Бензин из пластика в домашних условиях

Бензин из мусора

Легенда о том, что алхимики научились создавать золото из других элементов, не нашла подтверждений в реальной жизни, в вот то, что можно получать бензин из мусора, доказанный факт. Проблему засорения планеты отходами можно решать различными путями. Получение топлива для транспортных средств – один из удобных и выгодных вариантов, позволяющих снизить количество мусорных свалок.

Возможно ли получение бензина из мусора?

Начнём с того, что не всякий мусор пригоден для получения бензина. Наиболее приемлемым исходным материалом являются пластмасса и пластиковые бутылки, которых скопилось на свалках несметное количество.

Помимо пластика, в ход могут быть пущены бытовые отходы, бумага, окурки и прочее. Всё, что содержит углерод. Процесс прост настолько, что топливо для машины можно создать даже в домашних условиях.

Сырьё, содержащее углерод, может быть использовано для синтеза большого количества полезных вещей. Помимо бензина, его применяют для создания:

  • синтетического топлива;
  • газа;
  • тепла и т. д.

В школе на уроках химии детям рассказывают о том, что пластмассу делают из нефтепродуктов. Пластиковую бутылку, исходя из знаний, полученных на школьной скамье, можно расценивать как твёрдую форму топлива.

Большинство людей не задумываются о том, что используемые ими в повседневной жизни пластиковые ёмкости изготовлены из высококачественного пластика, так как предназначаются для хранения пищевых продуктов. Бутылки просто выкидываются, несмотря на то, что такой мусор можно использовать для создания нефти.

Об основных химических процессах

Традиционная перегонка не даст возможность получить из пластикового мусора качественное топливо. Для успешности процесса необходимо применить пиролиз – химическую реакцию. Организовать его в бытовых условиях непросто. Однако старания позволят создать бензин, которым можно заправлять автомобиль, мопед, мотокосу, бензопилу и другие устройства.

Процесс протекания пиролиза

Пиролиз – это переработка материала под воздействием высоких температур без доступа кислорода. Его суть такова:

  1. Пластиковый мусор укладывается в специальную ёмкость.
  2. Сосуд нагревается.
  3. Из ёмкости выделяют газ, который пропускают в холодильную установку.
  4. Процедура конденсации переводит газ в жидкое состояние. Это и есть необходимое нам топливо.

По такому же алгоритму осуществляется процесс на крупных промышленных предприятиях. Пиролиз позволяет получать:

  • дизельное топливо;
  • бензин;
  • сорбент, аналог мазута.

Важно: Процесс переработки мусора в бензин требует соблюдения норм безопасности и чёткого следования инструкциям. В противном случае можно получить травмы.

Ниже мы рассмотрим переработку мусора в бензин более подробно.

Как применять полученное топливо?

Описываемый тип переработки пластикового мусора в бензин требует небольших познаний в химической области. Следует добиваться получения чистой субстанции. Чистоту конечного материала – бензина, обеспечивают правильное конструирование перерабатывающей установки и наблюдение за протеканием процесса пиролиза. Важно получить продукт, который не навредит двигателю машины или бензопилы.

Использовать полученный описанным способом бензин можно в устройствах, для заправки которых будет пригоден А-92. Нельзя заливать продукт в баки механизмов, работающих на топливе, к которому предъявляются высокие требования.

Для таких устройств как мотокосилки, получаемый в домашних условиях бензин подойдёт. Если готовится сырьё для получения электрической или тепловой энергии, важно чтобы субстанция хорошо горела. Другие её качества большого значения не имеют.

Пиролиз мусора в промышленности

Переработка мусора описанного выше типа интересует не только частников. Не менее интересен процесс и промышленникам. В России данное направление развивается медленными шагами. Однако всё больше представителей бизнес сферы признают его эффективным.

Важный момент – экологическая сторона вопроса. Превращение мусора в нефть – процесс, не- вредящий окружающей среде. Он призван не только удешевить топливо, но и сократить залежи опасного мусора, лежащего на свалках. Такое производство бензина позволит превратить отходы, содержащие углерод, во вторичное сырьё, приносящее пользу народному хозяйству.

Установки промышленного типа могут выполнять ряд полезных функций:

  • рекультивировать земли;
  • очищать водоёмы;
  • очищать сточные воды.

Крупное производство способно получать:

  • дистиллированную воду;
  • техническую воду;
  • электричество;
  • тепло;
  • синтетическое моторное топливо.

Какой ещё мусор подойдёт?

Как уже говорилось, пластиковые отходы — не единственный материал, из которого можно получать горючее. Собирать бутылки по многочисленным полигонам – дело проблематичное. Нефть можно также получать из:

  • высушенного навоза и помёта;
  • отходов медицины;
  • угля (древесного/каменного/бурого);
  • стержней кукурузы;
  • сорняков;
  • дров;
  • камыша;
  • подсолнечных стеблей;
  • ореховой скорлупы;
  • тростника;
  • соломы;
  • мякины;
  • торфа;
  • пеллет;
  • листьев и т. п.

Усовершенствованное устройство

Агрегат, создаваемый для получения бензина из любого типа мусора, состоит из 3-х основных частей:

  • Реактор для превращения газа в диметиловый эфир. В нём должны находиться медь-цинк-алюминиевый катализатор.
  • Газогенератор, в котором будет выделяться синтез-газ.
  • Реактор с цеолитным катализатором.

При соблюдении всех технических требований можно в итоге получить из мусора бензин, который по своим характеристикам превзойдёт А-95-й, продаваемый на заправочных станциях.

Важно: Чтобы своими руками сделать 1 литр бензина, необходимо переработать 10 кг мусора, содержащего углерод.

