user2022

Готовые свободные протоны есть в обычной кислоте. Без лишних магических нафионов и др. Согласно физике они даже должны сами вылетать из кислоты при температурах выше 0. Вместе со всем остальным барахлом кислоты. Обратно в кислоту их загоняет только электрополе от начала разделения зарядов при улете только протона. Потому самое важное во всем процессе - наложить нужной полярности электрополе над кислотой (она электропровода и может быть прямо электродом). Чтобы вылетевшие протоны могло захватывать полем (по аналогии с электронами в старых дедовских радиолампах) и уносить куда надо. Собственно ионные тяжкие процессы были и в радиолампах и там заметно мешали и вредили. Протон только позитивный ион водорода. Потому может начать с какой-нить (твердой при нужном давлении ?) кислятины просто. Ну и для годной эмиссии (протонную эмиссию из разных кислот мало вероятно сильно исследовали в бывшей крутой технической цивилизации или надо копать в старых бумажных библиотеках редкие очеты в мелких физ журналах и др) скорее надо будет и греть эмиттер протонов до приличной температуры. Еще может просто разделять на нужные ионы готовый пар какой-нить подходящей кислоты электрополем. Положительные и отрицательные полетят весьма в разные стороны.

Какая модель и мощность двигателя привода там ? По вики водокольцевые дают где-то от около 40 мм рт ст - это кипение воды при около 34..35 градусов. Или при какой температуре закипало ? Если приемную колбу плохо охлаждают - она весьма быстро может быть нагрета до существенно горячее окружающего воздуха т.к. энергоперенос паром к холодильнику очень большой. Потому вода там может и закипеть (и тогда кипение ее охлаждает и джоули дальше улетают в откачную систему). У лабораторных стеклянных там даже меньше. По перегонке (сушке/отгонке ?) есть два варианта - или ловить пар холодильником системы и тогда производительность откачного определяет только время откачки установки до начала перегонки или ловить пар вместе с откачкой в откачную систему - тогда производительность отгонки/осушки будет определяться и производительностью откачной системы. По первому варианту откачной насос только удаляет воздух из системы после сборки и потом компенсирует возможные натекания (если холодильник годно ловит все испаряемое). Потому особо большой производительности и мало надо когда сборка годно герметичная и натекание мало. Производительность по откачке стекляных лабораторных по госту всего около 100 л/час (6 минут до 10 мм рт ст в объеме 1 литр). У годно сделаного водоструйного инжектора производительность по откачке примерно равна расходу рабочей воды (при давлении рабочей воды около 2.5..3 бар) и при 250л/час будет тоже порядка 250 л/час - в 2.5 раза больше требуемого по госту для стекляных. С ростом давления рабочей воды там зависимость примерно от скорости и она в корень квадратный из давления рабочей воды. Если потратить сколько-то времени и понастраивать форму струи и калибр камеры смешения - можно попробовать получить производительность по откачке и больше 1 к расходу рабочей воды - при 3 барах может быть уже до 1.5 и более. При 5+ барах уже можно скорее 2..3+ раз. Но чем больше отношение тем больше требуется давление рабочей воды и стабильность (т.к. при провале ниже требуемого будет сильный провал по минимальному давлению докачки). Ну и при 10 мм рт ст вода должна закипать при 11 градусах ц.

