Руководство по сборке аппарата для изготовления бензина из воды и бытового газа

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Получаемая при помощи аппарата жидкость – МЕТАНОЛ (МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ)

Метанол в чистом виде применяются в качестве растворителя и как высокооктановая добавка к моторному топливу, а также как самый высокооктановый (октановое число равно 150) бензин. Это тот самый бензин, которым заправляют баки гоночных мотоциклов и автомобилей. Как показывают зарубежные исследования, двигатель, работающий на метаноле, служит во много раз дольше, чем при использовании обычного автобензина, мощность его повышается на 20% (при неизменном на этом топливе, экологически чист и при проверке его на этом топливе, экологически чист и при проверке его на токсичность вредные вещества практически отсутствует).

Малогабаритный аппарат для получения этого топлива прост в изготовлении, не требует особых знаний и дефицитных деталей, безотказен в работе. Его производительность зависит от различных причин, в том числе и от габаритов. Аппарат, схему и описание сборки которого предлагаем Вашему вниманию, при Д=75 мм дает три литра готового топлива в час, имеет вес около 20 кг, и габариты приблизительно; 20 см в высоту, 50 см в длину и 30 см в ширину.

ВНИМАНИЕ: метанол является сильным ЯДОМ. Он предоставляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 65 град. С. Имеет запах, подобный запаху обычного питьевого спирта, и смешивается во всех отношениях с водой и многим органическим жидкостям. Помните о том, что 30 миллилитров выпитого метанола СМЕРТЕЛЬНЫ! Но и обычный бензин опасен не меньше.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АППАРАТА.

Водопроводная вода подключается к «входу воды» (15) и, проходя далее, разделяется на два потока: один поток через краник (14) и отверстие (С) входит в смеситель (1), а другой поток через краник (4) и отверстие (Ж) идет в холодильник (3), проходя через который вода, охлаждая синтезгаз и конденсат бензина., выходит через отверстие (Ю).

Бытовой природный газ подключается к трубопроводу «вход газа» (16). Далее газ входит в смеситель (1) через отверстие (Б), в котором, , смешиваясь с паром воды, нагревается в горелке (12) до температуры 100-120 град. С. Затем из смесителя (1) через отверстие (Д) нагретая смесь газа и водяного пара входит через отверстие (В) в реактор (2). Реактор (2) заполнен катализатором № 1, состоящим из 25% никеля и 75% алюминия (в виде стружки или в зернах, промышленная марка ГИАЛ-16). В реакторе происходит образование синтез-Газа под воздействием температуры от 500 град. С и выше, получаемой за счет нагрева, получаемой за счет нагрева горелкой (13).

Далее нагретый синтез-газ входит через отверстие (М) входит в компрессор (5), в качестве которого можно использовать компрессор от любого бытового или промышленного холодильника. Далее сжатый синтез-газ с давлением 5-50 через отверстие (Н) выходит из компрессора и через отверстие (О) поступает в реактор (6). Реактор (6) заполнен катализатором №2, состоящим из стружки 80% меди и 20% цинка (состав фирмы « ICI », марка в России СНМ-1).

В этом реакторе, который является самым главным узлом аппарата, образуется пар синтеза – бензина. Температура в реакторе не должна превышать 270 град. С, что можно проконтролировать градусником (7) и регулировать краником (4). Желательно поддерживать температуру в пределах 200-250 град. С. Можно и ниже. Затем пары бензина и не прореагировавший синтез газ входят в отверстие (У) в конденсатор (8), где накапливается готовый бензин, который выходит из конденсатора через отверстие (Р) и краник (9) в какую-либо емкость.

Отверстие (Т) в конденсаторе (8) служит для установки манометра (10), который необходим для контроля давления в конденсаторе. Оно поддерживается Вт пределах 5-10 атмосфер или больше в основном с помощью краника (9). Отверстие (Х) и краник (11) необходимы для выхода из конденсатора непрореагирующего синтез газа, который идет на рециркуляцию опять в смеситель (1) через отверстие (А). Краник (9) регулируют так, чтобы постоянно выходил чистый жидкий бензин без газа. Лучше будет, если уровень бензина в конденсаторе будет увеличиваться, чем уменьшаться. Но самый оптимальный случай, когда уровень бензина будет постоянным (что можно проконтролировать путем встроенного стекла или какого либо другого способа). Краник (14) регулируют так, чтобы в бензине не было газа и в смесителе пара образовывалось лучше меньше чем больше.

ЗАПУСК АППАРАТА

Открывают доступ газа, вода (14) пока закрыта, горелки (12), (13) работают. Краник (14) полностью открыт, компрессор (5) включен, краник (9) закрыт, краник (11) полностью открыт.