Экологический вопрос

Процесс получения бензина из мусора должен быть тщательно спланирован и подготовлен. Главное на 100% соблюдать технологию. Агрегат должен быть полностью герметичным. Если не проконтролировать герметизацию устройства, под вопросом будет выделение газа, также можно получить отравление от выделяемых агрегатом испарений.

Соблюдение техники безопасности и правил технологического процесса приведёт к тому, что единственным отходом установки будет нейтральная зола, несодержащая ядовитых компонентов. Не будет и выделений опасного для дыхательных путей дыма. Он пойдёт на получение синтез-газа.

Пройдя через катализаторы, газ превратится в бензин и диметиловый эфир.

При утилизации мусора следует помнить о правиле 2-х секунд. Оно говорит о том, что такие опасные вещества как диоксины и фураны могут быть уничтожены только при соблюдении 2-х условий:

  • температура разогрева должна быть не менее 1 250°C;
  • в таком разогретом состоянии мусор должен находиться не менее 2-х секунд.

В газогенераторе возможно достичь разогрева до 1 600°C. Это делает установку более экологичной, нежели применение традиционных методов утилизации отходов.

Как запустить процесс добычи бензина из мусора?

Только поначалу описанный выше процесс кажется сложным. Получение топлива из отходов можно превратить в прибыльный бизнес. На первом этапе следует озаботиться двумя важными вещами:

  1. Сырьё для переработки. Следует брать во внимание, что за принятые у населения или у предприятий бутылки придётся расплачиваться деньгами.
  2. Оборудование. Его можно приобрести или сделать на заказ. Всё зависит от объёмов предполагаемого производства.

Как уже говорилось, бутылки непросто собирать. В числе весомых альтернатив – шины авто. Их проще найти, и платить за такую находку не придётся, так как владельцы транспортных средств готовы платить за утилизацию отслужившего материала.

Тонна шин соберётся гораздо быстрее, нежели тонна пластиковых бутылок. Утилизация будет прибыльной ещё до того, как вы запустите процесс, так как за сам её факт можно получить деньги.

Есть ещё одно приятное преимущество у шин – для их пиролиза не требуется катализатор. Особенность процесса в том, что в результате переработки получается пиролизное масло. Из него и придётся делать бензин.

Бензин из мусора на производственном уровне

Мы рассматривали проблему на бытовом уровне. Переработка мусора в бензин может осуществляться в более масштабных объёмах. Если вывести её на промышленный уровень, можно использовать в качестве сырья:

  • уголь;
  • отвалы, получаемые при добыче природных ископаемых.

Уголь для получения топлива применяли ещё во времена Великой Отечественной войны. Нацисты использовали материал для получения нефти, так как запасы её были очень скромными. Данный вариант переработки предусматривает газификацию.

Получение твердого топлива

Из мусора можно получать твёрдое топливо. Данный путь имеет ряд весомых преимуществ:

  • низкая стоимость горючего;
  • сжигание не наносит большого вреда окружающей среде;
  • высокая калорийность;
  • отсутствие отходов;
  • возможность не использовать исчерпываемые ресурсы планеты – древесину, нефтепродукты, каменный и бурый уголь.

Учитывая перечисленное, развитые государства постепенно переходят от процесса сжигания твёрдых отходов к их переработке в горючее. Это позволяет не только действовать в интересах планеты, но и положительно сказывается на экономике стран.

Приготовление твёрдого топлива из мусора в домашних условиях

Чтобы создать в домашних условиях горючее твёрдого типа, нужно запастись сырьём. Для выполнения этой роли прекрасно подойдёт бумага. Подойдут не только отслужившие газеты и журналы, но и упаковки, коробки и т. д.

Алгоритм создания топлива такой:

  1. Измельчаете сырьё. Так как речь идёт о бумаге, для этой цели подойдёт шредер.
  2. Полученное укладываете в ёмкость и заливаете слегка подогретой водой.
  3. Мнёте содержимое сосуда до получения однородной кашицы. Для быстрого эффекта можно воспользоваться блендером.
  4. Оставьте кашицу на 10-12 часов. По истечении этого времени отожмите состав либо пропустите его через сито.
  5. Выложите отжимку в форму и надавите на неё так, чтобы удалить остатки жидкости. Должен сформироваться плотный брикет.
  6. Оставьте брикет в тёплом месте, чтобы он достаточно высох.

Так вы получите лёгкое, долгогорящее и хорошоотдающее тепло топливо, которое можно взять на пикник или использовать для камина.

Домашнее жидкое топливо

Помимо бензина А-92, из мусора можно создавать синтетическое дизельное топливо. Такое горючее не приносит вреда экологии. Единственное, что выделяется при сгорании – углекислый газ. Горючесть будет не хуже, чем у первичного дизеля.

В переработку для получения синтетического дизельного топлива могут пойти:

  • косметические средства;
  • изделия из пластмассы;
  • синтетическая ткань;
  • полиэтилен и многое другое.

Перед вами появляется уникальная возможность не пополнить свалку отслужившими вещами, а переработать их в топливо.

Выше уже говорилось о том, что предпочтительнее для переработки и о сути процесса. Рассмотрим его более подробно.

Как сделать жидкое топливо из мусора своими руками?

Процедура должна проходить на открытой местности вдали от легковоспламеняющихся предметов.