Достаточно мелких вроде нету. Они обычно начинаются с мелких промышленных от примерно киловата привода и цены от нескольких десятков тыс ру-рублей. И по минимальному давлению раза в 3 хуже водоструйных. На фильтрацию может обычно хватит. На перегонку надо смотреть что и при какой температуре максимальной и давлении надо гонять. Промышленые скорее обычно для мало коррозионной химии - зазоры там среднего размера, но камеры скорее из чугуна и коррозионно активная грязь может жрать сальник ускорено. Также все потери уходят в нагрев воды и нужен еще и холодильник (или таки перелив рабочей воды из холодного водопровода в сток. Просто с пониженым расходом. Если откачивать пар при сгущении - там еще вся мощность испарения будет также греть воду. При наличии станков можно сразу вырезать все нужное (лишнее) в цилиндре или ином удобном слитке. Качество входа и поверхности канала влияет относительно мало даже когда просто изготовлено сверлением без разверток и зенковок и заметно может быть скомпенсировано настройкой турбулизатора. Чем мягче материал тем обычно качество поверхностей от сверления даже простым сверлом лучше. Мне вот мало понятно как использование жиклеров от газа порешает основные конструктивные вопросы: 1. Подвести рабочую воду с давлением до 4..5+ бар к жиклеру годно механически прочно и герметично. Иметь годного размера место для размещения настроечного турбулизатора перед формирующим сечением форсунки для настройки угла расхождения струи. 2. Подвести откачиваемую среду к основанию струи годно герметично и механически прочно. 3. Расположить камеру смешения терпимо соосно со струей из форсунки. 4. Изготовить или найти камеру смешения нужного диаметра (с точностью порядка 0.1 мм для подстройки под наличное давление рабочей воды и требуемое минимальное давление откачки). Для сечения форсунки 2.0мм и расходе рабочей воды около 200..250л/ч при 3 бар чтобы иметь минимальное давление рабочей воды около 2.2..2.4 бар с откачкой до закипания рабочей воды надо диаметр камеры смешения около 3.5 мм (при длине хотя бы 10 или лучше 15+ калибров). 5. (желательное) Иметь оптически видимое основание струи (от выхода из форсунки до входа в камеру смешения) для удобства контроля формы струи при настройке. Когда решены вопросы 1..4 уже там где-то внутри сделать дырку сверлом 2.0 мм длиной порядка 2..3 мм уже скорее просто и быстро.

Обычно водоструйные, но можно пробовать запускать на других жидкостях. В наличии обычно есть разные версии по материалу и расходу рабочей жидкости и производительности. Производительность обычно примерно равна расходу рабочей жидкости. Для рабочей жидкости "вода" типовое минимальное давление для достижения давления примерно насыщеных паров рабочей жидкости при ее температуре - от 2.4 до 3.5 бар (лучше уточнять по наличию или читать описания версий). Основная серия (примерно согласована по расходу и давлению с вибронасосами на около 200..250 Вт) - расход рабочей воды около 500л/ч и давление около 3.5 бар (тестовое для определения производительности). Серия для более близкой замены лабораторных стеклянных и для водопроводов с пониженым средним или минимальным давлением и пониженым расходом рабочей воды. Расход рабочей воды около 200..250 л/ч и минимальное давление 2.4 бар (тестовое 3 бар). Вход рабочей воды обычно или штуцер Ф10мм под шланг/рукав резинотканевый Ф9мм или резьба трубная G 1/2 (наружняя или внутреняя по наличию или под заказ). Диапазон цен в зависимости от материалов и исполнения - от 500 до 3000 ру-рублей на конец декабря 2023. Самые дешевые - алюминий с подкленым латунным тройником входов или возможно алюминий + дюраль или дюраль. Около 500руб за версию с входом воды на штуцере. Вход резьбой латунной G 1/2 примерно +200руб. Латунные версии порядка 700..900р. Самые дорогие - нержавейка порядка AISI304/A4 со сборкой на резьбах с мелким шагом с фиксацией и уплотнением эпоксидным клеем по металу со входом рабочей воды G 1/2 - до 3000 руб. Исполнение с приклееным тройником подешевле - от 2000 руб. Возможен самовывоз из СПб или г.Гатчина в ленобласти или продажа через авито (защищенная сделка с разными вариантами и ценами доставки). Возможна разработка и изготовление заказных версий на другие комбинации расхода рабочей жидкости и давления. Планируется добавка версий из фторопласт-4. Скорее с начала 2024.

Что по химии будет устойчивее: фторопласт или полиацеталь ? Или под разную химию надо и то и другое ? На расход рабочей воды около 500л/ч - около 2.8 мм. На расход около 250л/ч - около 2.0 мм. Таких больших диаметров под бытовые газовые плиты скорее нету - надо будет рассверливать. И появилась идея надо бы и разворачивать развертками чтобы форма дырки (и краев дырки) меньше влияла на форму струи.

