- Способы получения и производства углекислого газа
- Что можно сделать из природного газа
- Как получить газ из мусора
- Синтез-газ — Что такое Синтез-газ?
- технология получения газа и преимущества использования
- Как получить газ и бензин из отходов
- Cинтез-газ: способы получения и применение
- 5 шагов для первой откачки газа
- Как накачать собственный газ: 12 шагов (с изображениями)
- 6 лучших поз и советов, как избавиться от газов
- Как правильно откачивать газ
- Как получить бензин из машины | Уход за автомобилем и ремонт
- Что такое топливный бак
- Как узнать, есть ли вода в баке
- Как откачать бензин из автомобиля с помощью сифонного насоса
- Пошаговое руководство по удалению бензина из автомобиля путем добавления давления воздуха
- Как напрямую опорожнить бензобак
- Зачем нужно знать, как откачивать бензин из автомобиля
- Купите новую машину и отремонтируйте ее самостоятельно
- Как качать газ: пошаговое руководство
- 7 простых способов приручить чрезмерное газообразование или метеоризм
Способы получения и производства углекислого газа
Углекислый газ не является редким и получают его как побочный продукт, что положительно сказывается на его стоимости. Поэтому он является самым дешевым газом, применяемым для защиты, метала сварного шва в процессе сварки. Кратко о способах производства углекислоты говорилось в статье о свойствах углекислого газа и теперь настало время рассмотреть их более подробно.
В промышленном масштабе углекислый газ получают следующими способами:
- из известняка, в котором содержится до 40% СО2, кокса или антрацита до 18% CO2 путем их обжига в специальных печах;
- на установках, работающих по сернокислому методу за счет реакций взаимодействия серной кислоты с эмульсией мела;
- из газов, образующихся при брожении спирта, пива, расщепления жиров;
- из дымовых газов промышленных котельных, сжигающих уголь, природный газ и другое топливо. Дымовой газ содержит 12-20% СО2;
- из отходящих газов химических производств, в первую очередь синтетического аммиака и метанола.
На данный момент наиболее распространенным способом производства углекислоты является – получение из газов при брожении.
Получение углекислого газа из газов при брожении
Отходящий газ при брожении представляет собой почти чистый углекислый газ и является дешевым побочным продуктом производства.
На гидролизных заводах при брожении дрожжей с опилками выделяются газы, содержащие 99% CO2.
1 — бродильный чан; 2 — газгольдер; 3 — промывочная башня; 4 — предварительный компрессор; 5 — трубчатый холодильник; 6 — маслоотделитель; 7 — башня; 8 — башня; 9 — двухступенчатый компрессор; 10 — холодильник; 11 — маслоотделитель; 12 — цистерна.
Схема получения углекислого газа на гидролизных заводах
Газ из бродильного чана 1 подается насосами, а при наличии достаточного давления поступает самостоятельно в газгольдер 2, где происходит отделение от него твердых частиц. Затем газ поступает в промывочную башню 3, заполненную коксом или керамическими кольцами, где он омывается встречным потоком воды и окончательно освобождается от твердых частиц и растворимых в воде примесей.
Так как при сжатии температура углекислого газа повышается до 90-100°С, то после компрессора газ поступает в трубчатый холодильник 5, где охлаждается до 15°С. Затем углекислота направляется в маслоотделитель 6, где отделяется масло, попавшее в газ при сжатии. После этого углекислый газ подвергается очистке водными растворами окислителей (KMnO4, K2Cr2P7, гипохромитом) в башне 7, а затем осушке активированным углем или силикагелем в башне 8.
После очистки и осушки углекислота поступает в двухступенчатый компрессор 9. На ступени I происходит сжатие его до 1-1,2 МПа. Затем углекислый газ поступает в холодильник 10, где охлаждается со 100 до 15°C, проходит маслоотделитель 11 и поступает на II ступень компрессора, где сжимается до 6-7 МПа, превращается в жидкую двуокись углерода и собирается в цистерну 12, из которой производится заправка стандартных баллонов или других емкостей (танков).
Принципиально процесс производства углекислого газа другими методами ничем не отличается от вышеуказанного: сначала газ очищается, потом производят осушку, а на последнем этапе охлаждение и сжатие для превращения в жидкость, поскольку в данном виде его удобно хранить и транспортировать.
Что можно сделать из природного газа
Природный газ отлично вступает в химическую реакцию горения. Поэтому чаще всего из него получают энергию — электрическую и тепловую. Но на основе газа можно сделать еще удобрение, топливо, краску и многое другое.
