Способ получения бензина из газа и воды

Комментарии автора-изобретателя Геннадия Николаевича Вакса.

Вопрос: Какое есть соображение относительно количества необходимых компрессоров.

Ответ: Моя установка 74 кода, 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, внесенным 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 сферических гранул катализатора составляет от 1 до 3 сантиметров, мы сделали катализатор мелкодисперсным. Но чтобы проходимость газа не ухудшалась, как раз и происходит периодическое сжатие. В физике плазмы это называется скич-эффектом.

Вопрос: Вы рекомендует три катализатора: оксид меди, оксид цинка и оксид кобальта. С кобальтом очень сложна позиция. Применение кобальта несколько повышает КПД?

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

Вопрос: И хром можно не добавлять?

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

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

Ответ: Насчет сварки этой системы. У нас записано, что реакция синтеза идет при 350оС. 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.

Вопрос: В журнале дана схема конвертера, но нигде нет указаний по технологическому отверстию.

Ответ: Технологическое отверстие годится 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 находится в какой-то порошковой среде, опасности нет. В ацетиленовые баки в трубопроводе всегда прокладывают медныепламегасительные 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 не большой, но взрыв, хлопок.

Вопрос: Обязательно ли вертикальное расположение реактора ?

Ответ: Вертикальное обязательно.

Вопрос: А высокотемпературные охладители - можно горизонтально?

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

Вопрос: Вы пишите - перед запуском необходимо подогреть. То есть высокотемпературный теплообменник...

Ответ: Если вы обратили внимание, процесс описывается в нескольких формулах. Вначале - при отсутствии кислорода. Реакция идет эндотермическая, 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. В принципе это еще не горение, это неполное окисление. Но уже тогда идет с выделением тепла. И вам уже горелки становятся не нужны. Они нужны только в начале процесса.

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

Ответ: 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.

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

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

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

Ответ: Каталитический насос - это самая ответственная деталь. Там лучше заварить. В принципе, насос должен служить очень долго. Основная болезнь всех реакторов, где используется катализатор - катализатор 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.

Вопрос: Каков диаметр диспергатора?

Ответ: 30 миллиметров. Но это не имеет большого значения. Задача диспергатора в чем? Мы тут тоже немножко схитрили. Нужно дать определенное нормированное соотношение вода-метан. Классическим методом это делают, используя дозатор воды и дозатор метана. Мы отказались от дозаторов. Дело в том, что при температурах порядка 80 - 100оС давление насыщенных паров становится почти атмосферным (собственно, вода потому 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, становится пробкой. Поэтому нужно постоянно сбивать, разбивать пузырьки. Чтобы взбалтывать, мы и ставим электромагнитный вибратор. Тогда пузырьки пока поднимаются, полностью насыщаются водой. Это тоже наша разработка.

Вопрос: Как регулируется процентное соотношение метана и воды?

Ответ: Оно регулируется температурой и, в свою очередь, напряжением и степенью вибрации. Вообще процесс этот очень сложный. Система контрольно-измерительных приборов для подобных процессов занимает солидное помещение. Я был на Таллинском метаноловом заводе и видел. Сложнейшая система. Конечно, мы не могли ее повторить. Но все-таки реализовать процесс, весь этот КИП, всю эту обратную связь мы свели к одному фитильку. Чем меньше пламя, тем, значит, меньше осталось у вас не прореагировавшего метана, водорода, окиси углерода. Чем больше их не вступит в реакцию, тем 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 регулировать на диспергаторе, и подаваемый воздух. День - два потратите и научитесь регулировать.

Вопрос: Эжекторный смеситель показан, но не дан размер подающей трубки.

Ответ: Диаметр этот большого значения не имеет. Он может быть миллиметров 8-10.

Вопрос: Давление газа в магистрали достаточно?

Ответ: Давление какое есть, такое пусть и будет. Вы все равно не можете его не увеличить, не уменьшить.

Вопрос: А давление воздуха?

Ответ: Оно на самом деле значения не имеет. Для чего у нас на компрессоре стоит и этот датчик давления, точнеерегулятор давления. Дело в том, что эта реакция по кислороду должна иметь очень точные показатели - от 2 до 4 процентов кислорода по отношению к метану. Метана должно быть 98 - 96%. Фактически у нас компрессор с этим регулятором давления играет роль дозатора кислорода, чтобы кислород поступал в строго дозированном количестве. Если вы кислорода даете больше, то процесс не пойдет, а будет простое горение метана. Задача компрессора не делать большое давление. Все равно оно стравится из сопел, где эжектор, и будет таким, каково давление газа в распределительной сети. Компрессор достаточно надежен, и может работать и в непрерывном режиме. Если вы в холодильнике ставите на максимум, компрессор практически работает без выключений. Он имеет большой запас прочности.