Рассмотрим процесс на примере резиновых покрышек:

  1. Режете покрышки на мелкие кусочки.
  2. Укладываете полученное сырьё в сосуд с крышкой, к которой присоединена жаропрочная трубка.
  3. Трубку отводите во второй сосуд. Из него должна выходить ещё одна трубка, через которую будет отводиться газ.
  4. В процессе, как уже было сказано, участвует и третья ёмкость – конденсаторная. Она должна быть заполнена водой и снабжена 2-мя трубками, встроенными в крышку. Окончание первой трубки должно быть в 2-х см от дна.
  5. Отводную для газов трубку соединяете с трубкой, находящейся под водой.
  6. Вторая трубка ёмкости-конденсатора должна быть подведена под первый сосуд и соединена с газовой горелкой.
  7. Другая горелка должна быть использована для нагрева первого сосуда.
  8. Обеспечиваете охлаждение трубы, ответвляющейся из первого сосуда. Проще это сделать, поместив отвод в другую трубку с большим диаметром и пропустить через неё воду.
  9. Подаёте прохладную воду в контур охлаждения и зажигаете главную горелку. Начнётся процесс превращения резины в пар. Он будет переходить в трубку, где охладится и стечёт во вторую ёмкость.
  10. Так будет получаться нефть, а с нею и газ, который проследует далее сначала на дно конденсатора, а затем ко второй горелке, которую нужно разжечь.
  11. Всё отключите, когда закончится сырьё.
Читайте также:  Напольные конвекторы отопления водяные встраиваемые в пол

Описанная установка подойдёт для получения бензина или дизеля из резины. Если используется иное сырьё, потребуется более сложный агрегат. Его тоже можно создать в домашних условиях. Процесс, требующий использования двух реакторов и катализаторов, был описан выше.

Заключение

Превращение мусора в бензин и другие полезные обществу вещи – важный процесс. И важнее в нём не выгода, а спасение планеты, которая уже начинает утопать в загрязняющих почвы и воды отходах.

Как сделать топливо из мусора в домашних условиях

Дата публикации: 9 января 2019

Чем выше уровень цивилизации, тем больше отходов. Наши предки очень удивились бы при виде того количества разнообразной упаковки, которое нас окружает. К сожалению, все это очень быстро становится мусором, загрязняющим окружающую среду.

Однако по-настоящему высокоразвитая цивилизация характеризуется не только уровнем производства и потребления, но и экологичным мышлением. Ведь бытовые отходы при соответствующей переработке могут стать источником энергии, не уступающим по калорийности традиционному топливу. В странах, где технологии переработки отходов хорошо развиты, утилизация отходов составляет до трети всех источников энергии для отопления. Примером может служить Дания с ее прохладным климатом.

Использование мусора для получения тепловой энергии — достаточно понятный процесс. Интереснее, что из отходов можно получать твердое, жидкое и газообразное топливо.

Твердое топливо

Твердое топливо, получаемое из мусора, характеризуется низкой стоимостью и высокой калорийностью. Сжигание такого топлива наносит гораздо меньший ущерб окружающей среде по сравнению с сжиганием традиционных теплоносителей, а отходов практически не остается. Кроме того, переработка мусора в твердое топливо помогает сохранить природные ресурсы — бурый и каменный уголь, нефтепродукты, древесину.

Поэтому на передовых предприятиях по утилизации все чаще заменяют сжигание твердого мусора изготовлением из него твердого топлива. Это экономически более выгодно.

Как изготовить твердое топливо из мусора в домашних условиях

Самый простой в переработке и подходящий материал для использования — бумага. Даже если вы не выписываете газеты, вам наверняка приходит много ненужной почты, есть устаревшие документы, счета и прочая макулатура. Если подкопить всю эту бумагу, можно с небольшими трудозатратами превратить ее в полезный продукт. Пригодится и картон от ненужных коробок.

  1. Хорошо измельчите исходный материал. Лучше всего для этих целей подойдет офисный шредер — не придется рвать бумагу руками или резать ножницами.
  2. Обрезки положите в тазик и залейте теплой водой.
  3. Помните бумагу руками, чтобы получилась кашица. Еще лучше с этой задачей справится промышленный или даже обычный кухонный блендер.
  4. Подождите 10-12 часов, затем процедите бумагу через сито или отожмите руками.
  5. Выложите массу в форму и хорошо прижмите, чтобы удалить остатки воды и сформировать брикет.
  6. Поместите форму для просушки в теплое место на несколько дней, прежде чем вынуть брикет.

Полученные брикеты можно использовать для костра на пикнике, для камина или домашней печи. Они легкие, горят намного дольше, чем обычная бумага, и дают много тепла.

Жидкое топливо

Из обычного мусора можно получать синтетическое дизельное топливо, подходящее для двигателей внутреннего сгорания. Использование горючего из вторсырья не вредит окружающей среде, поскольку при его сгорании выделяется только углекислый газ. А горючесть такого топлива ничуть не хуже, чем у обычного.

Чуть ли не большинство окружающих нас предметов являются продуктами переработки нефти:

  • пластмассовые изделия;
  • полиэтилен;
  • синтетические ткани;
  • различные косметические средства;
  • и многие другие бытовые предметы.

А это значит, что все эти вещи, отслужив свой срок, могут снова стать нефтепродуктами.

Наиболее подходящее сырье для жидкого топлива — пластик. Его можно подвергнуть перегонке или, говоря научным языком, пиролизу, то есть подвергнуть нагреванию без доступа кислорода. Из одного килограмма бутылочного пластика получается около одного литра топлива.

Как сделать жидкое топливо из мусора своими руками

В первую очередь нужно позаботиться о безопасности: вокруг поля для экспериментов не должно быть легко воспламеняющихся материалов.