Еще полностью нерж вариант с резьбовым входом G 1/2 со сборкой на уплотненных эпоксидным клеем по металу резьбах. Просят сделать для откачки особо унылых веществ вариант из фторопласта - попробую как-нить. Скорее там будет из фторопласта только формирующее сечение форсунки и камера смешения. Вход также или штуцер под шланг (фторопласт) или резьба G 1/2 нерж на уплотненной клеем резьбе с мелким шагом. Еще для мелких химических дел на квартирах с малым давлением воды в водопроводе попросили сделать вариант с минимальным давлением рабочей воды около 2.4 бар при расходе (и производительности) около 250 л/ч. Пока только из латуни вариант.

А для цельного молока какие возможны мало вредные пищевые пеногасители ? При попытке сгущения молока отгонкой воды при низкой температуре производительность сильно ограничена запениванием кипящего молока (и еще унос полезных белков и остального молока в откачку с пеной). Первые попытки "сторожа" из концентратора пузырей на дне помогают весьма слабо.

Чтобы убить грибы и остальную мелкую живность их и надо обрабатывать очень вредными для жизни веществами. Еще можно пробовать медного купороса добавлять (или может при наличии денег еще нитрата серебра) для большей профилактики от грибов. Но это все быстро вымываемое. А в стиралке в баке бывает много скрытых впуклостей заросших волосами и волокнами от тряпок и жыром со шкуры из одежных тряпок с грибами и другой живностью - там бы пробовать пропитывать каким исходным заливным раствором дающим медленый выход ионов меди (и серебра). В хорошем случае надо просто инода разбирать бак и вытирать там все тряпками и щетками. Ну кому везет и бак еще можно разобрать без распилки. Для расщепления хотя бы части жыровых наростов и смытия можно пробовать или горячий раствор реальной взрослой щелочи типа натриевой или калиевой при макс температуре 95ц под хлопок покрутить подольше (можно пробовать гражданскую смесь порошков для прочистки труб из магазинов хозтоваров - там обычно много щелочи технической) или дорогие концентраты стиральных порошков с приличным количеством ферментов.

При начале кипения испарение быстро жрет джоули из воды и она остывает. Теплопроводности через стекло обычно мало для заметных мощностей испарения. Потому снаружи банка еще теплая - а внутри вода остыла и перестала кипеть. Кастрюля из алюминия около 30 см диаметром на горелке в условные 3 кВт проводит до внутреностей только около 1 кВт мощщи и это дает скорость отгонки воды только около 28 грам в минуту. Когда нужно сконцентрировать раствор без перегрева и без возможности отделения воды фильтром это бывает все еще весьма долго для десятка кг исходного раствора. Еще особенность водоструйных насосов - на откачку конденсируемых в рабочей воде веществ производительность ограничена скорее только скоростью звука в самом мелком сечении тракта откачки (обычно разницв сечений камеры смешения и основания струи из форсунки). Там по водяному пару скорость звука около 410 м/с. Это бывает примерно в 35 раз больше производительности по откачке не_конденсируемых веществ при температуре кипящей воды около 55ц. Потому низя просто оценить мощность грева воды для поддержания кипения при требуемой температуре и при известной скорости откачки пара т.к. скорость откачки пара конденсируемого вещества трудно прямо померить и она сильно отлична от скорости откачки не_конденсируемых веществ. Первые нерж версии с приклееным нерж тройником такие получились. Позже будет версия с точением всего тракта от входа рабочей воды до выхода смеси из одного слитка нерж стали. Она будет выдерживать температуры длительного пожара (в лаборатории) до 500..700+ц без повреждений существеных и кратковременную прокалку при 1200+ц со все еще заметно уменьшеной скоростью газовой коррозии поверхностей относительно слаболегированых углеродистых сталей.

Динамику достаточно случайных процессов и в форсунке и камере смешения скорее нету возможности (и большого смысла) посчитать и сейчас на моделировщиках динамики сред. В таких устройствах все скорее доводится по результатам практических испытаний какой-то последовательности вариантов. В старых исследованиях скорее были только обобщены часть опытов (и при достаточно малом количестве опытов и на установках достаточно крупных размеров). Выводы об отсутствии влияния формирователя струи из старых книг вышли плохо научными для мелких устройств - т.к. на установках во времена тех опытов просто так повезло когда годное разрушение струи происходило от малозаметных особенностей подачи рабочей воды и/или зависело от отношения физического размера сопла с параметрам воды типа плотности/натяжения/вязкости и др. В останках инетика местами есть сообщения о разработке товаров похожего габарита и расхода воды (при похожем давлении около 3 бар) с повышенным параметром производительности раза в 3. Тоже с использованием каких-то методов оптимизации. Может уже программных.

