Главная Хобби Как из мусора сделать топливо. Российскую установку, которая из мусора производит бензин, купили швейцарские бизнесмены. Во-вторых, что «бензиновыжималка», как окрестили изобретение телевизионщики, не миф, не розыгрыш. В-третьих, чтобы узнать дальнейшую с

Как из мусора сделать топливо. Российскую установку, которая из мусора производит бензин, купили швейцарские бизнесмены. Во-вторых, что «бензиновыжималка», как окрестили изобретение телевизионщики, не миф, не розыгрыш. В-третьих, чтобы узнать дальнейшую с

Бензин дорожает – хотя нефть падает! Как то странно все устроено все в нашей стране. Ну да ладно, многие из нас с вами задумываются — а можно ли сделать бензин в домашних условиях? И как его делают вообще? Что же это за сложный технический процесс, после которого бензин сейчас стоит просто как «золото». Сегодня я решил написать небольшую статейку, где мы с вами рассмотрим процесс изготовления, этого топлива. Вы увидите, что не так все сложно, как кажется на самом деле …

Как известно бензин делают из нефти, если хотите, то это «заготовка» для будущего горючего. Кстати из остатков после перегонки, получают еще много чего, например — , керосин, мазут и т.д. Так что литр этого «ископаемого» раскладывают на много составляющих.

В свою очередь нефть можно разложить на два основных составляющих, это – углерод (примерно 85%) и водород (примерно 15%). Они соединяются между собой сотнями связей, которые мы потом называем углеводороды – в свою очередь их также можно разделить на сложные и легкие составы — но все эти соединения, по сути, и есть нефть.

Бензин из нее добывают двумя основными способами – это процесс «прямой перегонки», и более совершенный который носит массу названий – платформинг, риформинг, гидрориформинг, но самые сейчас популярные – термический и каталитический крекинг. Теперь более подробно.

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов . Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
Температура от 150 до 305 °С – керосин
От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

Термический и каталитический крекинг

Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».

Суть крекинга проста . Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.

Что нам это дает, какие есть плюсы:

Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.

В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.

Октановое число и разбавление

Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Октановое число характеризует устойчивость бензинового топлива к детонации, простыми словами можно описать это так – в топливной смеси (бензин + воздух), которая сжимается в камере сгорания, пламя распространяется со скоростью 1500 – 2500 м/с. Если показатель давления при воспламенении смеси слишком велик, то начинают образовываться дополнительные перекиси, сила взрыва увеличивается – это простой процесс детонации, который никак неполезен для поршней двигателя.

Как раз стойкость топлива к детонации и оценивается октановым числом. Сейчас существуют установки, которые содержат эталонную жидкость – обычно это смесь изооктана (у него число равное «100») и гептана (у него ровно «0»).

Затем на стенде сравнивают два топлива один полученный из нефти (бензиновая смесь), второй из изооктана. Их сравнивают, если двигатели работают одинаково, смотрят на вторую смесь и на число изооктана в ней – таким образом, получают октановое число. Конечно это все в идеале, лабораторные испытания.

НА практике детонация может быть вызвана многими другими неисправностями двигателя, так например неправильное положение дроссельной заслонки, обедненная горючая смесь, неправильное зажигание, перегрев двигателя, нагары в топливной системе и т.д.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки для . Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

Как произвести бензин дома – инструкция

Знаете, мой дед бы легко и просто сделал бы бензиновое топливо у себя дома! Все потому что самогонный аппарат как нельзя кстати, подходит для этого мероприятия. Остается найти где-то сырую нефть!

ИТАК, процесс по пунктам:

Ищем герметичную емкость, обязательно должна быть сверху газоотводящая трубка, которая будет идти в другую емкость. Также должен быть установлен высокотемпературный термометр, который будет контролировать температуру внутри.
Теперь наливаем нефть в первую емкость, ставим на нагрев (можно даже на газ, но это взрывоопасно, ведь получаем бензин), лучше использовать электрический вариант. Вторую емкость ставим в холодное помещение, около + 5 градусов, если это не возможно тогда трубку, которая идет до емкости помещаем в холод, да хоть льдом от холодильника обкладываем.
В первой емкости у нас начинается нагрев, а как мы уже разобрали сверху нам достаточно температуры в 35 – 200 градусов, чтобы легкие фракции (бензин), начали испаряться. Обычно достаточно уже 100 – 120 градусов. Нагреваем и так как у нас через трубку пары поступают в холодную емкость или трубку, они конденсируются — выпадают в жидкое состояние, во вторую емкость.

