WEBСтудия "Вл.Фоменко"

Вернуться

Моя идея

которая зарегистрирована в
Патентном Бюро"Плагиату.NET"
[ http://a-plagiata.net/buro/ ]


       Средств для оформление патентов на изобретения не имею.
      Согласен на сотрудничество при взаимной заинтересованности.

Владимир Полысаев 26gdf@mail.ru;


О возможности и целесообразности получения водорода при использовании метана и серной кислоты при попутном получении тепла в большом количестве.

(Регистрационный номер в ПБ "Плагиату. NET": T-00)

  

Известно, что сегодня серная кислота производится в очень больших количествах и этот процесс является очень совершенным и поэтому себестоимость серной кислоты очень мала. Серная кислота по себестоимости значительно дешевле карбида кальция. По ценам 1972 года себестоимость кислоты составляла 22 рубля за тонну. При производстве серной кислоты, в кислоте можно сказать консервируется энергия в большом количестве и эта энергия при соответствующих случаях может быть извлечена, для её использования там, где она необходима.

      Известно, что сырьем для производства серной кислоты (H2SO4), служит сера,  которая встречается в природе в элементарном состоянии, кислород  и обычная вода.  Получение серной кислоты можно представить циклом реакций (1), (2) и (3). Сначала серу сжигают в кислороде воздуха по реакции:

 

      S8  +  8O2   =   8SO2     (1)

  

Далее полученную двуокись серы [реакция (1)] снова сжигают в кислороде воздуха до трёхокиси серы по реакции:

 

     8SO2  +  4O2   =    8SO3     (2)

 

При 450 градусов Цельсия в избытке кислорода степень превращения SO2 в SO3 достигает 95-97%. Последней стадией в производстве серной кислоты является взаимодействие SO3 с парами воды по реакции:

 

     8SO3   +    8Н2О   =   2SO4    (3)

 

Известно, что с  горячей  серной  кислотой уголь (углерод) взаимодействует по реакции:

 

    C  +  2H2SO4 =  CO2 + 2H2O + 2SO2  (4)

 

Реакция (4) является эндотермической, т требует подвода энергии.   Если все указанные реакции (1),(2),(3) и (4) изобразить в виде  блок схемы реакций (см. рис.1), то можно видеть, что образующиеся H2O и SO2 в реакции (4) можно использовать для реакций  (3) и (2) соответственно.

             

Из блок схемы также видно, что если полученные двуокись серы и пары воды возвращать для осуществления реакций (3) и (2), то получим возможность возвращения израсходованной в реакции (4) серной кислоты для взаимодействия её с новой порцией угля по реакции (4). Иначе говоря мы можем использовать неопределённое число раз, одно и тоже количество серной кислоты для реакции (4), за счёт того, что по природе вещей могут осуществляться реакции (2) и (3), если конечно же исключить утечки указанных продуктов.

Серная кислота будет постоянно регенерироваться, т она будет являться своеобразным катализатором. Расходуя 36.4 ккал/моль необходимые для осуществления реакции (4) можно получать энергии больше как это не покажется странным, за счёт выделения тепла выделяющегося при образовании серной кислоты. Для начала реакции (4) потребуется некоторое количество готовой серной кислоты, но только для начала процесса, так как в дальнейшем серная кислота регенерируется.

Всё вышесказанное свидетельствует о возможности сжигать уголь в серной кислоте, если можно так сказать, с выделением тепла в большем количестве, чем получили бы при сжигании угля в кислороде воздуха (94.0 ккал/моль). При образовании серной кислоты выделяется около 194.0 ккал/моль. Это возможно именно благодаря возможности осуществления реакций (2) и (3), которые осуществляются в свою очередь по природе вещей. Поэтому это не вечный двигатель.

В данном случае увеличивается расход кислорода атмосферы, который можно рассматривать как топливо данное природой. Кроме этого используется и энергия водорода, который входит в состав серной кислоты. Попутно будем также получать углекислый газ. Можно предложить способ осуществления реакций по данной блок схеме.                     

     Известно, что метан с серной кислотой не взаимодействует. Попытаемся рассмотреть этот вопрос исходя из предположения, что при некоторых условиях этот процесс наверно можно осуществить. Углерод в метане имеется, поэтому в реакции (4) вместо угля можно использовать метан, но необходимо ответить на вопрос о том, какие нужны условия для взаимодействия метана с серной кислотой? Очевидно, что нужны условия по разложению метана на углерод и водород, а для этого нужна определённая температура. Тогда с учётом того, что водород не взаимодействует с серной кислотой, с большой  вероятностью  можно считать, что при определённой температуре, метан будет взаимодействовать с серной кислотой по реакции:

 

       4  +  24  =  СО2 +  2SО2  +  2О + 2Н2   (5)

 

Известно, что чем сильнее подогрев метана, тем интенсивнее он разлагается на свои составные части – на углерод и водород. Как показывает реакция (4), весь кислород кислоты при реакции (4) перераспределяется между углеродом, серой и водородом кислоты. В реакции (5) водород метана будет  не востребован. Поэтому то и можно считать, что реакция (5) пойдёт именно таким путём.

Можно сказать, что на основе реакции (5) можно осуществить новый  способ получения водорода из метана с помощью серной кислоты, если водород отделить от полученных продуктов реакции. Продукты реакции (5) не считая водорода и углекислого газа, как было показано в блок схеме реакций на рис.1, могут быть использованы для восстановления  (регенерирования) серной кислоты, подобно тому, как используются двуокись серы и вода в реакциях (3) и (2).

При данном способе получения водорода, когда серная кислота выполняет роль катализатора, конечно же необходимо исключить потери образующейся в реакции (5) двуокиси серы (главный продукт реакции) и необходимо отделить от продуктов реакции углекислый газ вместе с водородом. В дальнейшем водород можно будет отделить от СО2 при охлаждении смеси СО2 с водородом до сжижения СО2, что облегчит отделение водорода от СО2. Способы отделения продуктов реакции друг от друга здесь не рассматриваются. Их несколько.

В метане углерод связан с водородом, и чтобы отделить углерод от водорода нужна температура порядка 1500 градусов Цельсия. С учётом же предоставления возможности углероду метана провзаимодействовать с кислородом серной кислоты, с учётом большого сродства углерода к кислороду и ослабления связей между атомами углерода и водорода в метане, при подогреве метана до соответствующей температуры, и с учётом того, что при нагреве будет разлагаться и серная кислота, можно надеяться, что реакция (5) пойдёт при  меньшей температуре, чем 1500 градусов Цельсия.

 А это означает, что на основе реакции (5) получим более дешёвый способ получения водорода из метана и серной кислоты, в сравнении с другими способами. Для осуществления данного способа необходима серная кислота в готовом виде, лишь для начала работы соответствующей установки и метан. Первая порция серной кислоты будет  служить "затравкой," для производства новых порций серной кислоты, если SO2 получаемый по реакции (5) будет дожигаться в кислороде по реакции (2) и если будут использоваться полученная трёхокись серы и водяной пар для образования серной кислоты.

Обычно без учёта возможности регенерации (восстановлении) серной кислоты, боятся как огня вредных воздействий кислоты на окружающую среду, но если исключить утечки газов, то этой опасности не будет. При заинтересованности можно дать подробное описание способа получения водорода при использовании серной кислоты.



При заинтересованности пишите Владимиру Полысаеву: :26gdf@mail.ru
Вернуться

   Лучший хостинг - UkrHosting © 2010 WEBСтудия "Вл.Фоменко"
UkrHosting - Лучший хостинг    




Hosted by uCoz