Термический генератор CO2

Slavkin

Slavkin Появилась бредовая идея: а почему бы не получать СО2 термическим разложение пищевой соды?
Собрал тестовый термогенератор СО2 на сухой соде.
В стеклянную бутылку 0,5 литра засыпал 200 грамм пищевой соды, в качестве нагревателя внутрь соды поставил галогеновую лампочку на 12 вольт 35 Вт и подключил ее к блоку питания на 5 вольт. Ток через лампу получился 1,5 ампера, то есть лампочка работает как нагреватель мощностью 7,5 ватт.
Через несколько минут началось выделение газа. Посчитал количество и объем пузырьков: примерно 1 пуз/сек объемом 0,22 мл.
То есть за минуту выделяется 13 мл СО2 или 780 мл в час.
Пока установка работает в тестовом режиме всего полтора часа на момент публикации сообщения. Снаружи бутылка чуть теплая, не более 50 градусов.
Реакция разложения обатима и в зависимости от давления идет в ту или другую сторону:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O-125.6 кДж
При повышении давления СО2 в бутылке скорость прямой реакции замедляется и давление стабилизируется на каком-то определенном уровне, то есть система самостабилизируется.
Сама реакция требует очень немного тепла, в основном тепло нужно на разогрев и поддержание температуры. Можно сделать хорошую теплоизоляцию и тогда затраты электроэнергии будут совсем небольшие.
Получится ли из такого генератора удобная и стабильная установка покажет время и эксперименты, если кто-нибудь заинтересуется и доведет конструкцию до ума. Не уверен что я это сделаю, так что дарю идею энтузиасту.
Производительность реакции: из пачки соды 500 грамм получится 130 грамм или 66 литров СО2. Никаких левых газов кроме небольшого количество водяных паров в реакции не образуется.
Вложения
Термический генератор CO2 (photo#11838)
alwspb

Slavkin Никаких левых газов кроме небольшого количество водяных паров
Объем паров воды равен объему выделяющегося углекислого газа.
Ю.В.

Slavkin Сама реакция требует очень немного тепла, в основном тепло нужно на разогрев и поддержание температуры. Можно сделать хорошую теплоизоляцию и тогда затраты электроэнергии будут совсем небольшие.
Другими словами, воткнув лампочку в термос (не стеклянный, а какой-нибудь из пластиковых) и поставив ее на таймер, подобрав продолжительность включения, можно получить вполне рабочий девайс?
Slavkin Не уверен что я это сделаю
Очень надеюсь, что у тебя всеж получится нащупать основные параметры)
Кстати, что там еще получается при разложении соды?
Slavkin

Лампочка не очень подходящий нагреватель - сильно нагревает соду вблизи и слабо дальше от лампочки. Нужен более равномерный нагрев, но это не проблема.
Реакция разложения написана - образуется карбонат натрия, СО2 и вода и поглощается 125,6 килоджоулей тепла. Всё, никакого водорода, кислорода и прочих радостей не будет.
Основные параметры нащупать попробую, нужно сначала сделать подходящий нагревательный элемент и герметичную завинчивающуюся крышку на стеклянную бутылку (крышки от ПЭТ бутылок плохо подходят для стеклянных). Ну или термос найти ненужный и выдерживающий нужное давление :) Возможно для достижения давления в 1 атм температуру придется поднимать не знаю до какого значения, поэтому ПЭТ и другие пластиковые емкости вряд ли подойдут.

Добавлено спустя 3 минуты 58 секунд:
alwspb Объем паров воды равен объему выделяющегося углекислого газа.
Ну вода нам совсем не помеха, из 500 грамм соды получится всего 54 грамма воды.
alwspb

Slavkin Лампочка не очень подходящий нагреватель - сильно нагревает соду вблизи и слабо дальше от лампочки. Нужен более равномерный нагрев, но это не проблема.
Да, я думаю, было бы неплохим вариантом проложить нихромовую спираль внутри банки.

Добавлено спустя 45 секунд:
Slavkin ПЭТ и другие пластиковые емкости вряд ли подойдут.
Пластик плохо подходит, поскольку он будет деформироваться от нагревания
Slavkin

alwspb было бы неплохим вариантом проложить нихромовую спираль внутри банки
Не, попробую сделать внешний нагреватель, в который будет просто вставляться бутылка с содой. Тогда сильно упрощается технология: не нужно делать гермовводы нагревателя, не будет проблемы с заполнением бутылки содой (с внутренним нагревателем это очень проблематично), то есть к стеклянной бутылке просто делается резиновая пробка, в которую втыкается игла шприца и в неё шланг.
Внешний нагреватель в виде стеклянного стакана со спиралью вокруг и внешней теплоизоляцией.
Установка пока работает, немного снизилась производительность, но это я и ожидал с таким нагревателем :-): Внутренние стенки бутылки в капельках росы, все по плану :)
Собранный в 50-кубовый шприц газ выпустил в установленный в аквариуме колокол для проверки растворения. Как и следовало ожидать, выход реакции чистый СО2 и растворяется как ему и положено. За 30 минут растворилось половина газа в колоколе. Так что первый эксперимент считаю удачным :-):
Попробовал увеличить напряжение до 12 вольт, реакция заметно ускорилась, пузырьки пошли много веселее, но долго ждать не стал, опасаясь за перегрев лампочки, вернул на 5 вольт.
На фото растворение газа в колоколе, на момент публикации растворилось еще половина от остатка.
Вложения
Термический генератор CO2 (photo#11841)
alwspb

Slavkin попробую сделать внешний нагреватель
Хм... Помнится, видел в продаже поллитровый термостакан со встроенным нагревателем - для автомобилистов, на 12В.
Slavkin

alwspb поллитровый термостакан со встроенным нагревателем
у меня такое чувство, что я тоже когда-то давно видел готовые нагреватели такого типа. Надо пройтись по соответствующим магазинам :)
Но и сделать самому мне не сильно сложно, работая в институте делал экспериментальные печки как раз по такому принципу, так что конструкция нагревателя в голове уже есть :)

Добавлено спустя 48 минут 54 секунды:
На сегодня эксперимент заканчиваю (вик энд). Газ в колоколе на текущий момент растворился почти полностью. Принципиально идея оказалась работоспособной, остальное дело техники - китайцы доработают и скоро можно будет недорого купить готовую установку :-):
Вчера зашел в гастроном, и не обнаружил в продаже лимонной кислоты, так что генераторы СО2 Юрия-TPV похоже стали популярны :-) Надеюсь хоть соды на всех хватит (по дороге домой прикуплю на всякий случай килогамм). :hi_hi_hi:
Ю.В.

Слав, попробуй подогреватель детского питания. Баня, термореле.
Slavkin

Ю.В. подогреватель детского питания. Баня, термореле
Гляну (внуку сегодня 2 месяца, так что интерес к такому нагревателю двойной). Но скорее всего слабоват будет, думаю температура будет до 150 градусов доходить, хотя термоизоляция решит вопрос температуры.
Термореле наверное и не понадобится, при температуре 100-150 градусов колебания комнатной температуры сказываться не будут, и температура в генераторе будет определяться мощностью нагревателя (напряжением) и теплоизоляцией. В качестве датчика температуры попробую бытовой кухонный термометр:
Вложения
Термический генератор CO2 (photo#11848)

  • Похожие темы