Сама формула метана может подсказать дальнейшие действия. Что надо сделать, чтобы из вещества С получить СН4? Разумеется, присоединить к углероду водород. То есть провести реакцию гидрирования. Она будет протекать по формуле: С + 2Н2 = СН4
Как это можно сделать? Просто так при нормальных условиях такая реакция не протекает. Для этого требуются особые условия. Метан из углерода получают одним из двух способов:- либо в пламени так называемой «электрической дуги» в атмосфере водорода. Реакция идет при температуре порядка 1200 градусов;- либо при более низкой температуре (порядка 400 – 500 градусов) и повышенном давлении. При этом в качестве инициатора и ускорителя реакции используется никелевый катализатор.
Усиленная анаэробная деградация механически усвоенных биосолид. Химическая солюбилизация твердых частиц в качестве метода предварительной обработки. Термическая обработка для повышения урожайности из органических материалов. Гёттинген. Применение гидролитических ферментов в сельскохозяйственном производстве биогаза: результаты практического применения в Германии. Этот вклад был создан в рамках проекта НИОКР Министерства окружающей среды Чешской Республики №.
Растительные остатки от первичной сельскохозяйственной продукции и отходы сельской местности от навоза биоразлагаемые муниципальные отходы органические отходы из пищевых и промышленных отходов леса. Как правило, для анаэробного сбраживания можно использовать любой органический материал с высоким содержанием жирных кислот и сухого вещества менее 50%. Однако для эффективной обработки необходимо, чтобы свойства используемых материалов находились в определенном оптимальном диапазоне. Базовые значения показаны в таблице.
Легко можно понять, что в лабораторной практике получить метан из углерода чрезвычайно тяжело. Поэтому в лабораториях применяют другие методы получения метана, например, путем воздействия воды на карбид алюминия , или при сплавлении едкого натра с ацетатом натрия. Да и в промышленных условиях синтезировать метан из углерода нерентабельно. Такие способы получения метана представляют чисто академический интерес.
Например, добавив шелковую кукурузу в свиноводство, можно оптимизировать соотношение углей и тряпкой к содержанию сухого вещества. Другими важными свойствами, подходящими для анаэробного пищеварения, являются их способность к разложению и биогаз. Большинство материалов на ферме являются легкоразлагаемыми субстратами.
На практике мы, скорее всего, увидим использование биогаза в единицах когенерации. Этот метод обеспечивает высокую эффективность биогаза от биогаза до электрической и тепловой энергии. Грубо сказать, что около 30% энергии биогаза превращается в электричество, 60% - тепловая энергия, а остальная часть - потери тепла. Для производства 1кВт и 1, 27кВтт будет от 5 до 7 кг отходов, 5-15 кг муниципальных отходов или 4-7 кг жидких бытовых отходов. Преимуществом этого использования биогаза является возможность продажи электроэнергии по гарантированной цене в сети.
Как ни странно это может прозвучать, но самый эффективный способ получения метана из углерода – с помощью так называемых «природных биологических реакторов». Иными словами, огромное количество метана образуется в желудочно-кишечном тракте травоядных животных, в процессе переваривания пищи, с помощью бактерий и ферментов , играющих роль катализатора. Сложные промежуточные процессы в итоге сводятся к той же самой схеме реакции: С + 2Н2 = СН4
Самым большим препятствием для развития биогазовых технологий в ИК является их относительно высокие инвестиционные затраты и новые требования безопасности, которые, в случае небольших биогазовых установок, являются основным ограничением их дальнейшего развития. На инвестиционные затраты влияет ряд обстоятельств, таких как место строительства, возможность использования существующих объектов, инфраструктура, созданная в месте реализации, свойства обработанного субстрата, выбранная технология и т.д. нелегко определить инвестиционную стоимость инвестиций на единицу установленной электроэнергии.
Метан – это сокращенное название препарата метандростенолон, который представлен в продаже под разнообразными торговыми названиями. Относится данный препарат к анаболическим стероидным гормонам и широко используется спортсменами, культуристами и населением желающим похудеть. Применение гормональных препаратов без назначения врача очень опасно, но спортсменов, культуристов и полных людей ничто не останавливает в методах для достижения своих целей.
Тем не менее, отчеты как из США, так и из США показывают, что один киловатт сокращающихся издержек уменьшается с увеличением установленной мощности. С этой границы уменьшающиеся амортизационные отложения только снижаются медленно. Биогазовые станции - это установки, которые превращают биомассу в биогаз и переваривают. Биогаз содержит метан, который несет энергию. Дайджест содержит только питательные вещества и гумус, которые далее не разлагаются и поэтому не пахнут.