Значительные объемы газа использует также металлургическая промышленность. Но и здесь природный газ также используется как источник энергии — для разогрева доменных печей.
Зеленое топливо
В России около половины поставок газа приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Даже если в доме нет газовой плиты или газового водонагревателя, все равно свет и горячая вода, скорее всего, получены с использованием природного газа.
Природный газ — самое чистое среди углеводородных ископаемых топлив. При его сжигании образуются только вода и углекислый газ, в то время как при сжигании нефтепродуктов и угля образуются еще копоть и зола. Кроме того, эмиссия парникового углекислого газа при сжигании природного газа самая низкая, за что он получил название «зеленое топливо». Благодаря своим высоким экологическим характеристикам природный газ занимает доминирующее место в энергетике мегаполисов.
На газе можно ездить
Природный газ может использоваться как моторное топливо. Сжатый (или компримированный) метан стоит в два раза дешевле 76-го бензина, продлевает ресурс двигателя и способен улучшить экологию городов. Двигатель на природном газе соответствует экологическому стандарту Евро-4. Газ можно использовать для обычных автомобилей, сельскохозяйственного, водного, воздушного и железнодорожного транспорта.
Компримированный газ получают на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) путем сжатия природного газа, поступающего по газопроводу, до 20–25 МПа (200–250 атмосфер).
Еще из природного газа можно производить жидкие моторные топлива по технологии «газ-в-жидкость» (gas-to-liquid, GTL). Поскольку природный газ — достаточно инертный продукт, практически всегда при переработке на первом этапе его превращают в более реакционно-способную парогазовую смесь — так называемый синтез-газ (смесь СО и Н
2).
Далее ее направляют на синтез для получения жидкого топлива. Это может быть так называемая синтетическая нефть, дизельное топливо, а также смазочные масла и парафины.
Впервые жидкие углеводороды из синтез-газа получили немецкие химики Франц Фишер и Ганс Тропш еще в 1923 году. Правда, тогда в качестве источника водорода они использовали уголь. В настоящее время различные варианты метода Фишера-Тропша используются во многих представленных на рынке процессах превращения газа в жидкие углеводороды.
Отбензинивание
Первичная переработка газа происходит на ГПЗ — газоперерабатывающих заводах.
Обычно в природном газе помимо метана содержатся разнообразные примеси, которые необходимо отделить. Это азот, углекислый газ, сероводород, гелий, пары воды.
Поэтому в первую очередь газ на ГПЗ проходит специальную обработку — очистку и осушку. Здесь же газ компримируют до давления, необходимого для переработки. На отбензинивающих установках газ разделяют на нестабильный газовый бензин и отбензиненный газ — продукт, который впоследствии и закачивают в магистральные газопроводы. Этот же уже очищенный газ идет на химических заводы, где из него производят метанол и аммиак.
А нестабильный газовый бензин после выделения из газа подается на газофракционирующие установки, где из этой смеси выделяются легкие углеводороды: этан, пропан, бутан, пентан. Эти продукты тоже становятся сырьем для дальнейшей переработки. Из них в дальнейшем получают, к примеру, полимеры и каучуки. А смесь пропана и бутана сама по себе является готовым продуктом — ее закачивают в баллоны и используют в качестве бытового топлива.
Краска, клей и уксус
По схеме, похожей на процесс Фишера-Тропша, из природного газа получают метанол (CH3OH). Он используется в качестве реагента для борьбы с гидратными пробками, которые образуются в трубопроводах при низких температурах. Метанол может стать и сырьем для производства более сложных химических веществ: формальдегида, изоляционных материалов, лаков, красок, клеев, присадок для топлива, уксусной кислоты.
Путем нескольких химических превращений из природного газа получают также минеральные удобрения. На первой стадии это аммиак. Процесс получения аммиака из газа похож на процесс gas-to-liquid, но нужны другие катализаторы, давление и температура.
Аммиак сам по себе является удобрением, а также используется в холодильных установках как хладагент и в качестве сырья для производства азотсодержащих соединений: азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида.
Как получается аммиак
Вначале природный газ очищают от серы, затем он смешивается с подогретым водяным паром и поступает в реактор, где проходит через слои катализатора. Эта стадия называется первичным риформингом, или парогазовой конверсией. Из реактора выходит газовая смесь, состоящая из водорода, метана, углекислого (СО2) и угарного газов (СО). Далее эта смесь направляется на вторичный риформинг (паровоздушная конверсия), где смешивается с кислородом из воздуха, паром и азотом в необходимом соотношении. На следующем этапе из смеси удаляют СО и СО2. После этого смесь водорода и азота поступает собственно на синтез аммиака.