Вопрос: А если попадут пары фреона? Ведь компрессор заполнен фреоновым маслом. J

Ответ: Если вы посмотрите внимательно, там сделано так, что масло не может пойти. Вы ставите вверх трубку и ничего страшного не будет. И если пойдет - оно по системе прокатит, и все.

Вопрос: Можно ли заменить газовые горелки на электрические ТЭНы?

Ответ: Можно. Но это дорого, наверное? Электричество дороже, чем газ. Газ можно брать прямо от одной горелки газовой плитки. Длина пламени примерно 120 - 150 мм.

Вопрос: Как получить ферритовый порошок?

Ответ: Могу дать совет, где брать. В Белой Церкви, под Киевом. Там есть завод. Нужно не железо, а керит. Нужна керамика. Железо будет окислятся. Годятся броневые сердечники (J). Они не жесткие, они рыхлые, но не все.

Вопрос: Но ведь есть, наверно, простой способ получения мелкой керамики?

Ответ: Я делаю в обычной ступке, размолов через дырочки в тряпочку. Сначала нагреть материал в печи или на газе и после этого бросить в воду. Он не лопнет, а покроется мелкими трещинками, после этого его можно размолоть в ступке.

Вопрос: Теплообменник заваривать?

Ответ: Можно заваривать. С ним вы никаких проблем не будете иметь.

Вопрос: Насколько жесткий контроль температурного режима?

Ответ: Не очень жесткий. В пределах 100оС. Можно, конечно, было предложить термопару. Но большинство людей проградуировать не смогло бы. Платиновые термопары к тому же очень дороги. Самый простой способ - это термокраски или еще сплавы. У каждого своя точка плавления. Тут должен быть сплав типа высокоплавкого припоя.

Вопрос: Как производить запуск установки?

Ответ: Включите прежде всего горелку. По всей системе пускается газ. Прежде всего зажигаете фитилек. Газ начинает проходить по диспергатору и насыщается водой. На конечной канистре, в самом конце, вы зажигаете фитилек, фитиль начинает гореть сильно. Просто горит газ. Ничего больше не происходит. И включаете всю электрическую часть. То есть диспергатор уже начинает работать активно, насыщение идет активно, горелки горят. Поднимается температура до 350 - 800оС. Начинается конверсия метана, который превращается в окись углерода и водород. И частично остается нетронутым метан. Попутно появляется углекислый газ. Лишняя вода еще идет. Процесс идет эндотермический, то есть с поглощением тепла. Постепенно начинаете подавать воздух. Этот процесс включения будет длиться 40-50 минут. Пока теплообменники прогреются, фитилек будет гореть с переменной силой. При конверсии идет выделение тепла. Дальше процесс пойдет сам, он сам себя начинает раскачивать. Я специально написал - где идет выделение тепла, где - поглощение.

Вопрос: Какой предполагаемый срок службы такой установки может быть?

Ответ: Установка-то будет работать долго, вот срок службы катализатора ограничит непрерывную работу. Тут многое зависит от загрязненности газа, от свойств катализатора. Если в газе много серы, может образоваться серная кислота, она при высоких температурах агрессивна. Прошу прощения за вносимое изменение параметров трубок для холодильника. В первых номерах упоминалось, что они толстостенные, 7 метров длиной. Это потому, что раньше планировалось теплообменники делать змеевиками. А потом мы их упростили и сделали коробчатые с заполнителем. Так что получилось короче.

Вопрос: Оправдано ли применение двух теплообменников? Можно обойтись одним?

Ответ: То есть не греть до диспергатора? Тогда вы будете расходовать лишнее тепло, лишнюю электроэнергию.

Вопрос: Но будет один теплообменник.

Ответ: Для того, чтобы шло испарение, нужно постоянно подводить тепло. Это необходимо, чтобы вода была в определенном соотношении. Влажности большей чем 100%, добиться нельзя. Но при 100% влажности количество воды при разных температурах разное. Чем выше температура, тем количество влаги при том же проценте влажности меньше (? J). Диспергатор может создать в пузырьке воздуха 100% влажности. Но для того, чтобы эта влажность имела определенное количество воды в граммах на кубометр газа, нужна еще и определенная температура. Вам нужно поддержать 80-90оС и регулировать температуру воды, которая в диспергаторе. В зависимости от этой регулировки вы будете иметь разное количество воды на кубометр газа. А у нас формула обуславливает это соотношение.

Вопрос: Клапан давления самодельный. А можно КИПовский, игольчатый?

