Аппарат Киппа в новом исполнении (страница 40)

Собственно аппарат Киппа в применении к подачи СО2 в аквариум известен давно. Но такое решение встретил впервые. Емкости с реагентами распологаются на одном уровне, и саморегулировка осуществляется с помощью двух обратных клапанов.
Оригинальная конструкция по-видимому эта: http://www.forum.aqu... (пост Ю.В. » 29 сен 2010, 23:02)
Конкретные примеры тут: http://www.aquaforum...
Ну и мое скромное исполнение и тестирование:

Тестирую 18 часов. Стабильность хорошая, выставил 1 пуз/сек, за 18ч расход не изменился. Теоретические расчеты производительности пока совпадают с опытом: объем пузырька измерил методом вытеснения воды из 2мл шприца, за 18 часов суммарный объем СО2 получился около 1 литра, объем раствора лимонной кислоты уменьшился примерно на 1/10, то есть одна заправка (50г лим+60г соды) как раз даст около 10 литров СО2, как и рассчитывалось.

Изменено 12.2.11 автор Slavkin

Изменено 12.2.11 автор Slavkin

Hedin
Предварительное давление довольно легко создать до 1 атмосферы. Примерно через сутки оно поднимется до 1,5. И всё стабилизируется.А 0,2 это видимо в паскалях?

Имел в виду чисто руками, без впрыска кислоты большое давление не нагонишь. А так, если подача кислоты не дросселируется, то можно резко сдавить, влить побольше кислоты, давление подскочит ого-го! Опасно это очень, были проблемы, больше не хочу. С дросселем приходится много раз сжимать бутылку, постепенно поднимая до 1 ат. Руками (пальцами) много давления сразу не надавишь.

Ага, понятно. Я без дросселирования так делаю, по немногу.

Slavkin

Не очень понятно внутреннее устройство.
Перед шприцом шланг разворачивается вниз U-образно? Что там такое черное проглядывается?

Может кому пригодится, более усиленная конструкция.
ссылка на пост, где описано какие я использую шлангочки и штуцера Аппарат Киппа в новом исполнении

Вот в разобранном виде без бутылок. Верхняя крышка разобрана для наглядности. Аппарат отработал пол года, ни разу не подвёл и нигде не травил. Только крышки начали вздуваться и я их решил заменить... Потом подумал и изменил конструкцию (следующее фото). Теперь шланги проходят не через крышки бутылок, а через отверстия в стенках бутылок. Работает эта конструкция почти месяц, пока замечаний нет. Теперь при перезарядке нужно только открутить крышки и влить реактивы. Менять крышки можно при каждой зарядке.Вот что получилось.


Изменено 17.9.16 автор Daxel
Изменено 17.9.16 автор SergayA

Изменено 17.9.16 автор SergayA

Изменено 17.9.16 автор SergayA

Изменено 21.9.16 автор SergayA

SergayA, штуцеры у вас судя по фото латунные? Работают полгода если я верно понял. На внутренней поверхности, те что контактируют с лимонной кислотой, насколько следы коррозии заметны? Или просто окислились, потемнели и всё?

fb03

Коррозии нет, просто штуцер потемнел. Эта конструкция временная и сделана с обыкновенного латунного болта. Но так как всё хорошо проработало, я заказал уже нормальные штуцера, вот по этому чертежу. На днях токарь должен сделать
только для надежной герметизации нужны шланги с внутренним диаметром 4 мм и наружным, аж целых 8 мм (нашёл такие на авторынке). Конец шланги нужно разогреть в кипятке и накрутить прямо по резьбе до упора. Идёт очень туго (возможно придётся даже снять фаски по краю болта и округлить острые грани резьбы напильником в месте посадки шланги на штуцер. В дополнение необходимо сверху шлангу утянуть стандартным зажимом (с утяжкой от 7 до 9 мм). Да, ещё для уплотнения в месте контакта штуцера и бутылки, использовал прокладку "таблетка" -силикон (17мм*4мм*4мм) Внутренний диаметр прокладки немного увеличил (чтобы с натяжкой налезла на штуцер).

