Постоянный посетитель
|
Термогенератор углекислого газа |
Возникла бредовая идея сделать генератор СО2, используя термическое разложение пищевой соды. Изменено 29.10.11 автор Slavkin |
|
#1504738 |
Завсегдатай, Кандидат в Советники
|
|
Slavkin Интересно. Изобретательская мысль идет вперед. А лампочку саму не видно - она в соду погружена? Если сода влажная будет (всеж-таки там вода в реакции образуется) - не замкнет? ЗЫ. Из-под чего бутылка была? ?) |
|
#1504757 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
Интересное решение с нагревом. Не знал, что сода выделяет со2 при столь низкой темпиратуре. |
|
#1504774 |
Постоянный посетитель
|
|
сообщение Дядька-рыбомор Свет от лампочки немного видно через соду, но не на фото. Воды в реакции образуется совсем немного, в основном она сразу испаряется, есть небольшой конденсат на стенках бутылки. Не замкнет. Бутылка из под Мартини (не реклама , к ней более-менее подошла крышечка от ПЭТ бутылки. Лампочка как нагреватель - это только для первого эксперимента для оценки применимости такой идеи в принципе, ну и то что оказалось под рукой, в планах внешний нагреватель. Термическое разложение соды начинается примерно при 50 градусах при атмосферном давлении, нам нужно будет еще +1 атм для нормальной работы например диффузора, так что температуру наверное придется повышать до 100-150 градусов. Это надо экспериментально проверять. При повышении напряжения до 12 вольт сразу увеличивается выход СО2, при снижении - уменьшается, так что регулировать подачу несложно. При выключении питания система охлаждается и реакция идет в обратном направлении с поглащением СО2, так что в бутылке создается разряжение - нужен обратный клапан. Пока так, пробуйте, проверяйте, может сообща что толкового и получится! |
|
#1504812 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Наверное надо два клапана. Чтобы в обратном режиме поглощалось СО2 из воздуха. Тогда и на соде расходы будут минимальны |
|
#1504819 |
Постоянный посетитель
|
|
сообщение Sly Не, таких клапанов нет, чтобы из воздуха только СО2 пропускали, а воздух в бутылке нам не нужен. А поглащенный СО2 при охлаждении снова выделится при нагревании. |
|
#1504827 |
|
Завсегдатай, Кандидат в Советники
|
|
А, там 12 В, не заметил сразу. Наверное, тогда относительно безопасно в плане влажности. Кстати, можно запитать нагреватель от одного таймера со светом и СО2 будет отключаться на ночь. |
|
#1504885 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
А какое максимальное давление может создаться в бутылке при 100С и и полностью закрытом клапане, когда разложение самоостановится? |
|
#1504984 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
Slavkin Понятное дело нет таких, просто если бутылку заполнить по-полнее, там почти не будет лишних газов. |
|
#1504988 |
|
Постоянный посетитель
|
|
сообщение Sly Это пока не проверялось, в планах. Конечно емкость нужно заполнять почти под завязку, минимизируя как количество остаточного воздуха, так и количество СО2 в бутылке. Тогда разряжение при охлаждении будет минимальное. |
|
#1505119 |
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
сообщение SlavkinТермическое разложение При температуре 60 °C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200 °C) (Гидрокарбонат натрия.Материал из Википедии — свободной энциклопедии.) Изменено 30.10.11 автор VAP_S |
|
#1505581 |
Постоянный посетитель
|
|
"С помощью термограмм было установлено, что разложение сухого NaHCО3 при суммарном давлении образующихся С02 и Н20, равном 98 кПа (1 кгс/см2), протекает при 120°С." (из интернета). |
|
#1507021 |
|
Модератор , Советник
|
|
Очень интересно! Мне кажется, я впервые вижу привлекательную альтернативу баллонной системы. Соду по идее можно регенерировать в отдельном сосуде, прокачивая через нее воздух при комнатной температуре. Получается такой способ концентрации CO2 из воздуха с некой затроатой энергии. Энергия помимо самой эндотермической реакции будет затрачиваться на механическую работу по прокачке реактора, ну и какое-то количество тепла из термоса будет уносить сам теплый газ. Интересно оценить стоимость энергозатрат в расчете на килограмм газа и сравнить со стоимостью заправки баллона. В любом случае данный метод может иметь преимущество как более безопасный (правда что безопаснее: баллон под давлением или лишний электронагревательный прибор в автоматическом режиме - вопрос дикуссионный), ну и более доступный: газ в баллоне всегда заканчивается неожиданно, и времени ехать заправлять часто нету. А здесь сода всегда под рукой. |