Варианты с холодных територий ожидаются к середине декабря где-то уже дешевле $20 полностью из AISI304 (примерно аналог 12Х18Н10Т) нержи. Параметры там стандартные для струйных аппаратов - Pасхoд pабочей воды около 500л/ч. Производительность - примерно 10 л/мин в зависимости от давления рабочей воды. Минимальное требуемое давление входной рабочей воды - 3.4 бар (атм). Минимальное давление как положено равно давлению насыщеных паров рабочей воды при давлении рабочей воды от минимально необходимого и выше. Только камера смешения и форсунка из нержи при латунном тройнике на входе - уже на авито примерно $16. Для физического давления на фильтр особо большой разницы между 0.9 и 0.99 от полного атмосферного давления уже нету. Разница между 0.5 и 0.9(+) атм будет давить только примерно в 2 раза больше. Потому для фильтрации давлением вполне достаточно примерно 0.1 атм. Вот если еще и выпаривать - там уже лучше до закипания жижи или растворителя при его температуре. Если мало давления рабочей воды на входе для заданной формирующе-смесительной конфигурации - и производительность падает и минимально достижимое давление. Потому в параметрах желательно указывать точки характеристик типа зависимости минимального давления и производительности от давления рабочей воды на входе. И камеру смешения/торможения/сжатия желательно делать заметно длинее 10 калибров для более приличных параметров на малых давлениях рабочей воды.

По времени там ситуация в мелких системах порядка размеров стеклянных лабораторных примерно такая - время пролета рабочей жидкости через основную рабочую часть камеры смешения примерно в 10 калибров около 2 милисекунд. Основная заборная часть струи трехмерной формы из раздробленых капель должна быть сформирована в свободном пространстве длиной 2..3 калибра камеры смешения после пролета конца материальной форсунки примерно за сотни микросекунд. И только за счет предварительно заложеных в струю кусков энергии.

Бывает и проблема излишней ровности тракта подачи рабочей среды и потока. При этом может и существенно падать производительность откачки. Формирование рабочей формы струи существенно зависит и от турбулентности потока рабочей жидкости во всем тракте формирования до среза форсунки. Там реально гидродинамические ракетно-космические научные технологии по динамике жидких и жидкостно-паровых сред. Вообщем на кривом железе нарушений однородности потока до выхода форсунки обычно хватает на формирования раздробленой струи годно быстро с нужным углом конусности в пределах нужного диапазона давлений откачки. А вот на более гладких металлах типа алюминия или латуни бывает поток слишком ровный и струя раздробляется слишком поздно или имеет слишком малый угол распыла и взаимодействие раздробленой струи с откачиваемой средой в пределах нужной части камеры смешения слишком плохое (обычно сильно падает производительсть в области больших начальных давлений откачки чуть меньше 100 кПа). На гладком после оплавления стекле такое тоже возможно. Потому если на входе в формирующую струю часть системы поток рабочей жидкости слишком ровный - могут быть и проблемы с формой рабочей струи уже в камере смешения. Чтобы это починить в версии водоструйных насосов из гладко сверленых металлов обычно добавляю принудительный турбулизатор потока перед форсункой. Это можно сделать из куска проволоки - закрутить спиралью с шагом витков примерно равным двум диаметрам проволоки и вставить в круглую дырку на входе рабочей жидкости. Сначала поток подкручивает в большом сечении на малой скорости вращения - потом поток обжимает в минимальном сечении форсунки и там по закону сохранения импульса скорость крута должна еще в разы возрастатать и тогда на выходе форсунки в свободное пространство рабочую среду еще дополнительно разбрасывает "центробежной силой" и форма рабочей струи в камере смешения выходит более сообразной для дела.

Давление на фильтр примерно 1 кгс/см^2 делает процесс быстрее. При фильтровании густых жыж заметно быстрее.

