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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 obtenu en utilisant cette description est du méthanol (alcool méthylique).

Le méthanol pur est utilisé comme solvant et comme additif à indice d'octane élevé dans le carburant, ainsi que l'essence à indice d'octane le plus élevé (indice d'octane => 115). C'est la même "essence", qui est remplie de réservoirs de motos et de voitures de course. Comme le montrent des études étrangères, le moteur fonctionnant au méthanol sert beaucoup plus longtemps que lorsqu’il utilise de l’essence conventionnelle; sa puissance augmente de 20% (avec un volume de travail constant du moteur). L'échappement du moteur fonctionnant avec ce carburant est écologique et, lors des tests de toxicité, il n'y a pratiquement aucune substance nocive.

Les appareils de petite taille permettant d’obtenir ce carburant sont simples à fabriquer, ne nécessitent pas de connaissances particulières, ne disposent que de rares pièces et leur fonctionnement est sans problème. Ses performances dépendent de différentes raisons, y compris la taille. L'appareil, le schéma et la description du montage sur lequel nous portons votre attention, en D = 75 mm, donnent trois litres de carburant fini par heure, pèsent environ 20 kg et ont des dimensions d'environ: 20 cm de hauteur, 50 cm de longueur et 30 cm de largeur.

Process Chimie:

Nous n'entrerons pas dans les options des procédés chimiques. Pour simplifier les calculs, supposons que, dans des conditions normales (20 ° C et 760 mm Hg), le méthane est utilisé pour produire du gaz de synthèse à l'aide de la formule suivante:

2СН 4 + О 2 -> 2СО + 4Н 2 + 16,1 kcal,
44,8 litres de monoxyde de carbone et 89,6 litres d'hydrogène proviennent de 44,8 litres de méthane et de 22,4 litres d'oxygène, puis le méthanol est obtenu à partir de ces gaz en utilisant la formule:

CO + 2H 2 <=> CH 3 OH
à partir de 22,4 l de monoxyde de carbone et 44,8 l d'hydrogène, il en résulte: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (0) + 1 g (H) = 32 g de méthanol.

Ainsi, selon les lois de l’arithmétique, 32 g de méthanol sortent de 22,4 litres de méthane, soit environ: 1,5 kg de méthanol à 100% (2 litres) sont synthétisés à partir de 1 mètre cube de méthane. En réalité, à cause de la faible efficacité des conditions de vie, à partir de 1 mètre cube. le gaz naturel représentera moins de 1 litre du produit final (pour cette option, il s'agit de la limite - 1 l / h!).
Au milieu de 2003, le prix de 1 mètre cube. le gaz domestique en Russie est de 42 kopecks. Considérant que l’alcool méthylique est deux fois plus nocif que l’essence en termes de pouvoir calorifique, nous obtenons un prix équivalent à 84 kopecks et, finalement, nous le arrondissons à 1 frot. pour les autres frais - email. fr, eau, catalyseurs, purification des gaz, - qui est un ordre de grandeur moins cher que l’essence et signifie, - "la chandelle vaut la chandelle" en tout cas!
Le prix de ce carburant n'inclut pas le coût d'installation (lors du passage à des types de carburants alternatifs, une période d'autosuffisance est toujours requise). Dans ce cas, le prix variera de 5 à 50 000 roubles, en fonction des performances, de l'automatisation du processus et des forces qui seront fabriquées. Lors de l’auto-assemblage, il en coûtera au moins 2 000 roubles et 10 000 roubles au maximum. La plupart du temps, l’argent ira au tournage et au soudage, ainsi qu’à la préparation des compresseurs (possible à partir d’un réfrigérateur défectueux, ce sera moins cher) et des matériaux à partir desquels cet appareil sera assemblé.

Attention: le méthanol est un poison. C'est un liquide incolore avec un point d'ébullition de 65 ° C, une odeur semblable à celle de l'alcool de boisson ordinaire et mélangé à tous égards à l'eau et à de nombreux liquides organiques. Rappelez-vous que 50 millilitres de méthanol consommé sont mortels; en petites quantités, les intoxications par les produits de décomposition du méthanol entraînent une perte de vision!

Le principe de fonctionnement et de fonctionnement de l'appareil

L’eau du robinet est raccordée à «l’entrée d’eau» (15) et est ensuite divisée en deux flux: l’un (nettoyé des impuretés par le filtre) et celui qui traverse le robinet (14) et le trou (C) pénètre dans le mélangeur (1), et l’autre le flux à travers le robinet (4) et le trou (G) se dirigent vers le réfrigérateur (3) en passant par lesquels l'eau, en refroidissant le gaz de synthèse et le condensat de méthanol, passe à travers le trou (S).