Затем приоткрывают краник (14) доступа воды, а краником (11) регулируют нужное давление в конденсаторе, контролируя его манометром (10). Но не в коем случае не закрывайте краник (11) полностью!!! Далее, минут через пять, клапаном (14) доводят температуру в реакторе (6) до 200-250 град. С. Затем чуть-чуть приоткрывают краник (9), из которого должна пойти струя бензина. Если она будет идти постоянно – приоткройте краник больше, если будет идти бензин в смеси с газом – приоткройте краник (14). Вообще, чем на большую производительность настроите аппарат, чем лучше. Содержание воды в бензине (метаноле) Вы можете проверить с помощью спиртомера. Плотность бензина (метанола) равна 793 кг/м 3 .

Данный аппарат желательно изготавливать из нержавеющей стали или железа. Все детали изготовлены из труб, в качестве тонких соединительных труб можно использовать медные трубки. В холодильнике необходимо сохранить соотношение X / Y =4, то есть, например, если X / Y =300 мм, то Х должно быть равно 240 мм, а Y , соответственно, 60 мм. 240/60=4. Чем больше витков уместиться в холодильнике с той или с другой стороны, тем лучше. Все краники применены от газосварочных горелок. Вместо краников (9) и (11) можно использовать редукционные клапана от бытовых газовых баллонов или капиллярные трубки от бытовых холодильников. Смеситель (1) и реактор (2) нагревается горизонтальном положении (смотрите чертеж).

Ну вот, пожалуй и все. В заключении хотелось бы добавить, что данная конструкция для домашнего изготовления автотоплива была опубликована в одном из номеров журнала «Паритет».

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИНА ИЗ ГАЗА И ВОДЫ

Комментарии автора-изобретателя Геннадия Николаевича Вакса Что можно и чего нельзя

Какое есть соображение относительно количества необходимых компрессоров?

Моя установка 91 года, когда бензин стоил что-то около 40 копеек и когда я назло сделал эту машину, была рассчитана на высокое давление, и нужно было два компрессора. Сейчас мы ее усовершенствовали, просчитали, получается, что можно вести процесс, подавая нормировано воздух. Такое упрощение появилось, благодаря созданию скачков давления в магнитном реакторе. Там, внутри среды, возникают импульсы, напоминающие хлопки. Эти хлопки и их генератор и являются изобретением, внесенными нами в разработку. Большинство же вещей, которые нами были описаны в связи с метанольной установкой, общеизвестны. Я не химик, я физик и брал данные из литературы. Новое, что также мы внесли, это очень компактный теплообменник. И последнее: если в классических реакторах получения метанола (их много, они распространены) обычно гранулометрический состав гранул катализатора составляет от 1 до 3 сантиметров, мы сделали катализатор мелкодисперсным. Но чтобы проходимость газа не ухудшалась, как раз и происходит периодические сжатие, в физике плазмы это называется скич-эффектом.

Вы рекомендуете три катализатора: оксид меди, оксид цинка и оксид кобальта. С кобальтом очень сложная позиция. Применение кобальта повышает КПД?

Не могу сказать. Сам состав катализаторов взят из классических книг. Первые установки для получения метанола работали только из окиси цинка. Это в принципе цинковые белила, белый порошок. Но в дальнейшем химики начали делать и на окиси меди, и на окиси хрома, окиси кобальта. Есть огромное количество отчетов. В ГПНТБ целый стеллаж стоит. Эти катализаторы более эффективны, чем окись цинка. Предлагаемый способ – измельчение старых «серебряных» монет, они состоят из никеля и меди – дает неплохой катализатор. Их, эти опилки, надо, конечно, обжечь, окислить.

И хром можно не добавлять?

Можно не добавлять. По всей видимости, оптимального катализатора еще не знают. Так, что я думаю, что надо будет просто пробовать.

Схема должна быть герметична. Но катализаторы надо будет вынимать и загружать?

Насчет сварки этой системы. У нас записано, что реакция синтеза идет при 350 о С. Поэтому, если бы дали по схеме штуцера, и кто-то сделал немножечко не так, как следует, в помещение могли бы просачиваться окись углерода, водород и парообразный метанол, газы опасные. Мы дали рекомендацию – заваривать, и эта рекомендация, в принципе, остается. Ну, а если кто-то сделает со всеми предосторожностями открывающуюся пробку, естественно, с медной прокладкой, а не какой-то там другой, чтобы гарантировать герметичность процесса и в то же время разборность, - это, наверное, возможно. А нет уверенности, так надо не полениться – заварить, потом разварить, пересыпать и заварить заново, с аргоном.

В журнале дана схема конвертера, но ни где нет указаний по технологическому отверстию.