Изменено 29.9.16 автор SergayA

Я сегодня опробовал реакцию между карбонатом кальция и уксусом. Шипит довольно энергично.
Очевидно, что тут можно сильно сэкономить. 3 кг побелки стоит около 50 р. Уксусная эссенция около 20 р. Эссенцию лутше разбавить. Пусть даже окажется, что выход газа не велик, но по цене оправдывается.
Ну и вроде побочных продуктов нет.

Отдельно про побелку. Побелка бывает известковая и меловая. Известковая СаО и с ней реакция не должна идти. Меловая это карбонат кальция СаСО3,и тут явно выделится наш газ.
Химик я ещё тот, так что в случае чего поправьте.

- Выход газа из карбоната почти в 2 раза меньше.
- Растворимость ацетата кальция (продукт реакции) в 2 раза меньше, чем ацетата-цитрата натрия - т.е. воды нужно добавлять в 2 раза больше, чем с содой, для необразования корки.
- Мел нерастворимый, в отличие от соды. Варианты - мел в ситечко, кислоту лить сверху.
- Запах.
Короче - проблемно все это, нерационально. Сода дешевая и содержит много СО2.

И в шутку и всерьёз. Покупаем садовый калий вместо соды, вместо лимонки электролит. Ни каких побочных продуктов в виде корок. Растворяется всё! В итоге абсолютно прозрачный раствор.

А что касается малого выхода газа, можно применить большие объёмы. Может у кого то эта побелка мешками валяется. Просто очередной вариант. Почему бы и нет?

Hedin
- Калий дорогой.
- Выход СО2 из калия в 2 раза меньше, чем из соды (калий тяжелый).
- Малая растворимость сульфата калия, всего 12 г/100мл.
- Электролит (серная кислота) опасно дома.

Все эти варианты давно рассмотрены и пересмотрены много лет назад. Ничего лучше соды не нашли. Кислоты хороши разные, у каждой свои недостатки: лимонная (дорогая), уксусная (запах), соляная (запрещена), серная (опасно).

Да я про калий в шутку написал. Занимался его очисткой и залил кислотой осадок. Растворилось всё. А то нам пишут что осадок это гипс.Нет там ни какого гипса.Сто процентное растворение.

Гипс - это сульфат кальция. Кто-то спутал калий с кальцием?

oltrew

Да нет. Просто с чьей то подачи, все пишут что в садовом калии осадок это гипс.
Нет там ни какого гипса. Хлор присутствует, магний есть, натрий есть.

Сегодня от нефиг делать довёл опыт с мелом до ума. Действительно появляется осадок грязножёлтого цвета. Но в отличие от цитрата натрия при соде, этот цитрат лёгкий и не образует ни корок, ни залежей.
Со стаканчиком должен работать идеально, но видимо придётся применить дросселирование.Реакция бурная.

Ранее в теме про китайские генераторы писал о реализованной мной модернизированной схеме Славкина. По просьбе уважаемого

oltrew

размещаю сообщение здесь.

Многие, собирают химический генератор СО2 по схеме Славкина, со шприцем:


Схема Славкина

Предлагаю модернизированную схему Славкина которую собрал у себя. Имея все преимущества и простоту схемы Славкина со шприцем, она лишена присущим схеме Славкина недостатков.


Модернизированная схема Славкина.

В модернизированной схеме шланг подачи кислоты в содовой бутылке делается примерно 5-10 см. Длинна этого шланга может быть и иной, главное необходимо рассчитать, что бы при переливе кислоты в содовую бутылку он не погрузился в жидкость.
В бутылку с содой устанавливается пластиковая трубка диаметром примерно 1-1,5 см., длинной от дна бутылки и не доходя до крышки на 2-3 см. Верхний край трубки открыт. В него вставляется трубка подачи кислоты. Нижний край трубки делается гребенкой.

1) Кислота капает в трубку и так же, как и в схеме со шприцем, поступает на дно бутылки, под соду.

