Хим. генератор СО2 на грузовом приводе


Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
2 час. назад
Хим. генератор СО2 на грузовом приводе
Принцип действия основан на использовании силы тяжести груза, давящего на медицинский полимерный контейнер, заполненный кислотой. Отличается безопасностью, простотой и стабильностью в работе, так как величина момента силы остается постоянной.

Контейнеры подходят любые, лучше объемом от 500 мл - это нужно для устойчивости и сохранения постоянной площади пятна контакта. Контейнеры из-под физрастворов, для переливания и хранения крови, носимые мочеприемники. Эти изделия довольно прочны, выдерживают максимальное давление от 0,4 до 1 bar (ат). Удобно использовать контейнер с двумя выходами. Второй выход используется для вливания кислоты без отсоединения мешка. Некоторые контейнеры, например мочеприемники, уже снабжены обратным клапаном, что добавляет надежности.

Груз. Если в доступности нет тяжелого металлического бруска (в идеале свинцового), можно любую жесткую коробочку заполнить тяжелыми металлическими предметами. Груз не хочет стоять на мягко-жидком полимерном мешке - падает, сползает. Вариант решения этой проблемы - поместить все вместе в подходящую коробку, например, от сока, прорезав сверху отверстие по размеру груза. Стенки отверстия удерживают груз от наклона и сваливания с мешка.

На фото коробка от сока 2л, меньше не было, внутри много свободного места. Для мешка 500 мл, возможно, удобнее будет 1 л тетрапак.

Создаваемое в кислоте давление зависит от веса груза и от площади пятна контакта груза и контейнера.
Упрощенно давление P = m/S, где m - масса груза, S - площадь пятна контакта груза и полимерного контейнера.
Эта простая формула справдлива для жестких поршней в жестком цилиндре, там давление определяется площадью меньшего поршня. При давлении на мягкий полимерный сосуд зависимость гораздо сложнее. На контейнер груз давит неравномерно (в центре меньше), полимер продавливается, упругие стенки изгибаются, немного растягиваются. Короче, давление получается немного меньше расчетного. Но нам точность совершенно не нужна, главное - примерно прикинуть, достаточно ли будет груза, поделив его вес на площадь его грани, чтобы расчетное давление получалось не менее 0,05-0,1 кг/см^2 (бар, ат), в зависимости от глубины подачи СО2 в аквариум. Для инфузионного контейнера объемом 500 мл достаточно груза 5 кг. Если поставить брусок на контейнер с кислотой меньшей гранью, то давление возрастет.

Важно, чтобы площадь пятна контакта S в процессе выработки не менялась.
Для этого грань груза должна изначально полностью контачить с поверхностью полимерного контейнера. Иначе, по мере выработки кислоты и "сдувания" мешка, площадь пятна контакта будет увеличиваться, а давление падать.

Иголка в соде нужна для того, чтобы кислота поступала постепенно, небольшими дозами, а не крупными каплями.

Генератор СО2 низкого давления работает устойчиво только при некотором избыточном давлении в системе. Поэтому нужен дроссель/краник на выходе, не обязательно регулируемый, задача которого удерживать в генераторе это избыточное давление. Я использую нитку. Давление также регулируется изменением веса груза или его площади.

Останавливать реакцию можно и без перекрытия - снятием груза. Еще лучше подачу газа на ночь не останавливать, а уменьшать - уменьшением груза. Сглаживаются суточные скачки pH.

Рецептура. Раствор лимонной кислоты я делаю насыщенным. Соды сыплю примерно в 1,5 больше кислоты, с избытком. Горячую воду отмеряю в мерном стакане из расчета: на каждые 100 г кислоты 200 мл воды. Меньше половины этой воды вливаю в кислоту, активно перемешивая. Если не все растворяется - добавляю еще воды, пока вся кислота не растворится. Оставшуюся воду выливаю в соду.