Чем выше уровень цивилизации, тем больше отходов. Наши предки очень удивились бы при виде того количества разнообразной упаковки, которое нас окружает. К сожалению, все это очень быстро становится мусором, загрязняющим окружающую среду.

Однако по-настоящему высокоразвитая цивилизация характеризуется не только уровнем производства и потребления, но и экологичным мышлением. Ведь бытовые отходы при соответствующей переработке могут стать , не уступающим по калорийности традиционному топливу. В странах, где технологии переработки отходов хорошо развиты, утилизация отходов составляет до трети всех источников энергии для отопления. с ее прохладным климатом.

Использование мусора для получения тепловой энергии - достаточно понятный процесс. Интереснее, что из отходов можно получать твердое, жидкое и газообразное топливо.

Твердое топливо

Твердое топливо, получаемое из мусора, характеризуется низкой стоимостью и высокой калорийностью. Сжигание такого топлива наносит гораздо меньший ущерб окружающей среде по сравнению с сжиганием традиционных теплоносителей, а отходов практически не остается. Кроме того, переработка мусора в твердое топливо помогает сохранить природные ресурсы - бурый и каменный уголь, нефтепродукты, древесину.

Поэтому на передовых предприятиях по утилизации все чаще заменяют сжигание твердого мусора изготовлением из него твердого топлива. Это экономически более выгодно.

Самый простой в переработке и подходящий материал для использования - бумага. Даже если вы не выписываете газеты, вам наверняка приходит много ненужной почты, есть устаревшие документы, счета и прочая макулатура. Если подкопить всю эту бумагу, можно с небольшими трудозатратами превратить ее в полезный продукт. Пригодится и картон от ненужных коробок.

Хорошо измельчите исходный материал. Лучше всего для этих целей подойдет офисный шредер - не придется рвать бумагу руками или резать ножницами.
Обрезки положите в тазик и залейте теплой водой.
Помните бумагу руками, чтобы получилась кашица. Еще лучше с этой задачей справится промышленный или даже обычный кухонный блендер.
Подождите 10-12 часов, затем процедите бумагу через сито или отожмите руками.
Выложите массу в форму и хорошо прижмите, чтобы удалить остатки воды и сформировать брикет.
Поместите форму для просушки в теплое место на несколько дней, прежде чем вынуть брикет.

Полученные брикеты можно использовать для костра на пикнике, для камина или домашней печи. Они легкие, горят намного дольше, чем обычная бумага, и дают много тепла.

Из обычного мусора можно получать синтетическое дизельное топливо, подходящее для двигателей внутреннего сгорания. Использование горючего из вторсырья не вредит окружающей среде, поскольку при его сгорании выделяется только углекислый газ. А горючесть такого топлива ничуть не хуже, чем у обычного.

Чуть ли не большинство окружающих нас предметов являются продуктами переработки нефти:

пластмассовые изделия;
полиэтилен;
синтетические ткани;
различные косметические средства;
и многие другие бытовые предметы.

А это значит, что все эти вещи, отслужив свой срок, могут снова стать нефтепродуктами.

Наиболее подходящее сырье для жидкого топлива - пластик. Его можно подвергнуть перегонке или, говоря научным языком, пиролизу, то есть подвергнуть нагреванию без доступа кислорода. Из одного килограмма бутылочного пластика получается около одного литра топлива.

Как сделать жидкое топливо из мусора своими руками

В первую очередь нужно позаботиться о безопасности: вокруг поля для экспериментов не должно быть легко воспламеняющихся материалов.

Высококачественный бензин у нас не получится, но таким горючим вполне можно заправить бензопилу или использовать для обогрева.

Жидкое топливо можно получить не только из резиновых покрышек, для этого подойдут:

старая древесина и опилки;
листья, солома, сорняки;
ореховая скорлупа и кукурузные стержни;
сухой навоз;
торф, газ.

Установка для переработки всех разновидностей мусора в настоящий бензин более сложна, но ее изготовление в домашних условиях вполне возможно. Нам потребуются два реактора и газогенератор. Первый реактор должен обладать цинк-медь-алюминиевым катализатором. Благодаря этому газ, полученный в результате нагревания мусора, будет превращаться в диметиловый эфир. Во втором реакторе должен быть расположен цеолитный катализатор (водный алюмосиликат натрия, кальция и других металлов). Таким образом можно получить чистый бензин отличного качества, которым можно заправить любой автомобиль.