2) Давление в содовой бутылке нарастает и через верх трубки газ выдавливая кислоту из шланга, поступает в кислотную бутылку.

3) Трубка, под своим весом, если она была установлена на соду, постепенно опускается до самого дна.


Схема испытана и показала себя отлично.
В отличии от схемы Славкина запуск генератора производится сжатием содовой бутылки, а не кислотной. Запуск гораздо легче чем в схеме со шприцем.

По большому счету схема действительно работает, как схема с обратными клапанами, только надежней, так как устранены ненадежные элементы - клапана.

Помещаю фотографии генератора реализованно по модернизированной схеме Славкина с использованием китайского D-501:

По моему мнению такой способ постепенно будет разгонять давление. Капание на соду в трубе немногим лучше капания на соду без трубы. Оба варианта достаточно непредсказуемы. Вверху образуется высокая концентрация кислоты, которая может в любой момент прорваться вниз и разогнать давление до критичного. Пробулькнет большой пузырек в трубе, перемешав слои, или наклонится или даже упадет бутылка.

kichrot, с такими маленькими объемами, как на фото, проблемы не успевают проявиться. Еще и концентрации, подозреваю, мизерные. А если налить кислоты полбутылки, да лучше 50%-ой, а через пару недель бутылочку встряхнуть?..

Несколько старых усовершенствований по мотивам генератора Аппарат Киппа в новом исполнении , устраняющих пороки.

Широкая высокая труба-диффузор. Вместо обрезка шприца использую широкую трубу на высоту бутылки. Такое решение уменьшает объем возвратной кислоты и уменьшает вероятность обратного хода раствора соды или забивания иглы содой. В качестве трубки проще всего использовать обрезок прозрачного шланга или трубку из ПЭТ-кеги. У меня стоит прозрачная трубка от Струмка.
Фитинг из обрезка шприца для соединения вверху насаживается на/в широкую трубку герметично. Герметичность важна, чтобы газ не выходил в этом месте, иначе получится вариант капания "на воду", а не "в соду".
Трубу эту НЕ нужно опускать до дна бутылки, не надо ее глубоко закапывать в соду. Достаточно, чтобы трубка немного была погружена в соду. Ее задача - перемешивать раствор, реакция должна идти ПОД трубкой. При втыкании трубки в мокрую соду образуется пробка из соды, реакция идет внутри трубки по принципу капания "на воду", постепенно поднимаясь вверх и забивая иголку. Выделяющийся газ продавливается вдоль стенок, но не выдавливает содовую пробку. Когда ложил мало соды - взбалтывал водоворот, в центр этого водоворота опускал трубку и она оставалась почти пустой. Но с большим количеством мокрой соды такой способ не работает. Если кто придумает способ воткнуть трубку в соду, но чтобы трубка осталась пустая, то можно и до дна опускать.


Игла-полуклапан. Игла обязательно должна выходить в открытое пространство широкой трубы (не в узкую трубку), перед ней не должна накапливаться кислота, чтобы при обратном движении в нее сразу мог поступать газ, без выдавливания обратно кислоты. Иголка в этом случае работает "полуклапаном" - дозированно медленно пропускает кислоту, но быстро пропускает газ в обратном направлении. Она же дроссель - главный ограничитель скорости системы.
Я загнул иголку так, что она касается стенки трубки, капля кислоты не накапливается, а стекает по стенке. Это имеет значение, особенно для малых подач. При прямой игле реактор постепенно замедлялся - капля быстро падает вниз и сразу идет реакция, поднимающая давление - вторая капля уже не успевала выйти.
С инсулиновыми иглами, даже укороченными, мне так и не удалось добиться стабильной подачи раствора. Поэтому лучше начинать с игл 27G, 25G, 23G, 22G. Ставил желтую 20G от 20 мл шприца - насыщенный раствор кислоты проходит слишком легко.
Размеры игл стандартизированы ISO 9626, проще ориентироваться по цветовой маркировке игл .