Ответ: Можно. Здесь совершенно безопасно. Если в системе давление становится более, чем давление, с каким прижимает пружина шарик, тогда шарик отжимается, и лишний газ стравливается.

Вопрос: Тогда какое давление должно быть?

Ответ: А то вы смотрите. У вас, в принципе, компрессор холодильника развивает давление до 2.5 атм. Вам же, по всей видимости, нужны будут 1-2 атм. Но вам не надо ставить манометр. Вы только регулируете по фитильку.

Вопрос: Как теплоизолировать верхнюю камеру конвертера?

Ответ: Ее нужно теплоизолировать с наружной стороны. Их очень много разных теплоизоляций, просто когда-то мы научились их из обычного силикатного канцелярского клея делать. Он выдерживает температуру до 15000оС.

Вопрос: Можно ли ставить конвертер-реактор вплотную к установке?

Ответ: Нет. Расстояние должно быть 3-4 см.

Вопрос: В конвертере-реакторе мы имеем высоту 500 мм и не имеем размеров верхней и нижней части.

Ответ: Смесительная камера и накопительная камера должна быть по 10 мм. Этого вполне достаточно.

Вопрос: Диаметр выходного отверстия?

Ответ: Это дымоход у вас. Здесь 50-100 мм. Чтобы вытяжка была.

Вопрос: Вот здесь чисто схематично показано - слив метанола снизу. А если в канистру...

Ответ: Нет, нельзя.

Вопрос: ...если трубочка до дна будет...

Ответ: Если трубочка до дна будет - можно. Важно не лить метанол сверху.

Вопрос: В реакторе какого размера частицы катализатора, так как от этого зависит размер ячейки сетки?

Ответ: 0.05 - 0.2 мм.

Вопрос: Правильно ли мы делаем, проектируя на выходе и входе реактора штуцеры, имея в виду, что соединения реактора с другими узлами установки осуществляются нержавеющими трубками?

Ответ: Штуцера показаны условно. Трубки ввариваются.

Вопрос: В чем принципиальная необходимость применения компрессоров от холодильников?

Ответ: В их долговечности, надежности, бесшумности, доступности.

Вопрос: Какое давление должно выдерживать герметизированная канистра?

Ответ: Давление в канистре отсутствует.

Метанол как заменитель бензина

Советы и опыт практиков, сделавших установки и ездящих на метаноле

Геннадий Иванович Федан, механик, изобретатель, у него много своих разработок. Его особое увлечение - автомобиль. По специальности он горный инженер, выпускник Донецкого политехнического университета. Работая одно время механиком по обслуживанию спидвеистов, тогда и познакомился с использованием метанола.

Лет восемь как мы начали использовать метанол в автомобиле. В течении первых двух лет мы боролись с коррозией. Образовывался конденсат воды, нужно было как-то это нейтрализовать. В основном коррозия поражала поршневую систему. В «Запорожце» сам двигатель чугунный, а карбюратор дюралевый. Поршневая же система стальная. Подвергались коррозии клапана, седла клапанов. Мы пробовали добавлять касторовое масло. Оно значительно повышает компрессию. Авиамоделисты, например, применяют метанол, добавляя 15% касторового масла. Но идет большая коррозия: после каждого использования этой смеси надо все промывать.

Мы спаслись от этого добавлением авиационного масла. На 20 литров метанола мы добавляем 50 граммавиационного масла МС-20. Наши традиционные автомобильные масла при сгорании образуют нагар. Горят клапана. Из-за конденсата идет большая коррозия. Авиационное масло обладает большой вязкостью, не дает смачиваться поверхности и благодаря этому не происходит коррозии. К смеси можно добавлять касторовое масло в количестве 15% от общей массы. Итак, в смеси 5% МС-20, 15% касторового масла, остальное метанол.

Должен сказать, что метанол во многих отношениях очень привлекателен как автомобильное топливо. С применением его значительно снижается температура давления (?). Кстати у нас двигатель старый, порядком изношенный, а с метанолом работает прекрасно. На оборотах выше средних есть смысл добавлять воду. В этом случае увеличивается топливный запас двигателя. Я пока экспериментально уточняю дозировку. Разрабатываю установку, чтобы была дозированная добавка воды в зависимости от режима работы двигателя. Как только пойдут высокие обороты, начинается впрыскивание.

Допустим, по какой-то причине вам необходимо временно или постоянно перейти на бензин. Для этих случаев я упростил регулировку жиклера главной топливной системы. Дело в том, что под метанол сечение нужно увеличивать. Если оставить жиклер каким он был для бензина, то при использовании метанола будет падать мощность. Чтобы этого не происходило, нужно увеличить сечение жиклера, и двигатель зарабо