Le gaz naturel domestique, purifié des impuretés de soufre et des odeurs odorantes, est raccordé à la canalisation d’alimentation en gaz (16). Ensuite, le gaz entre dans le mélangeur (1) par le trou (B) dans lequel, en se mélangeant avec de la vapeur d'eau, est chauffé sur le brûleur (12) à une température de 100 à 120 ° C. Puis du mélange (1) à travers le trou (D), le mélange chauffé de gaz et de vapeur d’eau entre par le trou (B) dans le réacteur (2).
Le réacteur (2) est rempli avec le catalyseur n ° 1, la fraction massique des métaux: 25% NiO (nickel) et 60% Al2O3 (aluminium), les 15% restants de CaO (nég. Chaux) et d'autres impuretés, l'activité du catalyseur - la fraction volumique résiduelle de méthane lors de la conversion à la vapeur d’hydrocarbure gazeux (méthane), complètement purifiée à partir de composés du soufre contenant du méthane au moins à 90%, avec un rapport volumique de vapeur: gaz = 2: 1, d’au plus:

à 500 ° C - 37%
à 700 ° C - 5%.

Dans le réacteur, la formation de gaz de synthèse se produit sous l'influence d'une température d'environ 700 ° C, obtenue par chauffage du brûleur (13). Ensuite, le gaz de synthèse chauffé entre par l'ouverture (E) dans le réfrigérateur (W), 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) sort du réfrigérateur et à travers le trou (M) entre dans le compresseur (5), qui peut être utilisé comme compresseur à partir de n'importe quel réfrigérateur domestique. Ensuite, un gaz de synthèse comprimé avec une pression de 5-10 atm. à travers le trou (H) du compresseur et à travers le trou (O) entre dans le réacteur (6). Le réacteur (6) est rempli de catalyseur n ° 2, composé à 80% de cuivre et à 20% de zinc.

Dans ce réacteur, qui est l'unité la plus importante de l'appareil, des vapeurs de méthanol se forment. La température dans le réacteur ne doit pas dépasser 270 ° C, ce qui peut être contrôlé par un thermomètre (7) et ajusté avec un robinet (4). Il est souhaitable de maintenir la température dans la plage de 200-250 ° C, cela est possible et plus bas. Ensuite, les vapeurs de méthanol et le gaz de synthèse n'ayant pas réagi par l'ouverture (P) sortent du réacteur (6) et par l'ouverture (L) pénètrent dans le réfrigérateur (W), où la vapeur de méthanol est condensée et par l'ouverture (K), sortent du réfrigérateur. Ensuite, le condensat et le gaz de synthèse n'ayant pas réagi pénètrent par l'ouverture (U) dans le condenseur (8), où le méthanol s'accumule, ce qui laisse le condenseur à travers l'ouverture (P) et le robinet (9) dans n'importe quel récipient.

Le trou (T) dans le condenseur (8) est utilisé pour installer le manomètre (10), nécessaire pour contrôler la pression dans le condenseur. Il est maintenu dans 5-10 atmosphères ou plus, principalement à l'aide d'un robinet (11) et partiellement d'un robinet (9). Un trou (X) et un robinet (11) sont nécessaires pour évacuer du condensateur le gaz de synthèse qui n’a pas réagi, qui est renvoyé dans le mélangeur (1) par le trou (A), mais l’expérience a montré que les gaz de sortie doivent être brûlés dans la mèche et ne doivent pas couler. retour dans le système, il réduit l'efficacité, mais simplifie grandement la configuration. Le robinet (9) est réglé de manière à ce que du méthanol liquide propre soit continuellement libéré sans gaz. Il sera préférable que le niveau de méthanol dans le condenseur augmente plutôt que diminue. Mais le cas le plus optimal est celui où le niveau de méthanol est constant (ce qui peut être contrôlé par le verre intégré ou une autre méthode). Le robinet (14) est réglé de manière à ce qu'il n'y ait pas d'eau dans le méthanol et, dans le mélangeur, il se forme de la vapeur, mieux que moins. 5>

Mise en marche de la machine

Accès ouvert au gaz, l’eau (14) est toujours fermée, les brûleurs (12), (13) fonctionnent. Le robinet (4) est complètement ouvert, le compresseur (5) est en marche, le robinet (9) est fermé, le robinet (11) est complètement ouvert.

Ouvrez ensuite le robinet (14) de l’eau et le robinet (11) régule la pression souhaitée dans le condenseur, en le contrôlant à l’aide d’un manomètre (10). Mais en aucun cas, ne fermez pas le robinet (11) complètement !!! Ensuite, après cinq minutes, la température dans le réacteur (6) est ajustée à 200-250 ° C à l’aide d’une grue (14) et d’un brûleur allumé (21). Après cela, le brûleur (21) est éteint, il n’est nécessaire que pour le préchauffage, le méthanol est synthétisé avec de la chaleur. Ensuite, ouvrez légèrement le robinet (9) à partir duquel le jet de méthanol devrait sortir. Si le problème persiste - ouvrez un peu plus le robinet (9), si du méthanol est mélangé à du gaz - ouvrez le robinet (14). En général, plus vous configurez le périphérique, plus il est performant. La teneur en eau dans le méthanol peut être vérifiée avec un compteur d'alcool. Densité de méthanol = 0,793 g / cm 3 .