Достоинства:
1. Безопасность. Малое давление - значит нет опасности разрыва, проще герметизация, крепление трубок, меньше утечки.
2. Простота. Генератор проще, чем системы под давлением, меньше элементов, трубок, клапанов, не нужен аварийный клапан, манометр, даже кран перекрытия газа не обязателен.
3. Большой объем реактивов - сосуды можно заполнять полностью.
4. Можно использовать содовую бутылку меньшего объема - в ней не нужен большой газовый буфер.
5. Можно использовать концентрированный (насыщенный) раствор кислоты.
6. Легко уменьшать (а не останавливать) подачу газа на ночь, уменьшая груз.

Недостатки:
1. Малое давление не продавливает реакторы высокого давления - диффузор, атомайзер.
2. Контейнер под грузом не опустошается до конца. Когда груз в каком-то месте касается дна, в контейнере еще много кислоты. Возможно, у более плотного-жесткого контейнера распределение веса равномернее, остаток кислоты меньше.
3. При слишком малом давлении трудно считать пузырьки - неравномерно идут. Когда идет реакция - быстрее идут, когда не идет - замедляются.

Пропорционально росту столба жидкости в содовой бутылке, падает давление. В принципе, незначительно. Можно использовать бутылку пошире, а через пару недель работы добавить вес. Но можно и нивелировать это падение давления специальным устройством трубки вроде трубки Мариотта, если не лень ее делать. Нужно, чтобы приток жидкости не зависел от растущего столба этой жидкости - не падал по мере роста столба. На практике пока не опробовал.


Изменено 14.2.16 автор oltrew
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 18:42:34#2185660
Нравится Lynx13

Свой на Aqa.ru




5918 1146
Подольск
2
2 час. назад
Как вариант подойдёт для начинающих.
Мне кажется,что многие недостатки такого рода аппаратов можно устранить дозированной подачей кислоты.
Вот простейший случай - используем колокол. Автодозатор закачивает расчётное количество кислоты и останавливается. Со2 заполняет колокол. Следующий цикл впрыска после растворения газа. Тут можно грубо прикинуть это время.
В качестве дозатора использовать чуть доработанный компрессор. Достаточно вклеить на забор трубку и крепёж мембраны чем нибудь изолировать. Я делал прототип такого дозатора. Работает хорошо.
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 20:26:04#2185705

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
В этой конструкции целое поле не паханное как сделать саморегуляцию подачи кислоты!!!
Если сделать еще один отвод газа в такой-же мешок (или два) чтоб он приподнимал груз - была-бы саморегуляция. ну то есть кислота капнула давление газа поднялось и второй мешок (назовем его газовая подушка) приподняла бы груз над кислотным мешком (ну или не приподняла а хотябы приняла на себя часть давления груза на кислотный мешок), соответственно следующая порция кислоты бы капнула только после расхода газа из газовой подушки и падении давления.
Конструкция конечно получится масштабная (займет много места), но реально очень простая в управлении и очень наглядная для понимания.


ещё как вариант (с жидкостью)


Схемы принципиальные - накидал на скорую руку поэтому бить меня ногами не надо!



P.S. Заинтересовало, подписался на тему.

Изменено 14.2.16 автор Lynx13
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 22:19:21#2185790

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
2 час. назад
Hedin

Не понял, компрессором качать кислоту? Если компрессором качать СО2, то тож мембраны быстро выйдут из строя.

С компрессором вообще не вижу никаких проблем - он банально держит максимальное давление в кислотной бутылке. Но это ж компрессор нужно подключать. Доп. устройство, провод, трубка. Громоздко. Но если уже стоит и гудит, то ответвить еще одну трубку - напрашивается.

Какие есть идеи - во что бытовое отлить брусок из свинца паралеллепипедом?
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 23:06:18#2185807

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
Какие есть идеи - во что бытовое отлить брусок из свинца паралеллепипедом?

Мы в детстве отливали из свинца всякие причудливые штуки просто сделав форму в мокром песке. попробуй вдавить кирпич в мокрый песок и заливай свинец.
можно из гипсовых листов формочку сделать.