Добываем топливо из мусора: резиновые покрышки

  1. Берем отработавшую срок покрышку и разрезаем на мелкие куски.
  2. Подготовив огнеупорную емкость с крышкой, присоединяем к ней жаропрочную трубку.
  3. Загружаем заранее приготовленное сырье в емкость.
  4. Отводим конец трубки во второй сосуд. Второй сосуд должен иметь две трубки:
    — для приема жидкого топлива;
    — для отвода газов.
  5. Третий сосуд — конденсатор. Заполняем его водой. Его крышка тоже должна иметь две трубки. Конец первой трубки должен располагаться в двух сантиметрах над дном.
  6. Соединяем трубку для отвода газов с опущенной под воду трубкой конденсатора.
  7. Вторую трубку конденсатора подводим под первый сосуд и соединяем с газовой горелкой.
  8. Еще одна основная горелка будет нагревать первый сосуд.
  9. Труба, идущая из первого сосуда, нуждается в охлаждении. Эту проблему можно решить, если поместить ее в трубу большего диметра, через которую будет течь вода.
  10. Запускаем установку для переработки мусора в топливо: зажигаем основную горелку, начинаем подачу воды в контур охлаждения. По мере разогрева резина превращается в пар. Проходя через трубу, он охлаждается, конденсируется и стекает во второй сосуд.
  11. В процессе реакции вместе с нефтью мы получаем сопутствующий газ. Через трубку для отвода он поступает на дно конденсатора. Отсюда он идет к нашей второй горелке. Поджигаем ее.
  12. После того как резина в первом сосуде закончится, отключаем горелки и подачу воды.

Высококачественный бензин у нас не получится, но таким горючим вполне можно заправить бензопилу или использовать для обогрева.

Жидкое топливо можно получить не только из резиновых покрышек, для этого подойдут:

  • старая древесина и опилки;
  • листья, солома, сорняки;
  • ореховая скорлупа и кукурузные стержни;
  • сухой навоз;
  • торф, газ.

Установка для переработки всех разновидностей мусора в настоящий бензин более сложна, но ее изготовление в домашних условиях вполне возможно. Нам потребуются два реактора и газогенератор. Первый реактор должен обладать цинк-медь-алюминиевым катализатором. Благодаря этому газ, полученный в результате нагревания мусора, будет превращаться в диметиловый эфир. Во втором реакторе должен быть расположен цеолитный катализатор (водный алюмосиликат натрия, кальция и других металлов). Таким образом можно получить чистый бензин отличного качества, которым можно заправить любой автомобиль.

Получение топлива из мусора в домашних условиях — задача, которая вполне по силам рачительному хозяину, обладающему техническими навыками. Вместо расходов на утилизацию и загрязнения окружающей среды мы получаем полезный продукт, сделанный своими руками. Кроме очевидной экономической выгоды, этот процесс может быть очень увлекательным занятием.

Как можно сделать бензин в домашних условиях

При постоянном росте стоимости топлива, многие автомобилисты все чаще задумываются над тем, чем можно заменить его.

Наиболее предприимчивые люди не только находят решение, но и сами начинают производить топливо из различного сырья.

Варианты самодельного бензина

Производство топлива для транспортных средств — процесс сложный и высокотехнологичный, требующий больших затрат, начиная от добычи нефти до ее переработки и получения конечного продукта. Но из-за постоянного роста цен на горючее и стремления удешевить содержание своего автомобиля народные умельцы изыскивают возможность произвести продукт, альтернативу топливу, которое с помощью различных устройств умудряются получить. Используя в качестве одного из компонентов различные виды сырья и материалов, производят следующие виды топлива:

  1. Метанол или метиловый спирт. Этот продукт получается при соединении газа пропан-бутан и водяного пара.
  2. Этанол. При производстве этанола применяют сельскохозяйственные культуры (кукуруза, просо и пр.).
  3. Биодизельное. Производят с применением растительного масла и животных жиров.
  4. Бензин. Для производства конечного продукта применяют старые автошины, отходы резины и резинотехнических изделий.
  5. Бензин. Производят кустарным способом из сырой нефти.
  6. Бензин. Путем термической обработки угля.
  7. Топливо. Методом газификации.
  8. Бензин. Производят путем переработки бытового мусора, бытовых отходов, пластика и пр.

И все же, как сделать бензин в домашних условиях , необходимо рассмотреть эти способы.

Что такое метанол и как его изготовить?

Чтобы произвести метанол, необходимо изготовить самодельный перегонный аппарат для смешения бытового газа и обыкновенной питьевой воды и ряда последующих операций.

Технология работы аппарата, сделанного кустарным способом, для производства метанола из воды и газа пропан-бутан заключается в изменении химического состава этих элементов под действием высокого давления и температуры. Где периодически охлаждаясь и изменяясь, взаимодействуя с катализатором, они переходят в состояние синтетического газа и после очередной термической обработки — в метанол.

Получение бензина из угля

В основном топливо производят из нефти. Но многие страны, не обладая запасами нефти, также производят топливо, используя в качестве сырья уголь. Примером могут служить страны Европы, производящие топливо с применением бурого угля в начале 20 столетия.

В частности, предвоенная Германия в основном таким способом добывала себе топливо. Обладая большими залежами угля (имеется в виду угольный бассейн Рур), добыча которого и производство бензина были поставлены на промышленные рельсы.

Как происходит выделение бензина из угля

Бензин добывали из угля двумя способами. Уголь и нефть имеют сходство по своему химическому составу с общей основой, углеродные соединения с водородом, только у бурого угля молекул водорода меньше. Увеличивая количество молекул водорода в угле, получают вещество, равное по химической структуре с составом нефти, что позволяет в дальнейшем уже производить и бензин. Производство бензина путем переработки бурого угля было разработано учеными из Германии в 20 годы прошлого века:

  1. Гидрогенизация, или ожижение (способ Бергиуса).
  2. Газификация и синтез топлива (способ Фишера-Тропша).