Получение топлива из мусора в домашних условиях - задача, которая вполне по силам рачительному хозяину, обладающему техническими навыками. Вместо расходов на утилизацию и загрязнения окружающей среды мы получаем полезный продукт, сделанный своими руками. Кроме очевидной экономической выгоды, этот процесс может быть очень увлекательным занятием.

В этом мире существует множество интересных вещей, мимо которых мы проходим, даже не замечая. Привычные объекты могут заиграть другими красками, если посмотреть на них под другим углом зрения. Взять, к примеру, бензин. По мнению большинства, его можно делать только из нефти. Люди знающие могут добавить к этому уголь, синтез-газ, и даже возможным является получение бензина из мусора. Каждый из этих вариантов по-своему является привлекательным и заслуживает рассмотрения. Но внимание будет уделено только последнему из них.

Вводная информация

В первую очередь встает вопрос об исходных материалах. Наиболее подходящие для этого дела - пластиковые бутылки и пластмасса. Хотя в качестве мусора может использоваться практически все, что окисляется. Окурки, бумага, бытовые отходы - все углеродсодержащее сырье может быть использовано для получения топлива. Поскольку нас интересует, как создавать бензин из мусора в домашних условиях, то излишне углубляться в тему не будем и рассмотрим самый простой вариант.

Как это возможно?

Вообще, из углеродсодержащего сырья можно создавать не только бензин. Тепло, газ, синтетическое топливо - вариантов много. Но для освоения темы лучше сконцентрироваться на связке "пластик-бензин". Почему это возможно? Как известно всем образованным людям, пластмасса делается из переработанной нефти. Иными словами - если в руках есть пластиковая бутылка, то это просто твердое нужное сырье. Но об этом мало кто задумывается. Как с ними поступают после использования? Обычно бутылки просто выбрасывают куда попало. А между прочим, они сделаны из пластика высокого качества (ведь предназначены для применения в пищевой промышленности), который, как уже упоминалось, изготавливается из нефти. То есть необходимый для получения пристойного результата материал меняет свою форму. Но если посмотреть на химические показатели, то он все еще остается пригодным для изготовления топлива.

Основоположные химические процессы

К чему изложенная выше информация? Как из мусора получить бензин она поможет? Итак, мы уже знаем, что пластмасса является твердой нефтью. Бензин из нее может быть получен посредством перегонки. Говоря научным языком - необходимо провести химическую реакцию пиролиза. Проводя параллели, это как в случае с перегонкой бражки в самогон. Получить высококачественный бензин из мусора в домашних условиях с большим октановым числом будет сложно. Но топливо можно использовать для сжигания, заправки бензопилы, мотокосы, мотоцикла, автомобиля.

Как протекает пиролиз?

В первую очередь всегда необходимо заботиться о технике безопасности. Помните - ее правила пишутся кровью тех, кто их игнорировал. Также необходимо обеспокоиться окружающей средой. Пиролиз - это перегонный процесс, что идет с пластиком без доступа кислорода и под действием температуры. Что для этого необходимо сделать? Пластик помещается в емкость, которая затем нагревается. Во время этого процесса выделяется газ. Дальше по трубке он поднимается к холодильнику. Происходит конденсация. Газ превращается в жидкость, а именно - топливо. Именно так работает установка по производству бензина из мусора. Так же как и на промышленных заводах, подобным образом можно получать несколько фракций. дизельное топливо, сорбент и что-то похожее на мазут.

Применение топлива

Вот и рассмотрели самый простой вариант того, как сделать бензин из мусора. Но что бы не возникло в последующем негативных последствий, следует упомянуть о ряде особенностей. Так, необходимо следить за тем, чтобы получалась чистая субстанция. Очень хорошо, если есть определенные познания в химии. Это относится к протеканию самого процесса, подготовке оборудования и многим другим моментам. Ведь может случиться такое, что конечный продукт негативно скажется на работоспособности двигателя и заставит чаще обращаться к услугам мастеров по ремонту. Благо добыть таким способом А-92 несложно. Хотя, следует отметить, такое ограничение есть не всегда. Так, если есть желание заправлять новый мотоцикл - то за качеством топлива необходимо следить. Для мотокосилки можно понизить требования. А если речь заходит о получении тепловой или электрической энергии, то здесь главное, чтобы полученная субстанция горела - все остальное вторично.

Промышленная техника

В основном рассматривалось, как все сделать своими руками. Бензин из мусора интересует не только отдельных энтузиастов и ученых, но и промышленников. И хотя сейчас это направление и не является большим, но постепенно развивается. Особенностью промышленных установок является большой объем переработки, а также то, что они нацелены на экологически безопасную деятельность. То есть углеродсодержащие отходы не выбрасываются во внешнюю среду, а используются для получения материальных ценностей. К тому же промышленные установки могут использоваться для очистки водоемов, сточных вод, рекультивации земель. На выходе получают синтетическое моторное топливо, тепло, электроэнергию, техническую и дистиллированную воду.