Трубки - обычные аквариумные компрессорные 6/4мм с толстой стенкой 1 мм. Трубка соединяется с иголкой шприца через 4 мм стержень от шариковой или гелевой ручки, он идеально плотно входит в иглу. Стержень хорошо отмывается от пасты спиртом, ацетоном и даже бензином, но в бензине долго держать нужно. Гелевые стержни моются водой.

Запускается генератор несколькими сдавливаниями кислотной бутылки с паузами.
Для остановки генератора нужно пережать трубку между кислотой и содой и только затем открывать бутылки.

Пропорции реагентов]
Хотелось бы использовать насыщенный раствор кислоты (остальную воду - в соду) - получится минимальный объем кислоты и минимальное изменение объемов газовых буферов со временем, меньше объемы бутылок, дольше работа, в общем, эффективнее и рациональнее. НО насыщенный раствор очень вязкий, очень медленно проходит по трубке и особенно в игле. Получается, что уменьшая газовый, увеличиваем гидродинамический гистерезис. Пробовал 50%-й и насыщенный (57%) растворы, остановился на 46%-ом из-за ненужности взвешивания. Для создания такой концентрации нужно в 100 г горячей воды растворить 100 г моногидрата. Для насыщенного нужен намного больший диаметр иглы. Важно, чтобы концентрация раствора кислоты при каждой новой зарядке была одинаковая. Тогда один раз отрегулировав генератор, получим повторяемую стабильность.

Минимальная пропорция сода/кислота 1,2, но соды для полной реакции должно быть с избытком. Также сода напитывает влагу, насыпная плотность может быть намного больше паспортной - как-то замерял - была 1,2 кг/л. Значит, пропорция сода/кислота не менее 1,5 для безводной и 1,3-1,4 для моногидрата.

Роль Цитрата натрия - пропорция воды
Цитрат натрия (ЦН). При постепенном насыщении ЦН вытесняет из раствора значительно менее растворимую соду. В насыщенном растворе цитрата натрия вместо 96 г/л соды будет всего 13 г/л, т.е. в 7,5 раз меньше (пропорционально растворимостям). Такое сильное изменение концентрации соды в растворе заметно увеличивает химический гистерезис и разгоняет давление.
От 100 г безводной кислоты образуется 153 г ЦН. Для его полного растворения нужно не менее 185 мл воды. При использовании моногидрата нужно не менее 137 мл воды на каждые 100 г кислоты.
Итого: 100 г лимонной кислоты растворяем в 100 г горячей воды. В соду - 100 г холодной воды (на каждые 100 г кислоты).

Считаю еще, нужно честно предупредить начинающих и потенциальных генераторщиков, что все химические генераторы - очень непростые, небезопасные устройства и дают дорогой газ. Рекомендуются только энтузиастам.

Изменено 18.1.17 автор oltrew

oltrew
По моему мнению такой способ постепенно будет разгонять давление. ...

Нет. Вы ошибаетесь. Ни какого разгона давления нет и в помине.

oltrew ... А если налить кислоты полбутылки, да лучше 50%-ой, а через пару недель бутылочку встряхнуть?..

Экспереминтировал, встряхивал, и не раз. Ни какого разгона нет.

Вы бы, прежде чем умозрительно теоретизировать, попробовали повторить предлагаемую мной схему на практике. Вот тогда можно и обсудить результаты.

А еще можете законы физики повторить, которым Вы противоречите.

Изменено 17.1.17 автор kichrot

Изменено 17.1.17 автор kichrot

oltrew
Несколько старых усовершенствований по мотивам генератора Аппарат Киппа в новом исполнении , устраняющих пороки.

...

Вы в общем то повторили схему Славкина, только с излишним ее усложнением, повышающем количество регулируемых и влияющих на эксплутационные качества системы параметров.
Проще надо делать, проще. Тогда будет надежность и стабильность.