Вода будет сушить когда она холоднее сушимого. Зависит от допустимой максимальной температуры сушимого. При работе струйника на холодной (0ц чистая вода со льдом) воде вполне можно сушить примерно от 10ц. Ну чтобы годно терпимо сушило - желательно чтобы давление насыщеного пара рабочей воды было раза в 2 меньше давления насыщеных паров сушимого. Т.к. практически рабочая вода на выходе форсунки уже закипает существенно и там давление минимальное получаемое примерно равно давлению насыщеного пара рабочей воды. Если рабочую воду еще подсолить - ее можно и ниже 0ц охлаждать без замерзания. Можно работать и на холодных маслах и др - но их будет портить эмульсией с сушимыми конденсируемыми веществами. Один из вариантов зимних испытаний водоструйных насосиков (на производительность и минимальное давление) - измерение времени до закипания прохладной воды около +18ц на дне 2 литровой стеклобанки при работе водоструйника на воде со снегом. Если продолжать откачку - банку высушит.

Еще варианты с рабочей структурой сверленой в латуни и алюминии. Также планируется нержавейка в будущем.

Так может связывание NaOH и дает существенный сдвиг в сторону выхода HCl ? В теории в обычном водном растворе NaCl уже есть Na+ Cl- от соли и H+ OH- от сколько-то разваленой на ионы воды. И чем больше градусов тем больше вода развалена на ионы вроде. При этом если чем-то отбирать NaOH - то будет избыток свободных H+ Cl- и их можно отгонять в виде пара HCl. Тут выходит нужен годно нагретый водный раствор повареной соли (скорее выше критической температуры воды) и чем-то отбирать NaOH (в малорастворимый осадок ?). По таблицам растворимости ионов Na со многими кислотными остатками - все растворимо. Просто так в осадок высадить трудно. Силикат натрия мало стабилен и разлагается уже в горячей воде.

В достаточно концентрированых кислотах (намного более 2%) гидролиз идет и без нагрева при 20ц. Ну неочень быстро - но без нагрева и давления никто сильно и не спешит. Временные константы гидролиза целолозы это функция концентрации протонов и температуры. При pH около 7 там и за много веков при 20ц гидролиза почти нету. При pH менее 2..3 все уже заметно быстрее. Но расход кислоты там ужасный или надо регенерировать (соляную в теории можно пробовать регенерировать отгонкой - но расход арматуры на отгонку соляной кислоты может быть также ужасным). Химически не_спортивно. Предполагается есть или запасы пищевой соли или поставки пищевой соли (корованами). А вот запасов сернокислотного электролита и поставок эшелонами издалека больше нет.

Смысл попробовать из доступной бытовой химии (природных ресурсов на больших равнинах) получить сильно дисоциирующую кислоту для гидролиза целюлозы на пригодную в питание глюкозу. Еще и для холодного гидролиза нужна достаточно концентрированая кислота (но скорее заметно менее 37%). Соляная выгоднее серной т.к. у серной второй протон отваливается намного хуже первого. А у соляной всего один протон и отлетает просто и легко.

Нее - нужна просто высокая концентрация протонов в водном растворе для получения пищевой глюкозы гидролизом целюлозы. Т.к. добывать и доставать серную кислоту (серу) обычнно трудно на больших равнинах - то был предложен простой бытовой способ получения еще более качественно дисоциирующей галогенводородной кислоты из относительно просто добываемой (или достаточно дешево запасаемой) пищевой соли (и просто накапываемого силикатного песка). Но похоже он таки слабо реализуем в сельских лесных условий малых общин без крупной индустрии. При наличии в хозяйстве электродвижущей силы скорее проще выгнать хлор и водород из водного раствора соли электролизом и их уже острожно складывать в кислоту. Или может с промежуточными силикатами есть какие варианты без электричества еще ?