Другие подходы для достижения поставленной цели

Найти достаточное количество пластмассы, не говоря уже об одних только пластиковых бутылках, может оказаться делом проблематичным. Поэтому актуальным является использование других доступных вариантов с исходным материалом. Но что бы вы ни выбрали, всегда придется работать с синтез-газом. Что еще можно использовать в качестве исходного материала для получения топлива? К таковым можно отнести: мусор, дрова, листья, паллеты, торф, скорлупу орехов, мякину, солому, кукурузные стержни, стебли подсолнечника, сорняк, тростник, камыш, старые шины, медицинские отходы, сухой навоз птиц и животных и много чего другого. Правда, если есть желание сделать универсальную установку, то ее необходимо доработать.

Усовершенствованный агрегат

Переработка мусора в бензин из практически любого сырья требует создания двух отдельных реакторов обработки, и это не считая места, где будет выделяться синтез-газ. Как правило, оно обозначается как газогенератор. Затем полученный продукт передается в первый реактор. В нем должен быть медь-цинк-алюминиевый катализатор. Благодаря ему газ превращается в диметиловый эфир. Затем жидкость перемещают во второй реактор. Его особенностью является наличие цеолитного катализатора. И уже на выходе получается А-92. Если соблюсти все технические требования, то он будет даже чище, чем на заправке. Из десяти килограммов мусора можно получить литр 92-го бензина.

Экологический аспект

Если допустить нарушение технологии (например, отсутствует герметичность), то изготовление бензина из мусора пойдет не по плану. Так, на самом первом этапе будет сложно выделить газ. На последующих стадиях существует риск отравления испарениями. Если же технология и техника безопасности соблюдены, то установка в качестве отходов будет генерировать только нейтральную золу, в которой не будет ядов. При этом она не генерирует дым. Он весь превращается в синтез-газ. После прохождения катализаторов он превращается в диметиловый эфир и бензин. Отдельно стоит упомянуть про высокотемпературное разложение мусора, что нашло выражение в так называемом правиле двух секунд. О чем оно? Наиболее опасные яды (фураны и диоксины) не будут уничтожены, если их не нагреть до 1250 градусов тепла и не задержать такое положение на период в две секунды. Кстати, и утилизаторы не всегда могут преодолеть барьер даже в 900 градусов. Тогда как использование газогенератора позволяет достигать отметки в 1600. Благодаря этому дым превращается в горючий газ. И повышается экологичность установки по сравнению с обычными методами.

Запуск процесса добычи

Если есть желание попробовать создавать бензин на потоке, то можно пожелать удачи. Следует отметить, что это не такое безуспешное дело, как может показаться на первый взгляд. Но давайте обо все по порядку. Первоначально необходимо выбрать исходный материал и отработать для него технологию. Что же выбрать? Можно пластиковые бутылки. Но при внимательном анализе становится понятно, что их проблематично собирать. К тому же придется платить за сырье.

Что может выступить в качестве достойной альтернативы? Например - автомобильные шины. Их значительно легче найти. К тому же они обладают отрицательной стоимостью. Иными словами, владельцы приплачивают, чтобы отработанные шины были утилизированы. И что имеем в результате? Собрать тонну шин легче, чем столько же пластиковых бутылок. К тому же за них доплачивают. Но только на этом преимущества не заканчиваются. Так, пиролиз шин можно осуществлять без катализатора. Тогда как с пластиком такое не получится. В таком случае наличие катализатора является обязательным. Правда, в случае с шинами получается пиролизное масло, которое необходимо доводить до качественного топлива.

Получение из промышленных отходов

Производство бензина из мусора не нужно рассматривать исключительно в бытовом ключе. К примеру, в промышленных масштабах это можно делать из угля, а также отвалов, что получаются на шахтах с их добычи. Первый вариант предусматривает газификацию и известен довольно давно. Самый упоминаемый случай применения - это поведение нацистской Германии во время Второй мировой войны. Тогда присутствовала значительная потребность в горючке при скромном количестве нефти. Чтобы удовлетворить такие запросы, и было принято решение об активном использовании технологии газификации угля. После окончания войны акцент переместился на нефть как более легкое в обработке и применении решение. Но по мере роста цены на черное золото активизировались изыскания и в этой области. Причем расчет не всегда строится на использовании исключительно основного сырья.