В зависимости от того, какой материал обрабатывается биогазовой установкой, он разделен на сельскохозяйственные, отходы и биогазовые станции для очистных сооружений. Для частных инвесторов первые два являются подходящими. Эксплуатация биогазовой установки потребляет около 7% произведенной электроэнергии и около 30% произведенной теплоты.
Инструкция
Если данный препарат назначил врач, то принимать его нужно в той дозировке, которая указана специалистом. Назначают метан в крайних случаях: повысить в организме содержание белков, отрегулировать количество половых гормонов, от облысения, при обширных переломах, после проведения пластических операций, склерозе, обширном псориазе , тяжелых заболеваниях внутренних органов, анорексии и т.д. Прежде чем его назначить, проводится обследование всех органов, и взвешиваются польза от приема и вред. Если метандростенолон советует тренер или друзья - это является просто преступлением.
Основным компонентом биогаза является метан, затем двуокись углерода и небольшое количество других примесей. Это связано с бактериальным разложением органического вещества в отсутствие воздуха. Этот процесс называется анаэробной ферментацией. Для метана, выделенного из биогаза, мы используем биометал - это эквивалент природного газа, он отличается только от его происхождения.
Простейшим использованием биогаза является его простое сжигание и преобразование энергии, содержащейся в нем, в тепло. Используя биогаз в качестве топлива двигателя внутреннего сгорания, мы производим механическую энергию, которая может быть преобразована в электричество с использованием генератора, а тепло производится в когенерации.
Анаболические стероиды, конечно, способствуют подъему энергетического потенциала, снижению веса и красивым рельефам тела, но наносят при этом колоссальный вред организму. Особенно если их прием производится в молодом возрасте и без назначения специалиста. Если у молодых людей еще продолжается формирование костной ткани, роста, гормонального статуса, то им просто противопоказано проводить эксперименты над своим здоровьем. Выработка собственного тестостерона может прекратиться совсем, даже после окончания курса приема препарата. Зона роста закроется, и молодой человек будет иметь такой рост, который был до приема гормонов.
Использование биогаза для производства электроэнергии в топливных элементах все еще находится на стадии тестирования. Огромным потенциалом является использование биогаза в качестве возобновляемого ресурса для транспорта. Биогаз можно преобразовать в тепловую, электрическую или механическую энергию. Простейшим использованием биогаза является его сжигание в газовом котле и производство тепла. Однако такое использование не очень эффективно. Эффективность преобразования биогаза в тепло может составлять около 90%.
Биогаз также может использоваться для выработки электроэнергии и тепла в когенерационной установке. В этом случае тепло является побочным продуктом. Эффективность когенерационной установки составляет примерно 38% электрической и 45% тепловой - она незначительно отличается от производителей.
"Безумный Макс 3. Под куполом грома" все смотрели? Тогда читаем очередной копипаст, взятый отсюда: http://serhii.my1.ru/publ/stati_dr_avtorov/biogaz_...
Биогаз. Получение метана в домашних условиях.
Что такое биогаз?
Производство биометана - топлива для автомобилей
Третий вариант, который сегодня используется в основном за рубежом, - это модернизация биогаза для очистки метана. Сжатый биометан, качественно сопоставимый с природным газом, используется для привода сжатых автомобилей с природным газом. Подробнее об использовании биогаза в качестве биотоплива в транспорте можно найти здесь.
Биометан также может вдуваться в природный газ. Вода может циркулировать в системе. Источником биогаза или продуктов для биогазовых бактерий является в основном полисахариды, жиры и белки. Источником этих веществ является биомасса растений и животных. Плохо разлагаемая целлюлоза и лигнин не разлагаются, поэтому древесина или солома не являются подходящим биогазовым субстратом, бактерии, производящие биогаз, не могут его разлагать.
В последнее время все большее внимание привлекают нетрадиционные, с технической точки зрения, источники энергии: солнечное излучение, морские приливы и волны и многое другое. Некоторые из них, например ветер, находили широкое применение и в прошлом, а сегодня переживают второе рождение. Одним из "забытых" видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Древнем Китае и вновь "открытый" в наше время.
Вводимое сырье используется бактериями, и только его органическая часть преобразуется в биогаз, остальная часть остается в остатке ферментации - переваривается. Сырая биомасса содержит значительную долю воды, остальное - сухое вещество. Сухое вещество содержит органические вещества, которые являются разлагаемыми бактериями и золой, которые являются неорганическими, не биологически разлагаемыми веществами. Источником биогаза является только органическое твердое вещество. Таким образом, если у нас есть 1 т, например, силос кукурузы с содержанием сухого вещества 35% и органическим сухим веществом 80%, то эту тонну можно разделить на 650 кг воды и 350 кг сухого вещества.