Как получить газ из мусора
Оказывается, даже сорняки и навоз способны экономить ваши деньги. С помощью самодельного биогенератора из этих отходов можно получать газ.
Мы в буквальном смысле слова ежедневно ходим по энергоносителям. Ведь это почти весь бытовой мусор, опавшая с кустов и деревьев листва, ботва с/х культур и сорняков (которые часто просто сжигают, загрязняя атмосферу), а также навоз. Вместо того, чтобы на вывоз и утилизацию мусора тратить деньги, их можно получать от его переработки.
Строим биогенератор
Можно соорудить на подворье в своем фермерском хозяйстве индивидуальную биоустановку, т.н. биогенератор (БГ). Его строительство не требует каких-либо специальных знаний. Из материалов понадобятся обычный камень или кирпич, бетонные блоки или жесть, металлические или металлопластиковые трубы (метраж зависит от места установки БГ до источника питания), цемент, песок, газовый кран. Из инструментов – электросварка, болгарка, рулетка, кельма, молоток, уровень. БГ можно построить на 6, 8, 12 куб. м.
Схема биогенераторной установки для открытого воздуха
1 – водный затвор и шланг выхода газа, 2 – наружный бак для загрузки органической массы, 3 – труба дозагрузки топлива, 4 – механическая мешалка, 5 – внутренний бак для сбора газа, 6 – слив удобрений
Получаем газ
Построив установку, загружаете ее органическим сырьем разного происхождения. Через 7-8 дней вследствие анаэробной (без доступа воздуха) ферментации (перегнивание, разложение) органических веществ получаете газовый продукт. Решающую роль в процессе ферментации играет температура: подогрев сырья до 15-20˚С вдвое увеличивает производство энергоносителя. Еще одно важное условие – полная герметизация установки. Обеспечить работу (загрузку) БГ объемом 12 куб.м для одной семьи трудно. Поэтому имеет смысл объединить усилия и ресурсы 3-4 усадьбам, которые находятся рядом и имеют по газовой плите с духовкой. Одной заправки установки достаточно, чтобы в течение года пользоваться газом бесперебойно.
Повышаем урожайность
На каждом подворье, даче и тем более фермерском хозяйстве в течение года скапливается масса органических веществ. Порой их просто складывают на навозные кучи, а через год получают сыпец, который как ценное удобрение широко используется дачниками, огородниками, цветоводами. Однако во время ферментации на открытом воздухе из него улетучивается значительная часть питательных веществ, необходимых растениям. А вот в установке без доступа воздуха и воздействия природных факторов получают удобрение, сохраняющее все свои ценные свойства и повышающие урожайность культур в несколько раз.
Так легко вместо проблем с мусором можно получить газ и высокий урожай.
Биогенератор
Биогаз получают путем переработки биомассы (т.е. органических сельскохозяйственных и бытовых отходов) метановым брожением. Его составными компонентами являются метан(СН4) – 70%, углекислый газ (СО2) – 30%, в очень незначительном количестве представлены H2S, H2 и N2. Теплотворная способность биогаза составляет от 5000 до 8000 ккал/куб. м, что практически соответствует применяемым в народном хозяйстве и быту газовым смесям. На 1 т органического вещества образуется от 250 до 500 куб. м биогаза. Помимо него, в биогенераторах образуется концентрированное обеззараженное органическое удобрение без запаха с влажностью 65-70%.
Синтез-газ — Что такое Синтез-газ?
15007
Синтез-газ — смесь монооксида углерода и водорода.
Синтез-газ — смесь монооксида углерода и водорода.Получение синтез-газа является первой стадией превращения природного газа и угля не только в жидкие топлива, но и химические продукты.
В промышленности синтез-газ получают паровой конверсией метана, парциальным окислением метана, газификацией угля.
Эти способы обладают высокой себестоимостью.
Применение катализаторов означает осуществление на поверхности катализатора ряда химических превращений.
Этот метод зарекомендовал себя как более эффективный и дешевый.
В зависимости от способа получения соотношение CO:Н2 варьируется от 1:1 до 1:3.