В исходных идеях предполагается в лесных условиях сделать футеровку активных областей карбидом титана. Скорее обычной промышленой сталь3. Но по температурным коэффициентам термического расширения карбида титана и обычной промышленой стали есть подозрения это быстро обсыпется при циклировании от зимних -20 до рабочих +400ц минимум (и при +800 сталь уже надо еще и алитировать для уменьшения кислородной коррозии со стороны атмосферы). Как-то маловат выход. Или предполагается если очень быстро дуть в цикле водяным паром с отбором 0.22% в активной зоне и выводе кислоты в раствор в другой части - можно на этих 0.22% таки собрать что-то приличное за терпимое время ? Может там вся идея в катализаторе SiO2 - через цепочку промежуточных реакций выход будет существенно больше ?

NaOH тоже типа твердый или расплав. Но можно как-то повернуть реакцию NaOH + HCl -> NaCl + H2O в обратную сторону с учетом только летучести HCl и твердости (слабой летучести) NaOH ?

А какой диапазон давлений ориентировочно нужен ? Чтобы получался силикат натрия там нужен конденсат воды для растворения порошка NaCl чтобы перетащить ионы Na на силикат ? В исходных слухах SiO2 заявлен вообще катализатором (без расхода ?). А тут выходит надо или очень мелко молоть и смешивать порошки или вообще делать расплав NaCl + SiO2 и туда дуть воду ? В исходных слухах там заявлен выход NaOH (твердый, расплав ?, раствор ?) - типа реакция NaCl + H2O (катализатор SiO2 + энергия от температуры) -> NaOH + HCl . Предполагается для дешевой простой добычи соляной кислоты мелкими общинами. Может начать с простого опыта - покапать воды в разогретую (500..600+ ?, NaCl вроде будет без расплава до 800) смесь мелко молотых порошков соли и песка и посмотреть будет там лететь HCl по запаху. Твердофазная реакция обмена ионов Na между двумя порошками и газом как-то сомнительна по скорости. Через газ ионы Na скорее тоже не полетят просто так. Для заметного распада воды на протоны нужны обычно температуры порядка 1000..2000+.

Ходят слухи при 400 градусов Ц и катализаторе SiO2 можно получать отгоняемый HCl при реакции водяного пара с NaCl. Такое по химии реально работает ?

На авито и юле есть и стальные. В магазинах оборудования есть фторопластовые, латунные, из нержавеющих сталей. Из стекла при наличии стеклодувки они самые дешевые. Из металла надо точить на станках (желательно или годно точно сверлить) и/или сваривать части. Еще можно пробовать печатать на термических или фотополимерных (лучше) 3д принтерах уже из пластиков. Да. Надо оформить возврат брака. Т.к. из стекла делать очень дешево по материалу и делается рукопашно без станков и требуются очень малые зазоры - нужен или выходной контроль качества или просто подбирать годно рабочий из кучи готовых изделий. Остальные опять в печку на переплавку. Если годно работает - должно докачивать до давления закипания рабочей воды (за условно безконечное время). Можно замерить температуру рабочей воды и попробовать откачать банку с чуть налитой водой на 5..10 градусов теплее рабочей. Годный по госту стеклонасос должен откачать литровую банку до чуть выше давления закипания рабочей воды за меньше 10 минут. При достижении давления закипания контрольной воды она начнет редко булькать. Давления кипения воды при разной температуре можно посмотреть по таблицам физических величин. Примерно сотни литров в час. Из прямого (без тормозной камеры) - вытекать на скорости во много метров в секунду еще. Собственно только "динамическое давление" струи в камере смешения держит все противодавление атмосферы относительно откачиваемого объема. До 1 кгс на кв см. В хорошем случае для устойчивой работы (докачки до давления закипания рабочей воды около 10 градусов ц) желательна скорость струи около 20 метров в секунду и более и соответственно давление порядка 3 бар или больше. Скорость зависит от квадратного корня из давления (кинетическая энергия от скорости). Ну при вмеру разумной производительности порядка коэффициента расхода откачиваемой и рабочей сред около 1 или чуть больше 1. Т.е. при расходе рабочей воды в сотни литров в час и производительность по откачке выходит в сотни литров в час. У стеклянных лабораторных скорее производительность в несколько раз поменьше - но там может быть еще как-то могут работать в диапазоне 2..3 бар. Или просто давать минимальное давление заметно выше 0.1 атм - чтобы откачать до 0.8..0.7 атм там и 1 бар может хватит.