Вторая жизнь промышленных отходов

К чему это? Когда вырабатываются те же самые угольные шахты, то всегда есть определенная доля неиспользуемого сырья, которое складывается в отвалы. И такая ситуация наблюдается десятилетиями. Очень часто этим пользуются местные жители, дополнительно перебирая отвалы. Например, на Донбассе распространена ситуация, когда для отопления помещения перебираются отходы угольных шахт на предмет ценного сырья. Но этим могут заниматься не только отдельные личности в плане удовлетворения собственных запросов. Довольно популярным является промышленный перебор отвалов с выделением содержащегося в нем сырья. Следует отметить, что это не такое уж малопривлекательное дело, как может показаться на первый взгляд. Так, когда заходит разговор о грамотно поставленном переборе отвалов, то обычно идет речь о получении миллионных прибылей. С этой точки зрения места около угольных шахт являются настоящим кладезем. Сырье с отвалов можно использовать и как топливо, и как материал для дальнейшего преобразования.

Заключение

Вот и вся обобщающая информация, которую необходимо знать о том, как осуществляется производство бензина из мусора. Если возникнет желание самостоятельно попробовать свои силы на этом поприще, то предоставленных данных должно хватить, чтобы решить, в каком направлении двигаться и с чем работать. Конечно, наиболее желаемым является сырье, содержащее в себе значительную часть углеродной составляющей. Хотя могут возникнуть определенные проблемы на этапе реализации. Например, приобретение шин для их последующей перегонки в бензин ограничено количеством использованного материала, которое есть на руках у населения. Если расширять сферу охвата, то потребуются более значительные знания и умения. Да и не нужно забывать о технике безопасности. Одно дело - получить литр-второй топлива, и совсем другое - действовать в промышленном масштабе, измеряя конечный продукт в тоннах.

Есть перегонка браги, есть перегонка нефти, а есть еще перегонка мусора.

По сути это одни и те же процессы: объект нагревается, нагреваясь он испаряется. Затем пар охлаждают до температуры конденсации, в зависимости от температуры конденсируются различные компоненты пара. Данный процесс по умному называется "ректификацией" и производится в ректификационных колоннах.

Большинство пиролизных установок производят не 95 бензин, а т.н. печное топливо, которое является заменителем мазута и не подходит для ДВС. Но есть установки, выход которых мы можем настроить на бензин от 92 до 100, либо дизтопливо Арктика. Одной из таких установок является greenBLAZE.

Стоимость установок с производительностью до 50 л/ч - 15 млн. рб, до 200 л/ч. - 45 млн.рб, 1000 л/ч - 260 млн. рб.

Главные преимущества:

1) Экологическая безопасность. Все диоксины нейтрализуются;

2) Выход высококачественного топлива для ДВС, который не нуждается в дополнительной обработке;

3) Автономность. Не нуждается в подводе электричества;

4) Мобильность. Мобильная установка эксплуатируется прямо с контейнера, а завод состоит из модулей которые легко монтировать и демонтировать, а также наращивать.

Информация об аппарате для изготовления бензина из воды и бытового газа

Материал этот был опубликован около 10 лет тому назад в журнале «Паритет». Идея получения жидкого топлива из газа и воды показалась нам интересной (ранее о такой технологии изготовления синтез-бензина мы просто не знали). Конечно, приведенной в материале информации недостаточно, чтобы сделать соответствующую работающую установку. Но мы надеемся, что этот материал поможет нашим самодельщикам найти замену все дорожающему в последнее время бензину.

Общее описание аппарата для изготовления бензина из воды и бытового газа

Получаемая при помощи данного аппарата жидкость - метанол (метиловый спирт).

Как известно, метанол в чистом виде применяется в качестве растворителя и как высооктановая добавка к моторному топливу, он также является самым высокооктановым (октановое число равно 150) бензином. 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%. Выхлоп двигателя, работающего на этом топливе, экологически чист, и при проверке выхлопных газов на токсичность вредные вещества в них практически отсутствуют.

Аппарат для получения метанола прост в изготовлении, не требует особых знаний и дефицитных деталей, безотказен в работе, имеет небольшие габариты. Кстати, его производительность, зависящая от многих причин, в том числе определяется и его габаритами. Аппарат, схему и описание сборки которого предлагаем вашему вниманию, при наружном диаметре смесителя D = 75 мм дает 3 л готового топлива в час, масса собранного аппарата около 20 кг, габариты его приблизительно следующие: высота - 20 см, длина - 50 см, ширина - 30 см.