В зависимости от применяемого сырья и вида конверсии (водяным паром или нестехиометрическим количеством О2) соотношение компонентов в газовой смеси изменяется в широких пределах:
- СН4 + Н2О : СО + 3Н2
- СН4 + ½O2 : СО + 2Н2
- -СН2-+ Н2О:СО + 2Н2
- -СН2-+ ½O2 :СО + Н2
По наиболее распространенному методу Лурги получают сырой газ следующего состава:
- 15-18% СО,
- 38-40% Н2,
- 9-11% СН4,
- 30-32% СО2;
- с повышением температуры увеличивается доля СО,
- с возрастанием давления — Н2 и СН4.
Примесями могут быть инертные газы (N2 и др. ) и Н2S, если сырье содержало серу.
Синтез-газ очищают от Н2S и СО2 селективными растворителями; соотношение между СО и Н2 регулируют, если необходимо, конверсией оксида углерода водяным паром.
Синтез-газ получают также наряду с целевым продуктом ацетиленом при окислительном пиролизе природного газа.
технология получения газа и преимущества использования
На чтение 7 мин Просмотров 115 Опубликовано Обновлено
С необходимостью решать вопросы по утилизации продуктов жизнедеятельности животных приходится сталкиваться каждому фермеру, независимо от его статуса. Чтобы погрузить, вывезти и захоронить отходы требуются немалые вложения. Существует эффективное и относительное решение, позволяющее превратить экскременты в деньги. Переработка навоза в биогаз — это технология, которой уже давно пользуются в развитых странах.
Общие сведения о биогазе
Из навоза можно получать газ, так как на 70% летучие выделения состоят из метанаНавоз содержит в себе множество питательных веществ и минералов. В малом количестве его можно реализовать в небольшом хозяйстве, где есть грядки и огороды. Для средних и крупных фермеров утилизация отходов является настоящей головной болью. Скапливающиеся кучи издают нестерпимый запах, являются источниками инфекции, их содержимое постепенно теряет свои полезные свойства.
Биогаз из навоза имеет практически одинаковый состав с природным газом, который используется в коммунальных системах. Образование горючих летучих соединений происходит благодаря деятельности анаэробных бактерий, для которых органическое сырье является источником пищи. Выделяемое ими вещество на 70% состоит из метана и на 30% из углекислого газа. Первый компонент легче воздуха, второй тяжелее, что способствует их естественному разделению без использования механики и электроники. Остается собрать газ из навоза и направить его к потребителям.
На этом преимущества добычи биотоплива в домашних условиях не заканчиваются. В бункере остается высококачественное удобрение, насыщенное фосфором и азотом, утратившее большую часть патогенных микроорганизмов, погибших в условиях отсутствия кислорода. Полученный газ по своим свойствам практически не уступает природным аналогам. По степени теплоотдачи 1 м³ сопоставим с 1,5 кг каменного угля.
Условия для образования газа из навоза
В реакторе нужно поддерживать температуру от 30 до 50 градусов для жизнедеятельности бактерийГорючее вещество является продуктом жизнедеятельности миллиардов бактерий перерабатывающих органические остатки, которые производят домашние животные и птицы. Чтобы этот процесс происходил интенсивно и непрерывно, должны быть созданы соответствующие условия. Метан природного происхождения образовался в недрах земли, на территории с теплым климатом.
Чтобы получить газ из навоза необходимо следующее:
- Герметичный резервуар. Находящийся в воздухе кислород угнетающе действует на анаэробных бактерий.
От этого их активность снижается, выработка горючих соединений уменьшается до минимума. Кроме этого, наличие кислорода способствует развитию болезнетворных организмов, вредных и опасных для здоровья человека. Не следует забывать и о специфических ароматах, которые издают фекалии.
- Температурный режим. Участвующие в процессе разложения навоза бактерии активизируются и отлично себя чувствуют при температуре + 30-50 ºС. Чтобы этого достичь, потребуется создать надежную и эффективную теплоизоляцию для емкости с навозом.
- Оборудование для сбора, хранения и транспортировки добытого сырья в дом. Установку нужного типа можно купить или сделать ее самостоятельно из подручных материалов. Второй способ дешевле, но требует больше времени и сил.
При правильном подходе к делу несложно получать до 4 л биотоплива на 1 л полезного объема емкости.
Технология получения биогаза из навоза
Полученный газ необходимо осушить, чтобы он мог горетьДобыча газа из отходов и последующее его использование в качестве топлива позволяет сэкономить на коммунальных услугах и снизить нагрузку на окружающую среду. При большом объеме получаемого сырья его можно использовать для нагрева воды и выработки электроэнергии.