Схема Славкина ненадежна и нестабильна. В этой теме это много раз уже писалось, много людей на этой схеме обожглись. Если Вы с этим не сталкивались, то это не опровергает наличие проблемы, но говорит об отсутствии опыта.
Это самая опасная схема из существующих. В ней возможен неконтролируемый ход раствора соды в кислоту и обратно. В схеме нет дросселя на кислоту. При добавке дросселя он может забиться содой, что также плохо.
Вот эти два порока и устранены в предложенной модификации.

kichrot
Вы бы, прежде чем умозрительно теоретизировать, попробовали повторить предлагаемую мной схему на практике.

Обязательно попробую. Вот закончится безнапорный через пару недель - проверю и выложу подробный отчет с графиком давления. Заменить герметичную трубу на открытую - минутное дело.

Изменено 18.1.17 автор Moderator

Дежавю. Помнится, совсем недавно обсуждали безопасность генератора Славкина с теми же доводами, и теми же словами, вроде даже в этой теме. Поискал, оказалось - в Давление в бутылке! .

Изменено 19.1.17 автор oltrew

oltrew
... Если Вы с этим не сталкивались, ...

Если бы я не сталкивался, то не думал бы на устранением недостатков схемы Славкина.
Но иные схемы еще хуже, так как сложнее, со всеми вытекающими следствиями.
Лично я считаю, а так же теория и мой опыт показывают, что мне удалось упростить казалось бы простую до невозможности схему Славкина, совместив принципы схемы Славкина и клапанной схемы с тройником. Схема получилась абсолютно надежной, безопасной и предсказуемой.

Изменено 19.1.17 автор kichrot

Коллеги аппарато-киппа строители! Разрешите представить еще одну очередную модель нашего "велосипеда".
Пару месяцев назад решил поставить эксперимент по очередному скрещиванию аппарата Славкина, клапанной системы и "китайца" с тройником. Основные требования: максимальная простота, подача кислоты под соду, отсутствие недостатков системы Славкина при необходимости экстренной разгерметизации. В итоге вышла схема, изображенная на рисунке. Не берусь утверждать, что это оригинальная разработка, но пока честно аналогов не видел, хотя допускаю, что просто их не нашел и наверняка кто-то что-то подобное делал.

В чем суть. Отрезок шприца, как у Славкина, остается. На тройник одеваются 2 клапана таким образом, чтобы газ мог попасть из содовой бутылки в кислотную, а кислота в жидком виде - в шприц.
Чего мы достигаем.
1. Сода никак не может попасть в кислоту и аппарат не пойдет в разнос (двойная защита шприц+клапан).
2. Давление в бутылках уравновешивается "на сухую" через клапан на тройнике.
3. Кислота подается под соду.
Замеченные недостатки:
1. Постепенно по мере выработки кислоты падает давление, но не до "0".
Тестирую систему 2 месяца

Пока использовал в качестве реактора не диффузор (еще не тестировал эту сборку на высоком давлении), а старый добрый активный реактор Зверева, помпу которого просто отключаю на ночь.

Соответственно и давление в аппарате задавал невысокое, не более 0,7 атм за ненадобностью более высокого. Подачу на ночь краником постоянно не прерывал, хотя система это позволяет, но это следующий этап испытаний (планирую ЭМК и диффузор и соответственно 2 атм давление).
Расход ингредиентов. При заправке 50 г ЛК (ок.100 мл воды) и 65 г соды (ок.50 мл воды) и подаче примерно 30-40 пуз/мин работала 25 дней. Давление в конце срока эксплуатации не росло (в отличие отклапанной системы), наоборот - несколько падало. Сейчас заправил те же дозы, но более концентрированные, воды в кислоте 50 мл. Посмотрю, будет ли отличие.

Дядька-рыбомор

Почитайте в соседней теме про китайские аппараты. Именно эта схема, с клапанами на тройнике, там достаточно популярна и имеет несколько вариаций по исполнению.

kichrot

Я делал с клапанами на тройнике, как в указанной вами теме, но мне не понравился рост давления в конце эксплуатации, поэтому добавил отрезок шприца - и проблема прошла. Ту тему я тоже периодически пролистываю в поисках новых идей.

Изменено 24.1.17 автор Daxel