Что собой представляет гидрогенизация

Технология производства синтетического бензина из бурого угля способом гидрогенизации заключается в следующем:

  1. Уголь мелко размельчают, смешивая с жирной и вязкой жидкостью, применяя, например, мазут или масло, получая пастообразное вещество.
  2. Пастообразный уголь помещают в герметичный сосуд, добавляют катализатор и растворитель, где под высоким давлением (200 атм) и температурой (+500ºС) происходит обогащение угля, которое протекает вначале в жидкой фазе, а затем переходит в фазу пара.
  3. Для получения конечного продукта полученное топливо из автоклава обрабатывают в центрифуге, удаляют кокс и дистиллируют.
Читайте также:  Схема отопления частного двухэтажного дома своими руками схема

Производить бензин в домашних условиях таким способом, вероятней всего, невозможно по причине технологической сложности оборудования, изготовление которого кустарным способом затруднительное и затратное.

Получение бензина путем газификации

Производство бензина способом газификации (способ Фишера-Тропша) происходит путем предварительного соединения воды и угольного сырья. В герметичном паровом сосуде с температурой +350ºС и давлением до 30 атм продувают под большим давлением водяной пар.

В результате образуется синтетический газ, который в дальнейшем используют для переработки и получения топлива. Полученный синтез-газ помещают во второй герметический сосуд, заполненный катализатором, основой которого является железо, никель или кобальт. На выходе из второго сосуда получается горючее, из которого путем крекинга производят бензин и дизель.

При производстве топлива этим способом получают такой побочный продукт как парафин и газообразные смеси, большую долю из которых составляет углекислый газ. Способ получения топлива таким методом экологически грязный и неэффективный по затратам.

Существует и термический метод обработки угля, аналогичный с процессом пиролиза, при котором сырье нагревается в сосуде извне, без наличия кислорода. Процесс распада твердого топлива и переход в газообразное состояние происходит при температуре +1200ºС, что в домашних условиях осуществить крайне сложно.

А для получения конечного продукта необходимо еще дополнительное оборудование. Положительной чертой этого метода является использование пиролизных газов для подогрева сырья и синтез бензина, что позволяет немного уменьшить себестоимость продукта.

Как сделать бензина из газа

Для производства бензина из газа используют оборудование, сделанное кустарным способом, но компактное, небольших размеров и малого веса, изготовленное из металла или нержавейки. Принцип работы оборудования заключается в следующем:

  1. Газ пропан-бутан и вода заполняют сосуд-смеситель, где происходит нагрев и смешение паров воды с газом. Температура внутри смесителя составляет +100…+120ºС.
  2. Смешанный газ подают в герметичную емкость Р1 (реактор), который заполнен катализатором (стружка из никеля — 25% и алюминия — 75%), где под воздействием температуры (+500ºС и выше) образуется синтетический газ.
  3. Из емкости Р1 синтетический газ подают в холодильник, где охлаждают до +30…+40ºС.
  4. Синтетический газ под давлением подают в герметическую емкость Р2 с катализатором (стружка меди — 80% и цинка -20%), где образуются пары синтетического бензина. При этом температура в емкости Р2 не должна быть выше 270ºС.
  5. Из емкости Р2 пары синтетического горючего подают в холодильную камеру, где он, охлаждаясь, конденсируется.
  6. Конденсат синтетического бензина и газ, не растворившийся в воде, из холодильной камеры поступают в конденсатор, откуда сливают синтетический продукт, а газ отправляют на повторную переработку.

Изготовление бензина из автошин

Произвести бензин в домашних условиях из автошин можно при условии наличия необходимого оборудования, состоящего из трех металлических бочек с плотно закрывающимися крышками, дистиллятора, источника тепла (применяют печь) и сырья, из которого можно получить топливо.

Данная технология схожа с пиролизом, продукты распада разогретого сырья из одной бочки попадают в другую, наполненную водой, где под действием воды охлаждаются и попадают в другую емкость в виде конденсата. Благодаря замкнутой системе сосудов, попутный продукт, получаемый в результате пиролиза, имеется в виду метан, используется при термической обработке сырья. Для превращения конденсата в топливо применяют дистиллятор, наподобие самогонного аппарата.

Учитывая то, в каких условиях проходит процесс извлечения бензина, дым, гарь, запахи, можно с уверенностью сказать, что такой процесс не приемлем в условиях квартиры или среди густонаселенного места.

Процесс получения бензина из нефти кустарным способом

Для получения бензина из нефти кустарным способом необходимы две емкости с герметичным закрыванием, источник тепла и охлаждение.

Нефть заливают в емкость и закрывают крышкой с отверстием, через которое пары горючего, при нагреве емкости до +180ºС, по трубе или шлангу попадают во вторую емкость, где, охлаждаясь, будет конденсироваться топливо. Применять полученное топливо не рекомендуется, т. к. октановое число у него низкое, а для повышения октанового числа необходимы присадки.

Оставшееся сырье в первой емкости, керосин, газойль и пр., перегоняют таким же способом, но с применением температуры +450ºС.

В целях предосторожности при производстве бензина из нефти применять источники с открытым огнем запрещается.

Производить топливо в домашних условиях можно при наличии необходимого оборудования и знаний. И называть самодельный бензин «халява» не стоит, т. к. кроме оборудования и знаний надо еще приложить немало труда, чтобы получить продукт.

Пиролиз пластиков как способ получения топлива: сущность процесса, механизм и условия реализации, получаемые продукты

Пиролиз – это достаточно старый и детально освоенных процесс, применяющийся во многих процессах химической технологии.

Используется как для утилизации отходов, так и для получения ценных продуктов.

Пластиковые отходы, представляющие собой смесь органических соединений с высокомолекуярной структурой и различных добавок, отлично поддаются пиролизу.