Технологическое отверстие годиться любое, чтобы только можно было засыпать порошок. Относительно необходимости уплотнения порошка еще раз хочу подчеркнуть следующее. В конвертере есть и окислитель и восстановитель – метан и кислород. В пазухах эта смесь взрывоопасна, если же она находиться в какой-то там порошковой среде, опасности нет. В ацетиленовые бачки в трубопроводе всегда прокладывают медные пламегасительные жилки, так как пламя не проходит по капилляру назад. Поэтому мы говорим: надо заполнить конвертер, встряхнуть и еще раз заполнить. Так, чтобы не было пазух. В пазухах может быть и небольшой, но взрыв хлопок.

Обязательно ли вертикальное расположение реактора?

Вертикальное обязательно.

А высокотемпературные охладители – можно горизонтально?

Там есть несколько тонкостей, которые надо соблюдать. Недавно приезжали люди: сделали – и у них пошел газ через трубу. Не поставили коллектор, ну, и того типа, что на раковине, колено, чтобы вода могла пройти, а газ не мог.

Вы пишите – перед запуском необходимо подогреть. То есть высокотемпературный теплообменник…

Если Вы обратили внимание, процесс описывается в нескольких формулах. Вначале – при отсутствии кислорода. Реакция идет эндотермическая, с поглощением тепла. Она не состоится, если Вы не будете подводить тепло. После того как Вы подаете кислород, увеличивая давление – там у Вас есть специальный винт – уже горение как бы начинает идти. Но уже тогда идет с выделением тепла. И Вам уже горелки становятся, не нужны. Они нужны только в начале процесса.

Эжектор: там по схеме в журнале выходное отверстие для метана 2 мм, а диаметр трубы, расстояние….

Здесь небольшая ошибка, надо исправить. При 2 мм – эжектировать не будет. Слишком много воздуха надо подавать. Диаметр отверстия должен быть 1 мм. А расстояние от конца, чтобы была эжекция, примерно сантиметр. В принципе, это обычная паяльная лампа, только наоборот. У Вас в паяльной лампе в сопла подается горючее, а подсасывается воздух. Здесь, наоборот.

А какая-нибудь сеточка должна быть перед эжектором против забивания?

Да, надо ограничить сеточкой. Я это упустил из виду, спасибо за поправку.

Можно сделать разборным загрузочное отверстие каталитического насоса? Если можно, то чем уплотнить?

Каталитический насос – это самая ответственная деталь. Там лучше заваривать. В принципе, насос должен служить очень долго. Основная болезнь всех реакторов, где используется катализатор – он через некоторое время, как говорят химики, отравляется. Скажем, у Вас в газе есть примесь – сера или что-то. На поверхности гранул появляется, какая то пленка. За счет вибрации, которую мы производим, катализатор самоочищается. Этому способствует и то, что феррит у нас более абразивный, чем окись цинка – она очень мягкая. Поэтому отравление поверхности у нас ликвидируется, и работоспособность катализатора продлевается.

Каков диаметр диспергатора?

30 мм. Но это не имеет большого значения. Задача диспергатора в чем? Мы тут тоже немного схитрили. Нужно дать определенное нормированное соотношение вода-метан. Классическим методом это делают от дозаторов. Дело в том, что при температурах порядка 80-100 о С давление насыщенных паров становиться почти атмосферным (собственно, вода, поэтому и кипит при температуре 100 градусов). Так вот, паров воды, которые будут в пузырьках метана, вполне достаточно, чтобы реакцию конверсии соблюдать. Тут встал серьезный технический вопрос. У нас на других экспериментах выявилось, что когда воду пропускаешь через мелкую крошку снизу, чтобы пузырьки поднимались, она обязательно найдет себе какую-нибудь дорожку, а остальное сечение не работает, становиться пробкой. Чтобы взбалтывать, мы и ставим электромагнитный вибратор. Тогда пузырьки пока поднимаются, полностью насыщаются водой. Это тоже наша разработка.

Как регулируется процентное соотношение метана и воды?

Оно регулируется температурой и, в свою очередь, напряжением и степенью вибрации. Вообще процесс этот очень сложный. Система контрольно-измерительных приборов для таких приборов занимает солидное помещение. Я был на Таллиннском метаноловом заводе и видел. Сложнейшая система. Конечно, мы не могли ее повторить. Но все-таки реализовали процесс, весь этот КИП, всю эту обратную связь мы свели к одному к одному фитильку. Чем меньше пламя, тем, значит, меньше осталось у Вас углерода. Чем больше их не вступит в реакцию, чем больше будет фитилек пламени на выходе. И Вы уже будете сами оптимизировать процесс. Потому что газ-то из сети поступает равномерно, это константа. Перед оператором главная задача – делать так, чтобы уменьшался фитилек. С этой целью и температуру регулируйте на диспергаторе, и подаваемый воздух. День-два потратите и научитесь регулировать.

Эжекторный смеситель показан, но не дан размер подающей трубки.

Диаметр этот большого значения не имеет. Он может быть 8-10 мм.