Неужели нет ничего попроще? Например взять пластиковый контейнер с высоким бортом - на дно положить мешок с кислотой, а сверху на него поставить еще один пластиковый контейнер чуть поменьше - и в него насыпать свинцовых заготовок или песок насыпать или кирпичи положить или воды налить с сообщающимся сосудом - вот и саморегуляция уже (картинку нарисовал выше).
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 23:19:50#2185809

Советник

Модератор
Модератор



4952 691
Краснодар
13 час. назад
oltrew
Какие есть идеи - во что бытовое отлить брусок из свинца паралеллепипедом?

Не надо свинец. Он ядовитый.
А бытовое - взять кирпич вместо свинца.
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 23:36:37#2185816

Свой на Aqa.ru




1023 110
Москва
3 дн. назад
Daxel
Свинец ядовитый? Ну не надо на нем есть и лизать его тоже. А так вполне нормально. Не ртуть - паров не дает.
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 23:43:19#2185821

Советник

Модератор
Модератор



4952 691
Краснодар
13 час. назад
wyou
Не ртуть - паров не дает.

То-то у радиомонтажников вытяжки стоят и кисломолочные продукты за вредность, и на пенсию пораньше. Тут его плавить собираются, а не лизать.
http://www.ngpedia.r...

Изменено 14.2.16 автор Daxel
2016-02-14 добавлено 14/02/2016 23:51:24#2185825

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
ну если oltrew не будет его 24 часа в сутки тереть в руках то ничего страшного свинец не сделает. Для пущей важности, эту свинцовую чушку можно покрыть лаком и в пакет полиэтиленовый положить - чтоб уж совсем было безопасно! ну надеюсь на ногу он никому не упадет.

А плавить он его будет один раз, и на улице (я надеюсь) так что, ужасного ничего не произойдет, со мной-же не произошло, а лет мне тогда было 11-12, топикстартеру явно больше - не накосячит!

Изменено 14.2.16 автор Lynx13
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 00:36:49#2185848

Советник

Модератор
Модератор



4952 691
Краснодар
13 час. назад
Lynx13
А плавить он его будет один раз...

гмммм... Минздрав предупреждал...

Изменено 14.2.16 автор Daxel
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 00:45:41#2185853

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
2 час. назад
Daxel
гмммм... Минздрав предупреждал...
речь идёт о доведении свинца до кипения

Температура кипения: 1 749°C
Интересно - как эти колдуны доводят свинец до кипения в квартире?
На газовой плите он и плавится с большим трудом. Если решетки от аккумулятора наложить - плавится только снизу, не прогревается вся масса. На улице на костре надо плавить - там температуру можно поднять.

Кирпич слишком легкий, до 3 кг и слишком объемный при этом. Нужно 2 кирпича. А площадь увеличивать нельзя. Изначально должен быть полный контакт всей площади груза с мешком.

Lynx13
взять пластиковый контейнер с высоким бортом - на дно положить мешок с кислотой, а сверху на него поставить еще один пластиковый контейнер чуть поменьше - и в него насыпать свинцовых заготовок или песок насыпать или кирпичи положить или воды налить с сообщающимся сосудом - вот и саморегуляция уже (картинку нарисовал выше)

Если не увеличивать площадь пятна контакта, никакая саморегуляция не нужна - давление постоянно. При таком положении контейнера как на твоей второй картинке площадь пятна контакта будет увеличиваться.
По первой картинке непонятно - зачем приподнимать груз над контейнером?

Lynx13
из гипсовых листов формочку сделать

Гипсокартоновых? Не прогорит?
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 01:18:44#2185880

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
Гипсокартоновых? Не прогорит?
сам лист не прогорит, только может бумага чуть обуглится - не более того, в крайнем случае чтоб уж наверняка было асбестом внутри проложить.
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 11:09:02#2185958

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
Температура кипения: 1 749°C

температура кипения свинца 327°C!! мы его плавили во дворе на костре в консервных банках из под болгарских перцев.
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 11:10:41#2185962

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
По первой картинке непонятно - зачем приподнимать груз над контейнером?