На выходе можно получить:

Если отходы уже нельзя пустить на переработку, то их сжигают в пиролизных печах. В подавляющем большинстве в России такими установками оборудованы мусороперерабатывающие заводы.

Пиролизом также перерабатываются покрышки, опилки и множество других видов отходов и мусора.

Стоимость оборудования высокая и не окупается доходами от продукции, но при этом компенсируется дотациями от государства для такого рода компаний.

Тем не менее, переработка полимерных отходов пиролизом, в том числе в жидкое топливо, – тема перспективная, ее изучением и оптимизацией процесса занимаются институты во многих странах.

Как происходит процесс: основные понятия

Пиролиз – это цепочка химических реакций разложения, протекающих при высоких температурах в инертной атмосфере (без доступа кислорода). Полимеры разлагаются полностью при температурах порядка 650 °С.

В отличие от простого сжигания на воздухе, при горении не образуются газы (например, диоксин). Окружающая атмосфера не подвергается загрязнению.

Собственно сама технология разложения органики при высоких температурах применяется в промышленности с конца 19-го века. Таким способом получали горючее из нефтяной смолы, коксового угля и даже торфа.

Отходы полимеров – это ценный источник энергии. Ведь помимо экологического вопроса утилизации пластикового мусора, можно попутно добывать углеводородное сырье.

Механизм и условия протеканий реакций пиролиза полимеров

Первая стадия процесса — это нагрев сырья до температуры примерно 270-300 °С. Реакции на этой стадии протекают с большим выделением тепла. Происходит, собственно, термическая деструкция высокомолекулярного соединения. Основной продукт этого этапа — это газообразная органика и жидкие компоненты. Заканчивается процесс при 400°С.

Далее температура постепенно повышается до максимальной (зависит от вида сырья), обычно она составляет 650°С.

При достижении максимальных температурных показателей система переходит в автоклавный режим. В это время происходят процессы окончательного разложения в жидких компонентах и твердом коксовом остатке.

По завершении всех технологических операций происходит сбор всех продуктов реакций. В дальнейшем они передаются на очистку и разделение на фракции при необходимости.

Полезная информация о процессе в цифрах

Факты о пиролизной переработке пластмассовых отходов:

  1. При соблюдении правильно подобранного температурного режима можно получить до 90 % горючей жидкости на выходе с очень высокой теплотворной способностью.
  2. Переработав 1 тонну пластиковых отходов, удается собрать в среднем 10 % газообразного горючего, примерно 85% жидких компонентов и до 5% несжигаемой золы.
  3. Количество выделяющегося тепла при сжигании 2 тонн отходов пластика равно количеству тепла от 1 тонны нефти. Это очень высокий показатель.
  4. В Европейских странах реализованы проекты по строительству и эксплуатации мини ТЭЦ, в которых в качестве 50% топлива используют отходы полимеров.
  5. Регулировать состав продуктов горения можно подбором температурного режима. Если основной процесс протекает до 600°С, то на выходе превалируют жидкие компоненты. Если температура горения выше 600 °С, то преимущественно получается газ.

Технология термического разложения

Для более глубокого понимания протекающих процессов при термодеструкции необходимо ознакомиться с конструкционными особенностями печи для пиролиза. Очень упрощенно печь можно разделить на 2 части.

В первой, так называемой радиантной, протекает основной процесс горения. Пластик разлагается на газообразные, жидкие и твердые продукты. Далее во второй части, или конвекционной, продукты разложения подвергаются дегидрированию и конденсации.

Установки оснащаются резервуарами большой ёмкости для сбора жидких и газообразных материалов. В системе есть разделительная колонка (для отделения жидкости и газа) и кожухотрубный теплообменник для конденсации легколетучих компонентов.

Технологический процесс пиролиза пластиковых отходов происходит следующим образом:

  1. На первом этапе отходы проходят необходимую сортировку. Если основная задача – это получение качественных продуктов, то желательно провести разделение по видам пластика (ПЭ, ПП, ПС, ПЭТ и т.д.). Так процесс термического разложения будет стабильным, поскольку сырье максимально однородное. А готовые продукты меньше загрязнены посторонними включениями и примесями.
  2. Далее пластиковые отходы моются и измельчаются на дробилках. Подача однородной измельченной крошки позволит интенсифицировать процесс и добиться максимального КПД установки. Мойка отходов избавит от ненужных примесей. Подробнее о таком оборудовании можно почитать здесь.
  3. Дробленые куски подаются в печь. Под действием нагрева до температуры порядка 300°С масса расплавляется и становится жидкой. Далее от нее начинают отделяться газообразные продукты. Идут процессы термического разложения.
  4. Когда установка переходит в режим поддержания постоянной температуры, протекают реакции отщепления водорода (дегидрирования) газообразных продуктов.
  5. Смесь продуктов горения конденсируется на теплообменнике. Потом разделяется на фракции в газожидкостном разделителе. Жидкость поступает в накопитель и далее передается для очистки.
  6. Полученный в результате пиролиза газ проходит многоступенчатую систему фильтрации и очистки. Сначала он подается на горелку печи. Очень интересна реализация системы с двумя печами, когда нет расхода топлива для старта. Газообразная горючая смесь может подаваться для розжига от одной установки к другой.
  7. Твердые продукты пиролиза накапливаются в нижней части печи. Потом они выгружаются, брикетируются и используются как сухое топливо.