Внимание: метанол является сильным ядом . Он представляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 65°С, имеет запах, подобный запаху обычного питьевого спирта, смешивается во всех отношениях с водой и многими органическими жидкостями. Помните о том, что 30 мм выпитого метанола смертельны! Понятно, что и обычный бензин опасен не меньше.

Принцип действия и работа аппарата для изготовления бензина из воды и бытового газа

Водопроводная вода подключается к «Входу воды», из которого одна часть воды направляется (через краник) в смеситель, а другая часть (уже через свой краник) поступает в холодильник, проходя через который она охлаждает и синтез-газ, и конденсат бензина (рис. 1).

Бытовой природный газ, подсоединенный к трубопроводу «Вход газа», подается в тот же смеситель. Так как в смесителе температура составляет 100...120°С (смеситель нагревают с помощью горелки), в нем образуется нагретая смесь газа и водяного пара, которая из смесителя поступает в реактор №1. Последний заполнен катализатором №1, состоящим из 25% никеля и 75% алюминия (в виде стружки или зерен, промышленная марка ГИАЛ-16). В нагреваемом горелкой реакторе №1 под воздействием высокой температуры (от 500°С и выше) образуется синтез-газ. Далее нагретый синтез-газ охлаждается в холодильнике как минимум до температуры 30...40°С. После холодильника охлажденный синтез-газ сжимают в компрессоре, в качестве которого подойдет компрессор от любого бытового или промышленного холодильника. Далее сжатый до давления 5...50 атмосфер синтез-газ поступает в реактор №2, заполненный катализатором №2 (марка СНМ-1), состоящим из стружки меди (80%) и цинка (20%). В этом реакторе №2, который является главным узлом аппарата, образуется пар синтез-бензина. Температура в реакторе не должна превышать 270°С. Так как регулировка температуры в реакторе не предусмотрена, необходимо, чтобы сжатый синтез-газ, поступающий в реактор, уже имел соответствующую температуру, что достигается в холодильнике путем регулирования краном расхода охлаждающей воды. Температура в реакторе контролируется термометром. Обращаю ваше внимание, что желательно поддерживать эту температуру в пределах 200...250°С, но можно и ниже.

Из реактора пары бензина и непрореагировавший синтез-газ поступает в тот же холодильник, где пары бензина конденсируются. Далее конденсат и непрореагировавший синтез-газ отводятся в конденсатор, где накапливается готовый , который сливается из конденсатора в какую-либо емкость.

Манометр, установленный в конденсаторе, служит для контроля в нем давления, которое поддерживается в пределах 5...10 атмосфер или больше в основном с помощью краника, врезанного в «трубопровод», предназначенный для отвода из конденсатора непрореагировавшего синтез-газа снова в смеситель на рециркуляцию. Краник для слива бензина из конденсатора регулируют так, чтобы из конденсатора постоянно выходил чистый жидкий бензин без газа. При этом будет лучше, если уровень бензина в конденсаторе станет в процессе работы слегка увеличиваться, а не уменьшаться. Но самый оптимальный случай, когда уровень бензина в конденсаторе останется постоянным (положение уровня можно проконтролировать с помощью встроенного в стенку конденсатора стекла или каким-либо другим способом). Краник, регулирующий поступление воды в смеситель, устанавливают в такое положение, чтобы в полученном бензине не было газа.

Принципиальные конструкции основных узлов установки приведены на рис. 2-6.

D - наружный диаметр; L - высота.

Запуск аппарата для изготовления бензина

Открывают доступ газа в смеситель (воду в последний пока подают), зажигают горелки под смесителем и реактором №1. Краник, регулирующий поступление воды в холодильник, полностью открыт, компрессор включен, краник слива бензина из конденсатора закрыт, а краник, стоящий на «трубопроводе» конденсатор-смеситель, полностью открыт.

Затем приоткрывают краник, регулирующий доступ воды в смеситель, а краником на вышеупомянутом «трубопроводе» устанавливают нужное давление в конденсаторе, контролируя его манометром. Но ни в коем случае не закрывайте краник на «трубопроводе» полностью!!! Далее, минут через пять, краником подачи воды в смеситель доводят температуру в реакторе №2 до 200...250°С. Затем на конденсаторе чуть-чуть приоткрывают краник слива бензина, при этом из краника должна пойти струя бензина. Если она будет идти постоянно - приоткройте краник побольше, если же будет идти бензин в смеси с газом - приоткройте краник подачи воды в смеситель. Вообще, чем на большую производительность настроите аппарат, тем лучше. Содержание воды в бензине (метаноле) Вы можете проверить с помощью спиртометра. Плотность бензина (метанола) равна 793 кг/м³.