|
#1509037 Нравится Slavkin
|
Постоянный посетитель
|
|
Константин Кучеренко Увы, на альтернативу баллонной системе такой способ не потянет, ИМХО, в лучшем случае на альтернативу брагогенератору. Но даже для реальности такой альтернативы нужно провести массу экспериментов, например, у меня есть подозрение, что по мере перехода гидрокарбоната в карбонат, скорость прямой реакции будет уменьшаться, и уменьшаться существенно, так что давление будет заметно падать задолго до полного разложения соды (хотя по источникам давление определяется только температурой до полного разложения соды). По поводу регенерации карбоната на воздухе сильно сомневаюсь, что за разумное время такая реакция пройдет, уж очень мало в воздухе СО2. Уж если и пытаться регенерировать карбонат - то в атмосфере СО2 если основной источник СО2 баллон. По затратам энергии: на разложение 1 моля (168 грамм) соды, и соответственно для получения 1 моля СО2 (44 грамма или 22,4 литра) нужно всего 125,6 кДж или 0,035 кВт*час (умножаем на тариф и получаем стоимость в копейках). Если на 1 кг СО2, то соответственно 0,8 кВт*час. На разогрев раствора и поддержание его температуры потратится существенно больше энергии, но тоже не так уж много. Очень хорошую теплоизоляцию делать не разумно - нужно чтобы при отключении нагрева на ночь, подача СО2 получилась нулевой или минимальной. В общем вопросов пока много больше чем ответов. Скажу сразу, что я не химик, и могу ошибаться во многих предположениях и заключениях. Изменено 6.11.11 автор Slavkin |
|
#1509779 |
Постоянный посетитель
|
|
сообщение Slavkin Ну почему же. Вполне можно составить альтернативу баллону если использовать дешевый источник тепловой энергии и разнести генерацию СО2 и его потребление во времени. Предлагаю на рассмотрение и обсуждение идею схемы, которую можно собрать из стандартного оборудования. Основная идея не использовать СО2 сразу после генерации, а аккумулировать под необходимым давлением для последующего использования. 1) В качестве источника тепла предлагаю использовать газовую плиту, согласитесь, что очень дешево. 2) Соду, сразу большое количество, разогревать на газовой плите в соответствующей металлической герметичной емкости, с выходным патрубком, например можно использовать скороварку. 3) В качестве накопителя СО2 предлагаю использовать гидроаккумулятор (емкость 25-50-100 литров) от бытовых насосных станций. 4) Накопленный СО2 использовать так же, как и в случае баллонной системы, с использованием соответствующей регулирующей арматуры. Схема реализации примерно такая: Скороварка соединяется, через трубопровод из шланга высокого давления с обратным клапаном, шаровым краном и манометром, с гидроаккумулятором. Из гидроаккумулятора предварительно спущен воздух (я думаю до давления 0,5 атмосферы). В скороварку насыпается под завязку сода и ставится на газовую плиту. Как вы понимаете на газовой плите можно получить в данном случае любую необходимую для данной реакции температуру. При открытом шаровом кране СО2 получаемый в результате разложения соды будет поступать в гидроаккумулятор. При достижении максимального давления, при котором оптимально проходит реакция (по давлению и температуре реакции должны проконсультировать химики), плита выключается. шаровой кран закрывается. Для повышения давления в гидроаккумуляторе, через соответствующий автомобильный клапан накачивается автомобильным насосом воздух до давления необходимого для нормальной работы регулирующей арматуры обычной баллонной системы. Гидроаккумулятор соединяется вместо обычного баллона с СО2 и шаровой кран открывается. Скороварка после остывания открывается для регенерации соды. По-моему, на основе этой схемы можно создать рабочую установку, для использования в тех местах, где затруднительно заправлять баллоны. Так же можно попробовать таким же способом модернизировать использование СО2 полученного химическим путем (кислота + карбонаты) или брагой. Насколько данная схема будет экономически оправдана покажет опыт и расчеты, тем более, что первоначальные вложения вполне подъемны. Про гидроаккумулятор можно почитать на любом сайте, где обсуждаются проблемы автономного водоснабжения. |
|
#1510496 |
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
а кто плиту включает-выключает? если автоматика - то это рано или поздно кирдык |
|
#1510795 |
Постоянный посетитель
|
|
сообщение Sly Уважаемый Sly, Вы наверное не совсем внимательно прочитали мой предыдущий пост: сообщение kichrot Хотя наверное есть такие у кого руки отсохли и нет возможности закрыть газовый кран. Хотя и в этом случае легче попросить кого нибудь выключить плиту, чем городить автоматику. сообщение Slavkin Например, загружаем в скороварку 5 кг. соды. В гидроаккумуляторе получаем в идеале 1,3 кг. (660 л.) чистого СО2. Доводим давление в гидроаккумуляторе до необходимого давления и используем, как в обычной баллонной системе. Баллона с такой заправкой должно хватить на пару-тройку месяцев. Себестоимость СО2 примерно без первоначальных вложений: 4р. - 0,5 кг. соды 4 * 10 = 40 р. Стоимость газа минимальна и ей можно пренебречь. Согласитесь, что совсем не высокая цена, особенно когда заправлять баллон негде. Первая попавшаяся ссылка по устройству гидроаккумуляторов: http://www.semireche... |
|
#1510814 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение kichrot Добавьте сюда установку по "сжиживанию" СО2, посмотрите какое получится "до необходимого давления", и задумайтесь, не порвет ли СО2 под таким давлением тот гидроаккумулятор как тузик грелку? ...Первая попавшаяся ссылка по устройству гидроаккумуляторов: ... Слишком сложно и громоздко. Теряется сама идея компактного малообслуживаемого устройства. В основе работы гидроаккумуляторов резиновая "груша", которая под воздействием СО2 и угольной кислоты (при реакции выделяется не только СО2, но и вода, т.е. в резервуаре будет конденсат+СО2 угольная кислота) очень быстро выйдет из строя. ИМХО Если нет возможности использовать баллонную систему, то уж лучше бражку или Аппарат Киппа в новом исполнении или эту систему "доводить до ума", но без скороварок и гидроаккумуляторов. Чисто ИМХО. С уважением А.А. Изменено 7.11.11 автор AlexAlex |
|
#1510824 |
|
Постоянный посетитель
|
|
сообщение AlexAlex Современные бытовые гидроаккумуляторы рассчитаны на рабочее давление 6 атмосфер и максимальное давление 10 атмосфер. Берем рабочее давление 6 атмосфер при емкости гидроаккумулятора 50 литров и давлении воздуха 1 атмосфера. Доводим давление СО2 во время генерации до 6 атмосфер. Разница 5 атмосфер. Т.е. воздух сожмется в 5 раз. Объем СО2 будет 40 литров придавлении 6 атмосфер, т. е. 240 литров или 0,472 кг. Я описал безопасную заправку гидроаккумулятора. Если задуматься, то можно заправлять штатный углекислотный баллон, включив в промежуток между «скороваркой» и балоном вакуумный насос (можно изготовить из старого холодильного компрессора). При этом скорость реакции в «скороварке» должна повысится за счет создаваемого разрежения. Единственная проблема в данном случае - осушение СО2. сообщение AlexAlex Угольная кислота самая слабая из всех кислот. В основном ее агресивность проявляется только в отношении карбонатов. При этом присутствие раствора угольной кислоты в конденсате позволяет в небольшой степени увеличить объем СО2 в гидроаккумуляторе, вспомните газировку, которая и есть раствор угольной кислоты в самом явном виде. А вообще резина достаточно стойкий к кислотам материал. Привожу ссылку на таблицу химической стойкости резины: http://www.aqueduct.... Целесообразность реализации предложенной схемы может диктоваться: 1) Отсутствие возможности заправлять баллоны 2) Возможность размещения гидроаккумулятора. В личном доме с подворьем это не проблема 3) Низкая себестоимость СО2 в сравнении с иными альтернативными баллонной системе методами 4) Относительная простота и надежность реализации. 5) Использование стандартных и доступных комплектующих. 6) Надежность данной системы, при аккуратном исполнении, по моему мнению, соизмерима с балонной. |
|
#1510845 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение kichrot Ну если говорить об объемах 50 л, компрессорах (не вакуумных насосах, они здесь не нужны), подворьях и штатных углекислотных баллонах, то проще "изловчиться" и заправить один раз 40 л баллон и пользоваться им лет 10-15, без всякой лишней суеты, еще и дешевле получится. ... Угольная кислота самая слабая из всех кислот. ...А вообще резина достаточно стойкий к кислотам материал... Не спорю, кислота слабая, но как она "дружит" с резиной сказать не могу, не химик, не могу сказать как резина "дружит" и с газообразным СО2 под давлением 6-10 атм, но вот резина используемая в гидравлических шлангах высокого давления (160-250 атм) от контакта с жидким СО2 за неделю приходит в полную негодность. Так что думаю "груша" так же не долго прослужит. ИМХО С уважением А.А. Изменено 7.11.11 автор AlexAlex |
|
#1510855 |
Завсегдатай
|
|
сообщение kichrot А Вы уверены, что обратимая по определению реакция позволит дать давление 6 бар? Если задуматься, то можно заправлять штатный углекислотный баллон, включив в промежуток между «скороваркой» и балоном вакуумный насос (можно изготовить из старого холодильного компрессора). При этом скорость реакции в «скороварке» должна повысится за счет создаваемого разрежения. Единственная проблема в данном случае - осушение СО2. Вот-вот, иначе насос боюсь ну оооочень недолго протянет. Сама идея хорошая ИМХО, но как "прямоточный" источник. А вот "прикручивание" аккумуляторов все сразу усложняет. |
|
#1510857 |
|
Свой на Aqa.ru, Советник
|
|
сообщение kichrot http://www.semireche... Гидроаккумулятор служит для протдержания постоянного довления в системе водоснабжения сообщение kichrot Где берем? Ваша скороварка в состоянии создать давление пара в 6 атмосфер? Как Вы это проверяете? Манометр есть? Фотку, пожалуйста, выложите. Атмосферное давление в технике принято считать за НОЛЬ, поэтому умники придумали термин "техническая атмосфера". Хоть складывай, хоть вычитай, а ноль - он и в Африке ноль. сообщение kichrot А скороварку на разорвет? Попробуйте ее для начала опрессовать давлением в 1,25-1,5 от 6 атмосфер (7,5-9 атмосфер). Это так, для собственной безопасности. сообщение kichrot Угу. В соединении с перегретым водяным паром угольная кислота очень агрессивна к стальным конструкциям. При КН=6 по гидрокарбонату, после Na-катионитового фильтра, заменяющего соли жесткости на соду, эта смесь разъедает стандартную черную водо-газопроводную трубу в конденсатной линии парового котла примерно за 1-1,5 месяца. А там производительность всего-то до 10 тонн промышленного пара в час. Это - из моего опыта работы в паровой промышленной котельной. ЗЫ. Ваша идея получения СО2 похожа на промышленное производства пара, но для реализации ее, ИМХО, нужны и промышленные же методы. Не скороварка, а паровой котел из нержавейки, с манометрами, взрывными клапанами и запорной арматурой, выдерживающей 3-5 рабочих давления системы при температуре 300-400 градусов Цельсия. Для квартиры "не айс" получается. Дешевле баллон купить. Изменено 8.11.11 автор Daxel |
|
#1511003 Нравится Slavkin
|
Посетитель
|
|
Уважаемые эксплуатанты, которые закладывают в свои планы покупку соды килограммами, это может привлечь внимание органов, т.к. она используется при изготовлении моджахедской взрывчатки(как и марганцовка). Друг моего отца, не помню, зачем, но начал регулярно покупать в магазине соду, по несколько пачек - довольно скоро встретили у входа. И это в Белгороде, не в Москве. |
|
#1524475 |
Модератор , Советник
|
|
Enjoy Похоже кто-то перебдел. Никакого применения для соды в этом смысле нет. Видимо любые неординарные покупки могут вызвать подозрение. Например, если каждый день покупать 10кг лимонов или 20 пачек черного перца. Кто-нибудь бдительный настучит и будут спрашивать зачем. |
|
#1525866 |
|