Что же такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перепревания) органических веществ самого разного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве в течение года собирается значительное количество навоза, ботвы растений, различных отходов. Обычно после разложения их используют как органическое удобрение. Однако мало кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить хорошую службу сельским жителям.
Затем сухое вещество состоит из 280 кг органического сухого вещества и 70 кг золы. Выход биогаза из исходного сырья затем связан с 1 т сухого вещества или органического сухого вещества. Согласно одной немецкой лаборатории, значения производства органического биогаза следующие.
Таблица биохимических составов органических веществ выбранных субстратов. Однако выход биогаза по отношению к общей массе входного сырья очень различен, потому что каждое сырье имеет различное содержание сухого вещества и другой процент органического сухого вещества.
Биогаз - смесь газов. Его основные компоненты: метан (CH4) - 55-70% и углекислый газ (СО2) - 28-43%, а также в очень малых количествах другие газы, например - сероводород (H2S).
В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.
Факторы, влияющие на производство биогаза.
Энергетическое сокровище или огонь на льду
Эти значения являются теоретическими, на практике полученные значения могут варьироваться в зависимости от эффективности отдельных этапов процесса от посева энергетической культуры до распределения полученной энергии. Один литр твердого льда содержит 169 литров газообразного метана. Этот субстрат, скорее всего, образуется при выбросе метана из глубин Земли; газ поднимается в коре, и из-за высокого давления и низкой температуры он закрывается в «водные клетки».
Метан - самый простой углеводород, который мы знаем. При комнатной температуре это нетоксичный газ, который легче воздуха и не имеет запаха. Углеродные соединения являются одной из основ мировой энергии, особенно там, где ископаемые виды топлива, такие как природный газ и уголь используют в качестве источника энергии для производства электрической и тепловой энергии, продукт масла, необходимого для приведения в движение двигателей внутреннего сгорания и автомобильного транспорта. Она имеет широкое практическое применение в качестве источника энергии, восстанавливающего агента в металлургическом или химическом синтезе, или наполнения воздушных шаров и дирижаблей.
Поскольку разложение органических отходов происходит за счет деятельности определенных типов бактерий, существенное влияние на него оказывает окружающая среда. Так, количество вырабатываемого газа в значительной степени зависит от температуры: чем теплее, тем выше скорость и степень ферментации органического сырья. Именно поэтому, вероятно, первые установки для получения биогаза появились в странах с теплым климатом. Однако применение надежной теплоизоляции, а иногда и подогретой воды позволяет освоить строительство генераторов биогаза в районах, где температура зимой опускается до -20?С. Существуют определенные требования и к сырью: оно должно быть подходящим для развития бактерий, содержать биологически разлагающееся органическое вещество и в большом количестве воду (90-94%). Желательно, чтобы среда была нейтральной и без веществ, мешающих действию бактерий: например, мыла, стиральных порошков, антибиотиков.
Основным источником метана является природное сырье - природный газ. Он также образуется при фрезеровании, который получил прозвище «грязевой газ». Сайт гидрата метана. Области, найденные на основе скважин, отмечены желтым цветом. Определены красные поля, существование которых предполагается на основе различных косвенных индикаторов. Источник: Исследовательский институт аквариумов.
Гидрат метана содержится в образцах из глубоких скважин. На дне озера Байкал есть так называемое «энергетическое сокровище» в виде льдоподобных гидратов метана. Эти куски горят, как и сам метан, и поэтому являются очень чистым топливом. В настоящее время ведется интенсивное исследование, чтобы использовать это «сокровище». Структуры гидратов метана создаются благодаря уникальным условиям. Органические вещества, содержащиеся в воде, падают на дно озера и разлагаются. Микробы, которые имеют эти вещества в качестве источника метана, выделяют пищу.
Для получения биогаза можно использовать растительные и хозяйственные отходы, навоз, сточные воды и т. п. В процессе ферментации жидкость в резервуаре имеет тенденцию к разделению на три фракции. Верхняя - корка, образованная из крупных частиц, увлекаемых поднимающимися пузырьками газа, через некоторое время может стать достаточно твердой и будет мешать выделению биогаза. В средней части ферментатора скапливается жидкость, а нижняя, грязеобразная фракция выпадает в осадок.
Если давление и низкая температура достаточно велики при высвобождении, молекулы метана заключаются в водные клетки и остаются в осадке. Если есть способ открыть эти «клетки», мы получим легковоспламеняющийся газ - метан. Его сжигание высвободит энергию без других отходов, и метан станет самым чистым ископаемым топливом в мире. По их оценкам, они имеют вдвое больше энергии, чем во всех других запасах ископаемого топлива вместе.
