газогенераторе с образованием генераторного газа, содержащего СО. После очистки от сажи (в фильтре с минеральной ватой, гравием и т. д.) к нему добавляется водяной пар (в отношении СО: Н2О = 3:1,15) и смесь барботируется через железную трубу, заполненную нагретым до 250–300 °C, парафином с катализатором, (его приготовление см. ниже) и имеющую охлаждающую рубашку. Газообразные продукты синтеза конденсируются сначала холодильником, охлаждающим до 200 °C (выделяется газ, когазин), затем холодильником охлаждающим до 20 °C (выделяются бензиновые фракции), остальной газ идет на бытовые цели. В углеводороды за один проход превращается 93 % газа СО. В заводских условиях синтез ведут под давлением (16 атм), подавая 77 л газа СО в час на 1 л объема реактора и получая с 1 л последнего в сутки 0,27 кг углеводородов, в т. ч. 43 % бензина, 12 % когазина, 3 % парафина и 42 % газов (метана, этилена и т. д.)[72] Установку под такое давление можно собрать из баллона для сжиженного газа с редуктором, манометром и компрессором. Но безопаснее и проще работать при атмосферном давлении, но производительность установки (на 1 л объема) будет в 5 раз ниже 2)
Катализатор для синтеза синтетического бензина и углеводородов (из СО и Н2)
Отдельно в азотной кислоте растворяют железо и медь в концентрации 100 г железа /л и 40 г меди/л (осторожно на открытом воздухе, реакция идет бурно с разогревом). Затем в кипящий раствор соды эти растворы приливают перемешивая полученные кипящие растворы нитратов из расчета 40 г железа/л и 2 г меди /л. Получают суспензию с рН = 7–8, ее фильтруют и промывают, добавляют жидкое калиевое мыло, излишек калия удаляют добавкой азотной кислоты и промывкой массы с тем, чтобы получить состав: на 100 г железа, 25 г SiО2, 5 г К2О и 5 г меди.
Потом осадок подсушивают до влажности 3 %, измельчают до размера 2–5 мм и восстанавливают при 230 °C в течении 1 часа большим объемом водорода и растворяют в расплавленном парафине (из расчета 43 г железа в 1 л парафина)[73] Водород можно получить действием азотной кислоты на алюминий, цинк, железо, электролизом воды. В смеси с воздухом — взрывоопасен. Восстановленное железо
— пирофорно и быстро окисляется на воздухе, поэтому сразу же катализатор должен быть смешан с парафином. Его также отравляют соединения хлора и серы.
Биогазовая установка с туалетом
Для переработки биоотходов, семье из 4-х человек достаточна установка, сделанная из полиэтиленовой бочки емкостью 200 литров. В крышке бочки делается 4 отверстия, в которые вставляется:[74] шланг отвода биогаза в газгольдер (с обратным клапаном, чтобы исключить поступление биогаза обратно в установку); через уплотнительный сальник вал мешалки от наружного электропривода; разгрузочное устройство — труба опущенная почти до дна бочка с выводом в сборник для дезинфекции перебродившей массы перед использованием как удобрения (масса выгружается передавливанием путем периодического перекрывания газоотводного шланга для создания избыточного давления в бочке).
Загрузочное устройство, совмещенное с унитазом, представляет собой воронку с посадочным местом вверху (с насосом и емкостью для обмыва устройства). Внизу воронка соединена с трубой (диаметром 10 см) опущенной через крышку бочки в бродящую массу на глубину 10–20 см. Сбоку труба соединена с вытяжкой (шлангом и т. д.), а сверху плотно закрывается крышкой. Нижний конец загрузочной трубы имеет запорный клапан (в виде конуса или шара). Для удобства пользования, бочка устанавливается ниже уровня пола так, чтобы посадочное место загрузочного устройства (унитаз) возвышался над полом на 0,4–0,5 м, или вокруг бочки надо сделать площадку со ступеньками. Работа установки «туалет-биогаз» следующая: в режиме брожения выход разгрузочной трубы перекрыт запорным вентилем (гибкая трубка с зажимом), загрузочная труба — запорным клапаном, а выделяющийся биогаз под небольшим давлением идет в газгольдер. При пользовании туалетом снимают крышку с загрузочной трубы, потом и закрывают ее, в ней накапливаются фекалии. Раз в сутки или чаще открывается (таймером) запорный вентиль разгрузочной трубы, через нее передавливается часть перебродившей массы. Когда давление под крышкой снизится до нормального, запорный клапан загрузочной трубы опускается и фекалии опускаются из трубы в бочку. Через установленное время запорный вентиль разгрузочной трубы закрывается и процесс подачи биогаза в газгольдер возобновляется
Газгольдер можно сделать из пластиковых мешков объемом в пределах суточного выделения биогаза (для бочки в 200 л — около 1 м3) с грузом сверху для создания давления в газовой аппаратуре и внешним ограждением (из досок и т. д.) для защиты от повреждений.
Вакуум (получение)
Низкий вакуум (до 600 мм рт. ст.) можно получить с помощью бытового пылесоса;
Вакуум до 30 мм рт. ст создает на входной трубке холодильный компрессор (их без особого труда можно взять с выброшенных на свалки холодильников);
Вакуум до 3 мм рт. ст. Дает насос Комовского, продаваемый в учебных коллекторах для школьных кабинетов физики.
Вакуум до 30–20 мм рт. ст. создает водоструйный насос, устанавливаемый на водопроводный кран. Продается в школьных коллекторах, магазинах медтехники. Можно сделать самостоятельно. Состоит из корпуса, в который вставлено сверху сопло и снизу диффузор для протока воды, захватывающей воздух. Сбоку корпуса имеется штуцер для шланга отсасывающего воздух. Сопло соединено со штуцером подвода воды и сужается к концу, заходя на 3 мм в диффузор с зазором в 0,1–0,2 мм. Диффузор наоборот имеет форму конуса расширяющегося к низу. Исходные параметры одного из насосов: корпус длиной 120 мм диаметром — 28 мм; сопло длиной 63 мм, диаметр широкой части — 5 мм, узкой — 2 мм; диффузор — длиной 60 мм, диаметр узкой части — 3 мм, широкой — 9 мм. Сопло и диффузор можно сделать из обрезков полудюймовой трубы, залитых эпоксидной смолой или свинцом, с формированием внутренних отверстий по конусным вкладышам, выстроганных из деревянных палочек. Для захода сопла с зазором в диффузор при отливки в него вставляется носик из металлической трубки соответствующего диаметра. Сопло и диффузор ввинчиваются в полудюймовый тройник вместе с отрезком трубы для отсасывания воздуха. Все соединения тщательно герметизируются. Насос обычно хорошо работает при расходе воды от 0,6 л/мин (при давлении в водопроводной сети не менее 1,5 атм). В отличие от механических насосов он может отсасывать пар, агрессивные среды.
При отсутствии водопроводной сети можно собрать паро-воздушный насос аналогичной конструкции.
Ветроколеса для ВЭУ и гидротурбин
Быстроходное колесо Ю. Моралевича (диаметром 2 м)[75].
Деревянный шест (мах) в 2 м длиной (равной диаметру колеса) дважды пропитывают горячей олифой, вставляют в 2-3-х дюймовый тройник, служащий осью, и сверлят сквозную дырку в тройнике для фиксирования маха гвоздем. Лопасти делают из тонкой парусины или бязи в виде треугольника высотой 90 см и шириной основания