production domestique de carburant automobile a été publié 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 pour le traitement du méthane dans le méthanol.
№ 5-6 - installation, mesures de sécurité, contrôle, instruction sur l'inclusion de l'équipement.


Figure 1 - Schéma de principe 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, aussitôt 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). M. Wachs (l'auteur de l'article) s'excusa poliment et annonça que toute nouvelle publication serait arrêtée à la demande des structures de pouvoir de l'URSS et que ceux qui voudraient répéter cela fixaient le champ de la créativité de manière illimitée.
Il est strictement interdit de fournir de l'eau directement du robinet au réacteur. il contient du chlore, qui empoisonne instantanément le catalyseur du deuxième réacteur, il en va 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 nettoyage au gaz monoéthanolamine, tout cela donne un bon résultat. Après une étude plus détaillée de l'article original, il est apparu beaucoup d'inexactitudes qui seront examinées plus tard.

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


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

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

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

Réfrigérateur 4-Je recommande pour chaque étape de faire votre propre, cela facilitera le t-réglage dans le futur et ne pas utiliser une 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.

Condenseur-8 conseiller ne forme pas 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 à partir du sommet du cône à l'aide d'un tube (y) f8mm. Le tube est abaissé de 10 mm dans le récipient conique sous le robinet d'étranglement (P). Le gaz de synthèse n'ayant pas réagi est évacué à travers un tube (5) soudé dans le haut du cône, le gaz sortant est brûlé à son extrémité pour éviter que la flamme ne quitte le récipient conique, l'extrémité du tube est remplie de fil de cuivre. Le niveau de méthanol est maintenu aux 2/3 de la hauteur totale du bateau, pour cela il vaut mieux faire une fenêtre transparente. Pour garantir une sécurité à 100%, il est possible d'équiper la mèche de sortie d'un thermocouple, au signal duquel (en l'absence de flamme), l'alimentation en gaz de l'appareil se ferme automatiquement, tout régulateur de gaz moderne convient à cette fin.

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