чтоб остановить подачу кислоты, пока не упадет давление газа в бутылке. эти газовые подушки так-же будут играть роль буфера - на плавную подачу кислоты и выделение газа - не будет скачков и резких бросков.

Иначе по твоему рисунку кислота будет без остановки поступать в соду - повышенный расход реагентов и неконтролируемое выделение CO2


Изменено 15.2.16 автор Lynx13
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 11:12:05#2185967

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
Daxel
гмммм... Минздрав предупреждал...

респиратор убережет

Изменено 15.2.16 автор Lynx13
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 11:46:38#2185996

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
2 час. назад
Lynx13, температура кипения свинца

чтоб остановить подачу кислоты, пока не упадет давление газа в бутылке.
Иначе по твоему рисунку кислота будет без остановки поступать в соду - повышенный расход реагентов и неконтролируемое выделение CO2

Давление останавливает подачу кислоты. Точно как в твоем самотечном безнапорном. У тебя давит вес столба кислоты, а здесь вес груза.

Изменено 15.2.16 автор oltrew
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 12:03:59#2186002

Советник

Модератор
Модератор



4952 691
Краснодар
13 час. назад
Мужики. Мне как-то по барабану, как и чем вы будете подрывать здоровье себе и своим близким.
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 12:05:24#2186003

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
Lynx13, температура кипения свинца

пардон ПЛАВЛЕНИЯ, нафига его кипятить? У нас плавился в банках и разливался нормально - не гуще кефира по консистенции.
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 13:08:19#2186040

Свой на Aqa.ru




5918 1146
Подольск
2
2 час. назад
! Был у нас аккумуляторный завод. В саду дохли воробьи. Рабочие тоже. Свинец не выводится из организма. Доза в детстве,доза в юности и последний гвоздь в зрелом возрасте. Но готовое изделие использовать безопасно.

Про компрессор вы поняли не правильно. Я предложил компрессором не воздух качать,не газ,а кислоту. Прототип мной делался для подачи удо.

Как вариант можно рассмотреть ещё одну конструкцию. Узкая бутылка с кислотой,вокруг неё намотана катушка. На пружинке внутри висит корзинка с реагентом и магнитом. Подал напряжение - корзинка втянулась,опустилась в кислоту и началась реакция. Только сложно расчитать катушку.
2016-02-15 добавлено 15/02/2016 22:15:33#2186331

Посетитель




130 11
Москва
15 час. назад
oltrew
У тебя давит вес столба кислоты, а здесь вес груза.

У меня давит вес столба кислоты + небольшое давление в кислотной бутылке, но суть не в этом.
Мне кажется, что вес твоей металлической болванки в разы больше! Как ты расчитал вес груза? Мне кажется его можно в три раза уменьшить и будет-тоже самое только нагрузка на ОК снизится, а это гуд!
2016-02-26 добавлено 26/02/2016 00:29:49#2191564

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Mogilev
2 час. назад
Lynx13
Как ты расчитал вес груза?

Только сейчас увидел ответ.
Рассчитал по формуле выше. Формула выводилась практическими измерениями высоты подъема воды в трубке с разными площадями груза и основания.
Полученные давления (высота водяного столба) примерно совпадали с расчетными.
Стальной брусок на фото - 4,3 кг, создает в пакете давление всего 40-60 см водяного столба. Это немного.
Для стабильности нужно небольшое избыточное давление, заметно превышающее сопротивление трубок, чтобы генератор не останавливался от любого чиха или пузырька или соринки.
2016-07-29 добавлено 29/07/2016 01:46:49#2255808

Завсегдатай




411 61
Israel
1.5
2 дн. назад
oltrew

Кто то собирается повторить ваш расчётный опыт?Не вижу желающих!Самая лучшая система низкого давления - это брага.Проверенная годами и даже немного управляемая.Т.е можно перекрыть на ночь подачу.Но если честно,то я очень уважаю Ваш пытливый ум ,и тягу к изобретательству . Это не подвох.Это серьёзное личное уважение.Удачи .
2016-07-29 добавлено 29/07/2016 12:52:13#2255893

Создать новую темуБыстрый ответ