Конечные продукты

В основном на выходе можно получить:

  1. Пиролизный газ. Его, как правило, не собирают для дальнейшего использования. Он сразу подается на печную горелку. В составе преимущественно присутствует смесь этилена, пропилена и водорода. Таким образом, установка почти автономна по потреблению топлива. Оно может пригодиться только на старте.
  2. Горючее котельное. При очистке и ректификации жидких продуктов получается топливо, соответствующее по своему составу дизельному. По молекулярной массе и фракционному составу преимущественно присутствуют (от общей массы загрузки) до 25% масла и до 15% воска.
  3. Сухой коксовый остаток. По своим свойствам — это химически инертный материал, не представляющий угрозы здоровью и экологии. Может быть утилизирован. Есть информация по его применению в газобетонных блоках, в строительстве, подсыпке грунта и т.д.
  4. Тепло, выделяемое в процессе, идет на обогрев помещений.
Читайте также:  Как работает газовый котел

Бензин из пластмассы

При пиролизе пластиковых отходов вполне реально получить бензин. Причем выход чисто бензиновой фракции может достигать до 80% от массы исходного сырья. Для сравнения степень конверсии нефти по бензину всего 55%.

Современные печи позволяют собрать с 1 кг загруженного сырья 1 литр жидких горючих компонентов. Естественно, что в чистом виде заправить автомобиль таким топливом не получится. Требуется дополнительная стадия очистки и перегонки.

Сравнительно недавно в Томском политехническом университете ученым удалось увеличить вход бензина до 90 %. Для этого были проведены работы по подбору катализатора (состав его не раскрывается), увеличению глубины вакуума и температуры в камере сгорания.

К сожалению, горючее, получаемое таким способом, даже при глубокой очистке далеко не идеально для применения. Неотгоняемые примеси выводят из строя систему подачи топлива и двигатель.

Конструкция мотора требует существенной модификации, поскольку фракционный состав пиролизного бензина существенно отличается от традиционного. Эти проблемы можно решить подбором каталитических систем. Такие фундаментальные исследования проводятся.

Как сделать топливо из отходов в домашних условиях?

Для того чтобы попытаться получить из отходов пластмассы бензин в домашних условиях, нужно максимально упростить процесс и попытаться собрать установку пиролиза.

Необходимые компоненты и последовательность действий:

  1. Огнестойкая ёмкость с крышкой, оборудованная трубкой. Трубка соединяется со вторым резервуаром для сбора конденсата.
  2. Бак конденсатора соединяется трубкой с небольшой бутылкой с плотной крышкой с еще одним патрубком. Это гидрозатвор.
  3. Мелко измельченное пластиковое сырье загружается в резервуар печи горения, ее необходимо сильно разогреть.
  4. Постепенно жидкие продукты разложения попадают в конденсатор и охлаждаются.
  5. В чистом виде топливо из пластика не пригодно. Оно нуждается в очистке. Для этого можно использовать самогонный аппарат. Разделение топлива проводится визуально по изменению цвета и вязкости.
  6. Зольный остаток можно выбросить.

Видео по теме

На видео представлен сюжет о красноярских умельцах, самостоятельно перерабатывающих пластиковые отходы в жидкое горючее:

Вывод

На основании приведенных данных можно утверждать, что пиролиз – перспективный процесс переработки пластиковых отходов. В настоящий момент он используется как метод утилизации.

Но развитие технологии и изучение фундаментальных основ процесса поможет оптимизировать его и сделать более доступным. Идеальным для российских условий вариантом была бы организация мини ТЭЦ на пластиковых отходах со сбором и очисткой продуктов пиролиза.

Пиролиз пластика в домашних условиях

Значительную часть мусорных свалок составляют упаковочные материалы из пластика и полиэтилена. Особая технология переработки позволяет получать из них качественное топливо. Пиролиз пластика безопасен для экологии, возможно его осуществление в домашних условиях.

Технология и стадии процесса

Суть переработки отработок методом пиролиза — быстрое разложение пластических масс и переход их в новое физическое состояние. Осуществляется процесс плавления в закрытом пространстве, под действием температуры в 600 градусов, без доступа кислорода.

Стадии переработки пластика в топливо:

  • сортировка, измельчение и мойка пластиковых отходов;
  • помещение сырья в пиролизную машину;
  • плавление в жидкое, а затем в газообразное состояние;
  • очистка и охлаждение газа до состояния жидкости.

Переработка пластика в газ происходит в том же порядке, за исключением последней стадии (очистки и охлаждения). Используется полученный продукт в работе небольших ТЭЦ.

Пиролиз пластмасс в домашних условиях

В 2010 году японский изобретатель Акинори Ито создал компактную машину для переработки пластика в нефть. Чудо установка превращает 1 кг отходов в 1 л топлива без загрязнения атмосферы и при затрате всего 1 кВт электроэнергии.

Аппарат используется в промышленных масштабах, выпускаются модели для работы в домашних условиях. Доступность установки определяется ее ценой. Пока она составляет 10 тыс. американских долларов. Падение стоимости ожидается после увеличения числа выпускаемых машин.

Пиролиз пластмасс возможен в приспособлениях, сделанных своими руками. Домашние мастера подметили, что установка по перегонке полимеров схожа по конструкции и принципу работы с самогонным аппаратом.

Примерное устройство для получения синтетической нефти у себя дома выглядит так:

  1. Канистра емкостью 35 л играет роль реактора.
  2. Для равномерного нагрева, направление пламени регулируется кожухом стиральной машины ручного типа.
  3. Выход пара сквозь закрытую крышку канистры обеспечивается вваренной трубкой в просверленном отверстии. Далее пар охлаждается в змеевике с краником, для слива жидкости на конце.
  4. Для отвода попутного газа и охлаждения, используется змеевик холодильника.
  5. Затворный клапан в виде стеклянной банки с пластмассовой крышкой, в которой имеются два отверстия. Одно для ввода, второе для вывода попутного газа к горелке.

Домашний пиролиз полиэтилена в топливо начинается с закладки сырья в канистру и разведением огня под реактором. Достижение нужной температуры внутри сопровождается плавлением сырья и выделением паров.