В качестве сырья для производства метана в домашних условиях применяются экскременты птиц, пушных животных, мелкого, среднего и крупного домашнего скота. Допускается включать в смесь ботву, опилки, траву, листву, животные жиры и субпродукты, оставшиеся после забоя.
Получение топлива происходит следующим образом:
- Создание конструкции, которая по своему устройству напоминают место, где обитают анаэробные бактерии — желудок. Там тепло, темно и нет кислорода.
- Приготовление смеси для брожения. Она на 90% должна состоять из воды без хлора. Раствор заливается и практически сразу начинается процесс брожения. При грамотно созданных условиях он длится около 12 дней.
- Отработанный материал откачивается, вместо него заливается новый. Подсаживать свежих бактерий не нужно, так как они уже есть в помете.
- Осушение биогаза. В нем содержится большое количество влаги, если продукт не переработать, гореть он не будет.
- Сбор полученного топлива. Для этого используются цистерны, бочки, пластиковые резервуары или полимерные мешки.
Газодобывающие установки могут быть индивидуальными, для одного дома, или общими, снабжающими топливом несколько фермерских хозяйств, специализирующихся на животноводстве.
Схема базовой установки
Летом установка не требует затрат. Зимой необходим подогрев навозной жижиЧтобы добыть биометан из навоза, нужно создать эффективную установку, в которой будет интенсивно и непрерывно происходить процесс брожения, вызванный деятельностью анаэробных бактерий. Чтобы перерабатывать сырье на протяжении года, вне зависимости от температуры воздуха, следует продумать систему подогрева.
Стандартная базовая установка состоит из таких частей:
- Биореактор. Представляет собой цистерну, емкостью 5-50 м³. Изделие имеет ревизионный люк, отверстия для подачи сырья, вывода удобрений и оттока продуктов брожения. Также в танке устанавливается устройство для перемешивания биомассы принудительного или естественного действия.
Бак отделывается теплоизоляционным материалом для защиты от холода.
- Загрузочный контейнер. В него сваливается навоз и прочее сырье. После смешивания с водой субстанция насосом закачивается в реактор.
- Емкость для сбора удобрений. В него поступает отработанный материал, богатый минералами и питательными веществами.
- Система обогрева. Для поддержания нужной температуры под баком устанавливается отдельный обогреватель или по его периметру пускаются трубы от котла, работающего на биогазе.
- Трубопровод. В нем ставится фильтр, клапан, осушитель и компрессор. Эти конструкции забирают часть выделяемых из навоза веществ, но качество газа значительно повышается.
- Газгольдер. Находится на самой высокой точке конструкции. Предназначен для сбора и хранения готового продукта. Емкость хранилища соответствует расчетному объему производимого газа. Если бак металлический, газ содержится в нем под давлением до 12 атмосфер.
Некоторые модели установок оснащаются щитом управления.
Это несколько увеличивает стоимость изделия, но полностью автоматизирует процесс получения биогаза. Контроллер поддерживает нужную температуру, производит перемешивание сырья, отводит газ, загружает навоз и откачивает отработанный материал.
Получение газа из навоза в домашних условиях
Кроме газа из биореактора получают качественное органическое удобрениеДля строительства установки для получения газа из навоза нет необходимости согласовывать свои планы с какими-либо инстанциями. Это сооружение замкнутого типа и не создает угрозы загрязнения почвы, атмосферы и грунтовых вод.
Возведение биореактора проводится в такой последовательности:
- Определение места расположения и размера установки. Составление схемы.
- Изготовление или покупка готового бака. Как вариант для маленького участка — строительство подземного резервуара из армированного бетона.
- Сверление отверстий для труб, установка уплотнителей.
- Установка бака для навоза и приема удобрения.
- Прокладка коммуникаций (подающая и выводная труба, отопительный контур).
- Монтаж баллона для сбора биогаза. Обустройство соединительного канала компрессором, фильтром и гидрозатвором.
- Подвод воды и электричества.
- Утепление и отделка сооружения, уборка территории.
Массу нужно постоянно перемешивать, чтобы она была однородной. Делать это можно вручную или с помощью электродвигателя. Используется миксер, закрепленный на верхней стенке реактора.
Добыча и использование биогаза дает фермерам множество преимуществ. Технология позволяет получать большой объем бесплатного топлива для отопления всех строений и высококачественные органические удобрения. При правильной организации процесс получения газа из помета можно вывести в отдельное прибыльное производство. Не стоит забывать и об экологии. Сжигание газа гораздо безопаснее, чем угля, мазута и дров.