Все узлы данного аппарата изготавливают из подходящих труб из нержавеющей (что лучше) или обычной стали. В качестве тонких соединительных труб подойдут медные трубки. В холодильнике необходимо, чтобы соотношение между длинами (высотами) змеевиков для синтез-газа (X) и паров синтез-бензина (Y) было равно 4. То есть, например, если высота холодильника равна 300 мм, длина X должна быть равна 240 мм, a Y, соответственно, 60 мм (240/60=4). Чем больше витков змеевика уместится в холодильнике с той и с другой стороны, тем лучше. Все краники применены от газосварочных горелок. Вместо краников, регулирующих слив из конденсатора бензина и поступление в смеситель непрореагировавшего синтез-газа, можно использовать редукционные клапана от бытовых газовых баллонов.

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

А теперь комментарии автора-изобретателя Геннадия Николаевича Вакса в виде ответов на вопросы самодельщиков. (В дальнейшем автор неоднократно усовершенствовал эту свою первую установку, поэтому в комментариях часто обращается к «новым технологиям», отсутствующим в описанном здесь аппарате. - Примечание редактора.)

Что можно и чего нельзя

Какое есть соображение относительно числа необходимых компрессоров?

Моя установка сконструирована в 1991 году, когда бензин стоил что-то около 40 копеек, причем эту машину я сделал ради собственного удовольствия. Аппарат был рассчитан на высокое давление и ему требовалось 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. Так 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 см, мы сделали катализатор мелкодисперсным. Но чтобы проходимость газа не ухудшалась, как раз и происходит периодическое сжатие, в физике плазмы это называется пинч-эффектом.

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 опыты и на окисях меди, хрома и кобальта. Есть огромное количество отчетов. В ГПНТБ целый стеллаж стоит. Эти катализаторы более эффективны, чем окись цинка. Неплохой катализатор получается из измельченных старых «серебряных» монет, которые состоят из никеля и меди. Их, эти опилки, надо, конечно, обжечь, окислить.

И хром можно не добавлять?

Можно не добавлять. По всей видимости, состав оптимального катализатора еще не нашли.

Схема должна быть герметична. Но катализаторы надо вынимать и загружать в реакторы.

В установке реакция синтеза идет при 350°С. Поэтому, если бы в схеме мы обозначили штуцера и кто-то сделал бы их немножечко не так, как следует, в помещение могли бы просачиваться окись углерода, водород и парообразный метанол. Замечу, все эти газы опасные. Так что мы дали рекомендацию - применять сварку, и эта рекомендация, в принципе, остается в силе. Ну, а если кто-то сделает со всеми предосторожностями для смены катализатора открывающуюся пробку, естественно, с медной прокладкой, чтобы гарантировать герметичность процесса, это, наверное, возможно. А нет уверенности, так надо не полениться - заварить с аргоном крышку, потом разварить, заменить катализатор и заварить все заново.

Обязательно ли вертикальное расположение реактора?

Вертикальное обязательно.

Почему в реакторах портится катализатор?

Основная болезнь всех реакторов, где используется катализатор, состоит в том, что последний через какое-то время, как говорят химики, отравляется. Скажем, в газе есть примесь - сера или еще что-то. На поверхности гранул катализатора появляется какая-то пленка. Можно организовать вибрацию частиц катализатора, в результате чего он самоочищается, когда гранулы трутся друг о друга. Подобному очищению способствует и то, что одни гранулы катализатора более абразивны, чем другие.

Как осуществляется смешивание воды и метана?

Конечно, нужно подавать в смеситель воду и метан в определенном соотношении. Классическим методом это делают, используя дозатор воды и дозатор метана. Мы отказались от дозаторов. Дело в том, что при температурах порядка 80...100°С давление насыщающих паров становится почти атмосферным (собственно, вода потому и кипит при температуре 100°С). Так вот, паров воды, которые окажутся в пузырьках метана, вполне достаточно, чтобы осуществить реакцию конверсии. Тут встал серьезный технический вопрос. У нас при проведении экспериментов выявилось, что когда газ пропускаешь через мелкую крошку снизу, чтобы «разбить» его, газ обязательно находил себе какую-нибудь дорожку, в результате остальная часть диспергатора не работала, то есть становилась пробкой. Поэтому нужно постоянно сбивать - разбивать пузырьки, что достигается с помощью электромагнитного вибратора. Тогда становится пузырьков больше, которые, пока поднимаются, полностью насыщаются водой.