Cette unité est de préférence en acier inoxydable ou en fer. Toutes les pièces sont constituées de tuyaux, les tubes de cuivre peuvent être utilisés comme tuyaux de raccordement minces. Au 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 égal à 240 mm et Y, respectivement, à 60 mm. 240/60 = 4. Plus il y a de tours dans le réfrigérateur de l'autre côté, mieux c'est. Tous les robinets sont appliqués à partir de chalumeaux à gaz. Au lieu des robinets (9) et (11), vous pouvez utiliser des détendeurs de bouteilles de gaz domestiques ou des tubes capillaires de réfrigérateurs domestiques. Le mélangeur (1) et le réacteur (2) sont chauffés en position horizontale (voir dessin).

Eh bien, c'est peut-être tout. En conclusion, je voudrais ajouter qu’une conception plus progressive du carburant pour automobile de fabrication artisanale a été publiée dans plusieurs numéros de la revue Priority, 1992-1993:
N ° 1-2 - Informations générales sur la production de méthanol à partir de gaz naturel.
№ 3-4 - Dessins de l'installation de traitement du méthane en méthanol.
N ° 5-6 - installation, mesures de sécurité, commandes, instructions pour la mise sous tension de l'équipement.


Figure 1 - Schéma de principe de l'appareil


Figure 2 - Mélangeur


Figure 3 - Réacteur


Figure 4 - Réfrigérateur


Figure 5 - Condensateur


Figure 6 - Réacteur

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

Accidentellement, dans un moteur de recherche, je suis tombé sur votre publication et je suis devenu très intéressé par son contenu. Après une brève introduction, des inexactitudes commises par l'auteur sont immédiatement apparues. Des informations sur le "méthanol" ont été publiées dans la revue "Priority" pour 1991, 92, 93 ans. , mais le projet complètement terminé n’a jamais été publié (les catalyseurs promis pour les abonnés ont été pressés). Parmi ces chiffres, il y avait des conceptions de réacteur avec circuit de commande électrique et conception de refroidisseur, après quoi M. Waks (l'auteur de l'article) s'est excusé poliment et a déclaré qu'une nouvelle publication avait été arrêtée à la demande des forces de sécurité de l'URSS et que ceux qui souhaitaient répéter cette installation étaient illimités.
Il est strictement interdit d’alimenter l’eau directement du réacteur au réacteur. il contient du chlore, qui empoisonne instantanément le catalyseur du 2e réacteur; il en va de même pour le gaz, qui contient des impuretés de soufre et des substances organiques actives. Dans mon installation, 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 ont été relevées qui seront examinées un peu plus tard.

Passons à l’examen des modifications du concept de l’appareil par nœuds:


Figure 1 (a) - Disposition modifiée de l'appareil

Étape 1 - comme mentionné précédemment, le gaz et l’eau doivent être nettoyés (avec un filtre domestique, encore mieux avec un distillateur), afin de ne pas empoisonner les catalyseurs 2 et 6 des réacteurs en même temps. Plus précisément, respectez le ratio vapeur: gaz, égal à 2: 1. Il ne devrait pas y avoir de retour des produits n'ayant pas réagi au 1er stade.

2ème étape - la conversion du méthane commence à t = 400 ° C, mais à une température aussi basse, un faible pourcentage du gaz converti, le t optimal, soit 700 ° C, est souhaitable pour être contrôlé avec un thermocouple.

Il est recommandé que le réfrigérateur 4 soit confectionné à votre place, cela facilitera davantage le réglage en T et n’utilisera pas de serpentin à cet effet.

Après le réacteur et le réfrigérateur dans l'installation, il existe un manomètre (10) et une vanne de réduction (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 de gaz de synthèse suffisante.

Condenseur-8 Je vous conseille de ne pas créer une forme cylindrique, mais une forme conique (ceci est fait pour réduire la zone d'évaporation du méthanol) et avec une fenêtre pour contrôler le niveau de méthanol. Les produits qui ont réagi sont fournis sur le cône à l’aide d’un tube (y) de f8mm. Le tube est abaissé de 10 mm dans un récipient conique situé au-dessous de la sortie d'étranglement (P). Le gaz de synthèse n'ayant pas réagi est évacué par le tube (x) de 5 mm soudé au sommet du cône, le gaz sortant par ce tube est brûlé à son extrémité pour empêcher la flamme de quitter 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 récipient, il est donc préférable de créer une fenêtre transparente. Pour garantir une sécurité à 100%, vous pouvez équiper la mèche de sortie d'un thermocouple au signal duquel (en raison de l'absence de flamme) l'alimentation en gaz de l'installation est automatiquement coupée. À cette fin, tout régulateur des poêles à gaz modernes fera l'affaire.

Tout ce qui précède se présente sous la forme d’un schéma fonctionnel mis en oeuvre à partir d’équipements de cuisine: