Плазмотронный пиролиз угля

Кабанчик

Здравствуйте, уважаемые Форумчаны!
Кто силëн в химии?
Есть дурная идея- построить реактор для синтеза генераторного газа.
Для сего :
-1 Вариант- взять тару с угле-водяной смесью и в неë поместить трубчатый электрод с наружной изоляцией и зажечь подводную дугу, получающиеся продукты отводить через трубку.
-2 Вариант- зажечь дугу между электродом и трубкой и в неë подавать суспензию.
-3 Вариант- сталкивать потоки плазмы с встречной струëй суспензии.
Всё это с участием магнитов от магнетрона или динамика
Зачем? Создание защитной атмосферы, нагрев чего-нибудь под пайку/деформацию, эксперименты с восстановлением окислов активным водородом, просто интересно что там получится на выходе..
Питание планируется от ZVS драйвера.
Собственно два последних варианта предполагают немедленное сожжение, первый- накопление в ëмкости.
Вопросы:
- будут ли на выходе органические соединения, ацетилен?
- Как обеспечить наибольший выход газа при наименьшей подводимой мощности?
- Подойдëт ли крутопадающая характиристика строчника?

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 1:24 pm

Dalamar

А классический способ чем не устраивает? Продувать пар или смесь его с воздухом через горячий уголь?

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 2:05 pm

Кабанчик

Dalamar писал(а):
Продувать пар или смесь его с воздухом через горячий уголь?

Нужно разогревать уголь в большом объеме, нужен поддув, горн, кипятильник, всë это разогревать, остужать..
А тут за секунды оно будет готово к работе, подать напряжение на электроды, подать суспензию, в любой момент можно выключить и оставить в покое, время готовности- вот за чем вся эта история.

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 2:15 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик, не знаю, как уголь, а графит в индукторе нагревается вполне себе, причём температура ограничивается равновесным излучением абсолютно чёрного тела. То есть при киловатте шар диаметром 40мм дойдёт примерно до тыщи градусов, а дальше этот киловатт будет радостно излучаться в виде инфракрасного и видимого излучения

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 2:23 pm

Кабанчик

Электромонтёр писал(а):
индукторе
Можно разделить поток на две трубки и обогнуть их витком вокруг магнитопровода, тогда можно и напрямую с инвертора...

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 3:14 pm

Mouse Oxalate

Что собственно такое генераторный газ? В идеальной теории это угарный газ и водород. На деле, как правило будет присутствовать еще какое-то количество паров воды. Это если его получать классическим способом.

Если дуговым, то температура будет излишне высокой и можно поиметь еще метан и какую-нибудь рандомную шляпу (ацетилен, или возможно даже циан, если там азот из воздуха был). ИМХО, классический способ будет более удачен по водороду.

И да, уголь вроде только древесный (и возможно кокс), при попытке замутить это из каменного угля, на выходе получится полный спектр химического рандома, по большей части токсичного и канцерогенного.

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 3:21 pm

Глеб

Кабанчик писал(а):
Зачем? Создание защитной атмосферы, нагрев чего-нибудь под пайку/деформацию, эксперименты с восстановлением окислов активным водородом, просто интересно что там получится на выходе..
Если цель - получить водород, то пиши дешёвый и простой рецепт:
1) В леруа: покупаешь магниевый анод (цена вопроса - 150 рублей)
2) В ашане/любом другом продуктовом магазине: покупаешь уксусную кислоту, подойдёт даже обычный 3 % уксус (цена вопроса - 100 рублей)
3) Дома: отпиливаешь кусочек анода, кладёшь в реактор, заливаешь уксусом... Profit! Выход газа будет на порядок больше, чем от пиролиза, тем более по той схеме, что ты предлагаешь.

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 3:49 pm

Кабанчик

Глеб писал(а):
Выход газа будет на порядок больше, чем от пиролиза
Это очень хорошо, но почему выход на пиролизе будет маленьким? А если применить нагрев сопротивления, то же будет плохо?
Прикинул, стержень 8*100 массой 8 грамм
даст 0.34 моля газа или около 7 литров.. Неужели с питанием от звс всë будет так уныло? А если взять Его величество? Ампер при 2 кВ может хватит? А если сделать адский СвароСтрочник?

Offtopic:

кстати, а есть на Флае СвароСтрочник?

Добавлено: Sun Apr 02, 2023 5:00 pm

Глеб

Кабанчик писал(а):
Неужели с питанием от звс всë будет так уныло?
Строчник вроде бы порядка 200 Вт держит в норме. Хотя его можно раскочегарить и на 500 Вт, есть таки некоторые сомнения. Но тут вопрос даже не в этом. В чём смысл таких заморочек с пиролизом, если есть способ гораздо ПРОЩЕ и ДЕШЕВЛЕ? И по надёжности он превосходит самопальную пиролитическую установку. По поводу выхода газов тут уже сказали, что чистого водорода и угарного газа получить, скорее всего, не получится.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 8:36 am

Кабанчик

Глеб писал(а):
В чём смысл таких заморочек с пиролизом
Во времени готовности и большей мобильности.
Понижаем ставки. Просто горелка на угле, моментального распала.
Чтобы воткнул в розетку и готово, не ждать пока разогреется, остынет. Тупо горелка на углеВодяном топливе с высоковольтным Мотоподжигом, ну или от КЗ, или транс на феррите с питанием от мощного импульсника.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 10:23 am

Ivani

Кабанчик писал(а):
Тупо горелка на углеВодяном топливеВ̶е̶л̶о̶с̶и̶п̶е̶д̶ плазмотрон изобретаешь?

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 10:39 am

Кабанчик

Ivani писал(а):
В̶е̶л̶о̶с̶и̶п̶е̶д̶ плазмотрон изобретаешь?

Дя.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 10:51 am

Dalamar

Следует учесть, что эта реакция еще и эндотермическая 132 кДж/моль, только на образование газа уйдет примерно 25% энергии, что может быть получена при его сжигании. Но это при 100% КПД преобразования тепла электрической дуги в химические реакции. Но по факту там будет много меньше.
7 литров газа потребует 40 кДж энергии просто так.
Скорее всего, при сжигании полученного газа будет много меньше теплоты, чем получилось бы если всю электроэнергию пустить просто в плазмотрон и много меньше водорода, чем выделилось бы при электролизе.
Классическая газификация угля тем и хороша, что для нее можно использовать тепло горения самого угля и более дорогих источников энергии не требуется. Хотя первичный запуск реакции вполне можно делать и дугой.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 9:03 pm

Linkoln

Кабанчик писал(а):
Есть дурная идея- построить реактор для синтеза генераторного газа.
Очень точно сказано !
Конечная цель этой авантюры?
Выход газа будет пшик.Больше потребление ел енергии чем потом из полученного газа.
ТЕН поставьте, можно с угольным-графитовым элементом . Мороки меньше.
Пиролиз органики -да есть такое . Но там смысл совсем другой(получение ценного хим сырья из простого). Синтез газ из угля да тоже можно и даже нужно.
Но опять же, там другие размеры и выход тогда другой. Это все равно что делать паро-газовую электростанцию в обувной коробке.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 10:10 pm

Dalamar

Linkoln писал(а):
Это все равно что делать паро-газовую электростанцию в обувной коробке.

А вот это вполне может получиться. Киловатт на 10-20. Только очень дорого и с небольшим ресурсом.
Да всякие крылатые ракеты примерно на таких штуках и работают, правда без паровой ступени и чуть побольше коробки. Но есть и меньше коробки, а паровая ступень будет все же проще газовой.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 10:53 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик, а не проще зажигать дугу между графитовыми электродами в камере, продуваемой водяным паром?

H20 + C -> CO + H2

Здесь три момента.

1. Реакция поглощает тепло, то есть нужна большая тепловая мощность.

2. Имеет место реакция 2СО <-> СО2 + С, и чтобы сместить равновесие влево, нужен нагрев порядка 2000К. То есть нужен небольшой объём.

3. Одним из компонентов "водяного" "синтез-газа" является водород, который умеет просачиваться сквозь металлы и имеет шиоркий диапазон взрываемости - от 10% до 90%. Для сравнения природный газ от 5% до 15%.

Питать дуговой "реактор" можно от сварочного аппарата при условии его нагрузки не более 50% при паспортном ПВ=60%.

Добавлено: Mon Apr 03, 2023 11:24 pm

Кабанчик

Dalamar писал(а):
Хотя первичный запуск реакции вполне можно делать и дугой.

Вот, это уже интересно. Запускать процесс дугой, а поток сгоряющего в атмосфере газа направить встречно поступающему топливу. Linkoln писал(а):
ТЕН поставьте, можно с угольным-графитовым элементом
То же думал, кусок шамота а в него запихать нагревательный элемент для поджига.
Электромонтёр писал(а):
Одним из компонентов "водяного" "синтез-газа" является водород, который умеет просачиваться сквозь металлы и имеет шиоркий диапазон взрываемости - от 10% до 90%
Не подумал.. Надеюсь, не взорвусь.
Если их использовать можно с ПВ 0.6 при мощности 0.5 то при ПВ 1 мощность будет около 0.3?
А если держать дугу между нагреваемым ( восстанавлиемым, ведь так можно?) предметом и через электрод ( графитовая трубка) подавать суспензию? (Или пар)

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 5:35 am

Mouse Oxalate

Электромонтёр писал(а):
Питать дуговой "реактор" можно от сварочного аппарата при условии его нагрузки не более 50% при паспортном ПВ=60%.
Не стоит забывать, что честные производители пишут ПВ в цикле 10 минут. А нечестные в цикле 5 минут. Если цикл удлинить например до 1000 часов, то там все будет печально.

Сварочный инвертор нельзя нагрузить наполовину, и уйти домой на ночь, въебет скорее всего. Ибо перегреется даже то, что в десятиминутном цикле было чуть теплым. Владельцы Ресант гарантируют это смех

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 11:32 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Мне как-то кучу ресант после таких опытов приволокли. Отгорают дросселя на выходе и прогорают электролиты. Половину удалось восстановить. Но нагружать надо не более 40-50% от паспортного тока. То ресанта 200 ампер 80-100.

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 6:29 pm

Глеб

Электромонтёр писал(а):
Питать дуговой "реактор" можно от сварочного аппарата при условии его нагрузки не более 50% при паспортном ПВ=60%.
Тут уже об этом написали, но таки свои 5 копеек вставлю. Сварочный инвертор НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕН для постоянной работы в качестве источника питания. Никто не говорит, что он въебёт в первые же несколько часов (или вообще когда-то), но никаких гарантий тому нет. Так что оставлять без присмотра это ни в коем случае нельзя, ну и про гарантию на сварочник можно забыть. Если есть острое желание заниматься темой, то можно накупить БУшных серверных блоков питания, они достаточно мощные, недорогие, но при этом могут в постоянную нагрузку и имеют соответствующие защиты.

Кабанчик писал(а):
Надеюсь, не взорвусь.
Заебись принцип. Надеюсь, ты не в квартире этим занимаешься. Гремучий газ взрывается сильнее, чем обычный бытовой, но даже он, как известно, может целый подъезд снести. Помню, как лопал пузырьки гремучки от маломощного электролизёра. Диаметр пузыря сантиметр, а по громкости - как воздушный шарик лопнуть.

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 7:18 pm

Электромонтёр
Экспериментатор

Водород, в отличии от газа, не пахнет ничем. Газ правда воняет из-за того, что туда зело вонючий одорант добавляют, чтобы чел надёжно 1% учуял.

Кабанчик, при объёме кухни тротиловый эквивалент водородного взрыва может килограмма два набрать. Сделай вытяжку для опытов. А то вполне перекрытия сложатся при неудаче. Видел по местному каналу зомбовидения результат неудачной эксплуатации газового оборудования - у пятиэтажки подъезд чуть не обвалился и полностью пришёл в негодность. В двух километрах от моего дома сие было, лет пятнадцать назад.

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 8:02 pm

Dalamar

Скорее килограмм двадцать. Т.е. подъезд сложится наполовину или целиком, наблюдал такое.
Еще этим газом можно и угореть, он же и есть угарный.
Хотя водород вполне гонят по трубам и хранят в баллонах, через железо при комнатной температуре он не проникает.
Поэтому, если количество газа существенно превышает лабораторное (миллилитры, десятки), то лучше это делать на улице.

Кабанчик писал(а):
Запускать процесс дугой, а поток сгоряющего в атмосфере газа направить встречно поступающему топливу.
Газа не надо. Добавить в поступающий водяной пар воздуха - какое-то количество сгорающего угля даст необходимое тепло.

Добавлено: Tue Apr 04, 2023 9:47 pm

Кабанчик

Электромонтёр писал(а):

Мне как-то кучу ресант после таких опытов приволокли
Каких таких опытов? Чай не металлы плавили?
Электромонтёр писал(а):
Владельцы Ресант гарантируют это

Собственно так он ко мне и попал
Глеб писал(а):
Надеюсь, ты не в квартире этим занимаешься
Все опыты с горелками, с индукционками, с получением азотки и так далее будут летом в дерëвне, на воздухе
Dalamar писал(а):
сгорающего угля даст необходимое тепло.
Тогда теоретическая модель примет вид: суспензия смешивается с воздухом, проходит в камеру сжигания, где между ней и куском графита зажигается дуга, часть еë нагревается до воспламенения и добавляет мощи дуге, и всë это дело реагирует под собственным теплом и выходит на воздух уже в виде диоксида углерода, водорода, воды и угарного газа...
Тепло и восстанавливающая атмосфера.

Добавлено: Wed Apr 05, 2023 2:23 am

Электромонтёр
Экспериментатор

Кабанчик писал(а):
Каких таких опытов?

Гальваника. Поэтому я и решил свой преобразователь от 3х380 построить, чтобы 24В 125А / 12В 250А долговременно. Не хотел с китайскими сварочниками связываться. Вполнакала кстати вполне работало, но дросселя просто кипели, ставил внешний пропеллер для охлаждения https://youtu.be/a04zOXuzS48 но это всё сейчас заглохло.

Добавлено: Wed Apr 05, 2023 3:24 am

Dalamar

Кабанчик писал(а):
суспензия смешивается с воздухом, проходит в камеру сжигания

Да зачем суспензия-то? Уголь сразу поместить в камеру сжигания, в твердом виде и сильно избыточном количестве (или добавлять периодически), на что-нибудь типа колосника, но непроводящего (керамических стержней). А подавать туда только воздух и воду (в виде пара или аэрозоля), снизу, соотношение регулировать. Дугу для подогрева и запуска туда же (один электрод, второй - уголь). Сверху пойдет нужная смесь газов.

Добавлено: Wed Apr 05, 2023 5:31 pm