Но озера и морские отложения не являются единственным резервуаром метана. На морях есть так называемые «снежные заносы», которые снова содержат метан. Они во много раз меньше осадков, но их много. Неоспоримым преимуществом является то, что бурение в отложениях может не потребоваться.
Бактерии наиболее активны в средней зоне. Поэтому содержимое резервуара необходимо периодически перемешивать - хотя бы один раз в сутки, а желательно - до шести раз. Перемешивание может осуществляться с помощью механических приспособлений, гидравлическими средствами (рециркуляция под действием насоса), под напором пневматической системы (частичная рециркуляция биогаза) или с помощью различных методов самоперемешивания.
Запасы метана в дни озер и морей привлекают ученых со всего мира. Исследования проводятся в России, США, Швеции, Японии и других странах. Проблема, однако, в том, что эти горные работы могут повредить водную жизнь, которая, например, защищена Байкалом.
Конечно, этот способ получения энергии имеет свои собственные подводные камни. Гидраты метана - очень чувствительные осадки. Повышение температуры или уменьшение давления может привести к разделению компонентов. Если осадок превращается в жидкость и газ, оползни или капли почвы могут возникать на морском дне и, следовательно, наносить ущерб производственным объектам.
Установки для получения биогаза.
В Румынии генераторы биогаза получили широкое распространение. Одна из первых индивидуальных установок (рис.1А) была введена в эксплуатацию еще в декабре 1982 года. С тех пор она успешно обеспечивает газом три соседствующие семьи, имеющие каждая по обычной газовой плите с тремя конфорками и духовкой. Ферментатор находится в яме диаметром около 4 м и глубиной 2 м (объем примерно 21 м3), выложенной изнутри кровельным железом, сваренным дважды: сначала электрической сваркой, а затем, для надежности, газовой. Для антикоррозионной защиты внутренняя поверхность резервуара покрыта смолой. Снаружи верхней кромки ферментатора сделана кольцевая канавка из бетона глубиной примерно 1 м, выполняющая функцию гидрозатвора; в этой канавке, заполненной водой, скользит вертикальная часть колокола, закрывающего резервуар.
Колокол высотой около 2,5 м - из листовой двух миллиметровой стали. В верхней его части и собирается газ.
Автор этого проекта выбрал вариант собирания газа в отличив от других установок с помощью трубы, находящейся внутри ферментатора и имеющей три подземных ответвления - к трем хозяйствам. Кроме того, вода в канавке гидрозатвора проточная, что предотвращает обледенение в зимнее время. Ферментатор загружается примерно 12 м3 свежего навоза, поверх которого выливается коровья моча (без добавления воды. Генератор начинает работать через 7 дней после наполнения.
Похожую компоновку имеет еще одна установка (рис. 1Б). Ее ферментатор сделан в яме, имеющей квадратное поперечное сечение размерами 2х2 и глубиной примерно 2,5 м. Яма облицована железобетонными плитами толщиной 10-12 см, оштукатурена цементом и покрыта для герметичности смолой. Канавка гидрозатвора глубиной около 50 см также бетонная, колокол сварен из кровельного железа и может на четырех "ушках" свободно скользить по четырем вертикальным направляющим, установленным на бетонном резервуаре. Высота колокола примерно 3 м, из которых 0,5 м погружено в канавку.
При первом наполнении в ферментатор было загружено 8 м3 свежего коровьего навоза, а сверху запито примерно 400 л коровьей мочи. Через 7- 8 дней установка уже полностью обеспечивала владельцев газом.
Аналогичную конструкцию имеет и генератор биогаза, рассчитанный на прием 6 м3 смешанного навоза (от коров, овец и свиней). Этого оказалось достаточно, чтобы обеспечить нормальную работу газовой плиты с тремя конфорками и духовкой.
Еще одна установка отличается любе пытной конструктивной деталью: рядом с ферментатором уложены присоединенные к нему с помощью Т-образного шланга три большие тракторные камеры, соединенные и между собой (риг. 2). В ночное время, когда биогаз не используется и накапливается под колоколом, возникает опасность, что последний из-за избыточного давления опрокинется. Резиновый резервуар служит дополнительной емкостью. Ферментатора размером 2х2x1,5 м вполне достаточно для работы двух горелок, а при увеличении полезного объема установки до 1 м3 можно получить количество биогаза, достаточное и для обогрева жилища.