Через трубку в горловине они выходят, попадают в змеевик холодильника, залитый водой. Охлаждаясь, превращаются в жидкость. Попутный газ удаляется через отвод в водяной затвор. Оттуда, через отводящий шланг, поступает для сжигания в горелке.

Конечные продукты пиролиза

Пластик и полиэтилен превращаются в жидкость с качествами мазута. Она используется как сырье при производстве бензина, керосина, дизельного топлива, других полезных продуктов. Помимо жидкого вещества, в установке образуется зола (твердый углеводород и соединения металлов), востребованная как печное топливо, и газ.

Пиролиз ПЭТ бутылок дает химическую смесь из пропилена, воска, масла, водорода, кокса, этилена, углекислого газа и углерода. В двигателе внутреннего сгорания эту смесь использовать нельзя, но как топливо для печей или сырье для нефтехимического производства она вполне подходит.

Пиролиз пластика в бензин возможен при наличии в установке дополнительной стадии перегонки и очистки. Ученые из Томска разработали технологию пиролиза пластиковых бутылок в синтетическое топливо для двигателей.

По словам главного конструктора агрегата, Сергея Зотова, реактор может выдавать как дизельное топливо, так и бензин разных марок. Это зависит от катализатора, участвующего в процессе. Создание первого промышленного образца планируется в ближайшее время.

Степень конверсии исходного сырья к бензиновой фракции составит 80%. Это больше, чем при переработке сырой нефти (55%). Качество пиролизного бензина, получаемого до появления новой разработки, не было идеальным.

Химический анализ показывал существенные отличия от состава традиционного бензина. Неотделимые примеси загрязняли цилиндры автомобильного мотора. Томским изобретателям удалось решить проблему.

Пиролиз полиэтилена дает 40–70 % газообразных продуктов (этилен, пропилен, иногда метан и водород) и 30–60 % масел. Применение алюмосиликатного катализатора в установке непрерывного цикла позволило получить бензиновую фракцию в количестве 80% исходного сырья.

Летучие продукты пиролиза полипропилена составляют основную часть. Твердый остаток, в виде золы, составляет не более 2% исходного сырья.

В сравнении с другими способами утилизации полистирола, полипропилена и полиэтилена, пиролиз уничтожает 99% вредящих здоровью составляющих материала. Это важно для экологии. Перспективный метод переработки пластика не находит широкого применения из-за дороговизны оборудования.

Топливо из пластиковых отходов

Группа исследователей, представляющих Университет Педью (Purdue University, США), представила технологию, позволяющую преобразовывать пластик в топливо. Разработка не только способна обеспечить долю потребности в бензине или дизеле, но также поможет улучшить экологическую ситуацию на планете.

Улеводородное топливо получают из пластикового мусора. Специалисты назвали свою технологию гидротермальным сжижением (hydrothermal liquefaction). Она позволяет плавить полимеры пропилена, а затем растворять их в сверхкритической воде (в этом состоянии вещество находится «между» жидкой и газообразной фазой).

Как только пластмасса превращается в нафту (горючую смесь жидких углеводородов), ее уже можно использовать в качестве сырья или в последующем разделить на другие продукты.

Около пяти миллиардов тонн пластиковых отходов скопилось за последние 50 лет на свалках и в природной среде. Отходы полипропилена составляют около 23% от общего количества отходов пластика. Превращение отходов полипропилена в полезные продукты может снизить накопленные отходы и связанные с ними риски для окружающей среды и здоровья человека.

Процесс переработки назван гидротермальным сжижением

В этом исследовании модель полипропилена была преобразована в нефть с использованием сверхкритической воды при 380–500°С и 23 МПа в течение времени реакции 0,5–6 ч.

До 91% массовой доли полипропилена было превращено в масло при 425°С со временем реакции 2–4 часа или при 450°С со временем реакции 0,5–1 часа.

Более высокие температуры реакции (> 450°C) или более длительное время реакции (> 4 ч) привели к большему количеству продуктов газа. Нефтепродукты состояли из олефинов, парафинов, циклических соединений и ароматических соединений. Около 80–90% массовой доли масляных компонентов имели тот же диапазон температур кипения, что и нафта (25–200°C), и значения нагрева 48–49 МДж/кг.

Предварительные анализы показывают, что этот процесс конверсии является положительным для чистой энергии и потенциально имеет более высокую энергоэффективность и более низкие выбросы парниковых газов, чем при сжигании и механической переработке. Масло, полученное из полипропилена, потенциально может быть использовано в качестве смеси бензина или сырья для других химикатов.

Проблема загрязнения окружающей среды пластиком с каждым годом становится всё более актуальной. Хотя часть пластикового мусора отправляется в переработку, на сегодняшний день речь идёт лишь о небольшой доле таких отходов. В то же время, значительная часть пластика — по некоторым оценкам, до 12 миллионов тонн в год — попадают в океан. Пластиковый мусор обнаруживают, в том числе, в мелких рыбах и медузах, а поскольку эти существа являются пищей для других морских обитателей, микроскопические частицы пластика «поднимаются» по пищевой цепи, угрожая, в том числе, и людям, употребляющим в пищу рыбу. Крупные морские обитатели тоже страдают от такого мусора.

«Наша стратегия состоит в том, чтобы создать силу, способную утилизировать и перерабатывать полиолефиновые отходы в различные полезные продукты, включая полимеры, нафту и чистое топливо.

Наша технология способна одновременно увеличить прибыль перерабатывающей промышленности и сократить мировую массу пластикового мусора», — говорит ведущий исследователь, профессор Линда Ван (Linda Wang).

Ссылка на основную публикацию