Как регулируется процентное соотношение метана и воды?

В основном оно регулируется температурой. Вообще процесс этот очень сложный. Система контрольно-измерительных приборов для подобных процессов занимает солидное помещение. Я был на Таллиннском метаноловом заводе и видел эту сложнейшую систему. Конечно, мы не могли ее повторить. Но все-таки мы нашли выход из положения, сведя весь этот КИП к одному фитильку. Чем меньше у него пламя, тем, значит, меньше осталось в реакторе непрореагировавших метана, водорода, окиси углерода. Чем меньше их вступит в реакцию, тем больше будет фитилек пламени на выходе из реактора. Таким образом, вы сами сможете оптимизировать процесс. Ведь газ-то из сети поступает равномерно. В результате главная задача оператора делать все, чтобы уменьшить пламя фитилька. День-два потратите и научитесь регулировать.

Давления газа в магистрали достаточно?

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

А если в систему попадут пары фреона? Ведь компрессор заполнен фреоновым маслом.

Если Вы посмотрите внимательно, там сделано так, что масло не может пойти. А если и пойдет по системе, то ничего страшного не случится.

Можно ли заменить газовые горелки на электрические ТЭНы?

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

Насколько жесткий контроль температурного режима?

Не очень жесткий. В пределах 100°С. Можно, конечно, было установить термопару. Но большинство самодельщиков ее проградуировать бы не смогло. Платиновые термопары к тому же очень дороги. Самый простой способ следить за температурой - это термокраски или еще сплавы. У каждого своя точка плавления. Тут должен быть сплав типа высокоплавкого припоя.

Как производить запуск установки?

Включите, прежде всего, горелки. По всей системе пускаете газ и зажигаете фитилек. Газ начинает проходить по диспергатору и насыщается водой. В фитильке продолжает просто гореть газ. Ничего больше не происходит. Продолжается насыщение газа водой, горелки горят. В реакторе поднимается температура до 350...800°С. Начинается конверсия метана, который превращается в окись углерода и водород. При этом частично остается нетронутым метан, попутно также появляется углекислый газ. Лишняя вода еще идет. Процесс эндотермический, то есть с поглощением тепла. Пока теплообменники (узлы) прогреются, фитилек будет гореть с переменной силой. При конверсии идет выделение теплоты, так что дальше процесс пойдет сам, он сам себя начинает раскачивать.

Какой предполагаемый срок службы такой установки может быть?

Установка-то будет работать долго, только срок службы катализатора остановит 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.

Хочу внести также некоторое уточнение. Ранее упоминалось, что трубки для холодильников толстостенные, 7 м длиной. Дело в том, что раньше планировалось теплообменники делать в виде змеевиков. А потом мы их упростили и сделали коробчатые с заполнителем.

В чем принципиальная необходимость применения в установке компрессора от холодильника?

В его долговечности, надежности, бесшумности, доступности.

Советы и опыт практиков, сделавших установки для получения бензина

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

Вот что он рассказал: «Лет восемь как мы начали использовать метанол в автомобиле. В течение 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 опять же идет большая коррозия: после каждого использования этой смеси надо все промывать.

Мы спаслись от этого добавлением в метанол авиационного масла. На 20 л метанола мы добавляем 1 л авиационного масла МС-20. От наших традиционных автомобильных масел отказались, так как при сгорании они образуют нагар. В результате горят клапана. Авиационное же масло обладает большой вязкостью, не дает смачиваться поверхности и благодаря этому не происходит коррозии. Итак, в смеси 5% МС-20, остальное метанол.

Должен сказать, что метанол во многих отношениях очень привлекателен как автомобильное топливо. 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 жиклера 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 заработает прекрасно.

Зимой двигатель с метанолом запускается гораздо легче, чем на бензине, буквально в течение нескольких секунд. Детонации нет вообще. Еще один положительный момент. Часто приходилось оказывать помощь владельцам «Жигулей», у которых образовывалась ледяная пробка в топливном тракте. Это бывает сплошь и рядом. Продают бензин, разбавленный водой. На глаз это не определить. Человек купил, залил - и все. Зимой в топливной системе образуется ледяная пробка. Приходится разбирать двигатель, все промывать. Автомобилисты тратят на это до двух суток. Между тем, ликвидировать пробку можно буквально в течение двух часов. Я беру 2 л метанола, заливаю в топливную систему, и пробка растворяется. Без разборки двигателя.»