Особенность этого варианта установки - устройство колокола 138 см и высотой 150 см из прорезиненного полотна, применяемого для изготовления надувных лoдок. Ферментатор представляет собой металлический резервуар 140х380 см и имеет объем 4,7 м3. Колокол вводится в находящийся в ферментаторе навоз на глубину не менее 30 см для обеспечения гидравлического заслона выходу биогаза в атмосферу. В верхней части разбухающего резервуара предусмотрен кран, соединенный со шлангом; по нему газ поступает к газовой плите с тремя конфорками и колонке для нагрева воды. Чтобы обеспечить оптимальные условия для работы ферментатора, навоз смешивается с горячей водой.Наилучшие результаты установка показала при влажности сырья 90% и температуре 30-35°.
Для обогрева ферментатора используется и эффект теплицы. Над емкостью сооружается металлический каркас, который покрывают полиэтиленовой пленкой: при неблагоприятных погодных условиях она сохраняет тепло и позволяет заметно ускорить процесс разложения сырья.
В Румынии генераторы биогаза используются и в государственных или кооперативных хозяйствах. Вот один из них. Он имеет два ферментатора емкостью по 203 м3, закрытых каркасом с полиэтиленовой пленкой (рис. 3). Зимой навоз обогревается горячей водой. Производительность установки составляет 300-480 м3 газа в день. Такого количества вполне хватает для обеспечения всех потребностей местного агропромышленного комплекса.
Практические советы.
Как уже отмечалось, решающую роль. в развитии процесса ферментации играет температура: нагрев сырья с 15? до 20° может вдвое увеличить производство энергоносителя. Поэтому часто генераторов имеет специальную систему подогрева сырья, однако большинство установок не оборудовано ею; они используют лишь тепло, выделяемое в процессе самого разложения органических веществ. Одним из важнейших условий нормальной работы ферментатора является наличие надежной ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ. Кроме того, необходимо свести к минимуму потери тепла при очистке и наполнении бункера ферментатора.
Необходимо помнить также о необходимости обеспечения биохимического равновесия, Иногда темпы производства бактериями кислот выше, чем темпы их потребления бактериями второй группы, В этом случае кислотность массы растет, а выработка биогаза снижается. Положение может быть исправлено либо уменьшением ежедневной порции сырья, либо увеличением его растворимости (по возможности, горячей водой), либо, наконец, добавкой нейтрализующего вещества - например известкового молока, стиральной или питьевой соды.
Производство биогаза может уменьшиться за счет нарушения соотношения между углеродом и азотом. В этом случае в ферментатор вводят вещества, содержащие азот, - мочу или в небольшом количестве соли аммония, используемые обычно в качестве химических удобрений (50 - 100 г на 1 м3 сырья).
Следует помнить, что высокая влажность и наличие сероводорода (содержание которого в биогазе может достигать 0,5%) стимулируют повышенную коррозию металлических частей установки. Поэтому состояние всех остальных элементов ферментатора следует регулярно контролировать и в местах повреждений тщательно защищать: лучше всего свинцовым суриком - в один или два слоя, а затем еще двумя слоями любой масляной краски.
В качестве трубопровода для транспортировки биогаза от выпускного патрубка в верхней части колокола установки до потребителя могут использоваться как трубы (металлические или пластмассовые), так и резиновые шланги. Их желательно вести в глубокой траншее, чтобы исключить разрывы из-за замерзания зимой конденсировавшейся воды. Если же транспортировка газа с помощью шланга осуществляется по воздуху, то для отвода конденсата необходимо специальное устройство. Самая простая схема такого приспособления представляет собой U-образную трубку, присоединенную к шлангу в самой нижней его точке (рис. 4). Длина свободной ветви трубки (х) должна быть больше, чем выраженное в миллиметрах водяного столба давление биогаза. По мере того как в трубку стекает конденсат из трубопровода, вода выливается через ее свободный конец без утечки газа.
В верхней части колокола целесообразно также предусмотреть патрубок для установки манометра, чтобы по величине давления судить о количестве накопленного биогаза.
Опыт эксплуатации установок показал, что использование в качестве сырья смеси разных органических веществ дает больше биогаза, чем при загрузка ферментатора одним из компонентов. Влажность сырья рекомендуется немного уменьшать зимой (до 88-90%) и повышать летом (92-94%). Вода, которую используют для разбавления, должна быть теплой (желательно 35-40°).
Сырье подается порциями, по крайней мере один раз в сутки. После первой загрузки ферментатора нередко сначала вырабатывается биогаз, который содержит более 60% углекислого газа и поэтому не горит. Этот газ удаляют в атмосферу, и через 1 -3 дня установка начнет функционировать нормально.
