Получение азотной кислоты из воздуха дугой

[godday2]

Всем привет.Затеял я провести опыт по получению азотной кислоты из воздуха.На одном форуме я уже описывал констукцию устройства и источник питания.Решил выложить на более крупный форум методу.Больше людей узнает может кому пригодиться.

 

И так в производстве были разные печи для получения азотной кислоты,но в домашних условиях легко повторить лишь одну-печь паулинга.Схема печи проста.Снизу через лестницу якова прокачиваеться воздух и выводиться.В качестве источника тока я буду использовать неоновый трансформатор.Вобще идеален свч разряд,но для домашнего производства трудно достижим.В скором  времени соберу полумоствой инвертор для строчника.На нем при меньшей мощности дуги жирнее и как я читал в высокочастотном разряде азот быстрее окисляеться.

 

Как показали опыты азот окисляеться в любом разряде,но высоковольтные от 3000 вольт хороши тем что элетроды не жгут.

 

О результатах буду отписываться.Вот вам на последок видео моих опытов:

 

Сама установка(питание неоновый трансформатор):

http://youtu.be/bz9kVfqyD34

 

Получение оксида азота разрядами разных напряжений и токов.:

Микроволновый трансформатор:

http://youtu.be/cRtn8GAvPIM

 

Дуга от сети 220 вольт с выпрямителем и балластом(разные токи):

http://youtu.be/WqtKoGVZ1Xw

 

http://youtu.be/FwrDeyo9-pc

 

Дуга от неонового трансформатора:

http://youtu.be/-e11PjEnbqo

 

 

[Электрофил]

Нужно еще искровой разряд попробовать. Когда-то давно игрался со слаботочными высоковольтными дугами от инверторов на строчниках, МОТ-ом тоже искрил, обратил внимание, что ноксами не шибко "фанит". А вот от серии искровых разрядов запах сильнее, например если кондер от старинного зомбоящика 470 пФ 30 кВ искрит на полном напряжении с частотой ну пусть будет 50 разрядов в секунду, хотя у меня было меньше.

Еще идея- магнитное поле, благо неодимовые магниты сейчас достать не проблема. Чтоб разряд двигался, пересекая свежие порции воздуха. Чтоб было, как в первом видео, только скорость быстрее. ИМХО импульсный искровой разряд с заданной LC контуром продолжительностью и энергией импульса движущийся в магнитном поле будет интересен.

Изменено 7 Апреля, 2015 в 03:03 пользователем Электрофил

[godday2]

Понять бы за счет чего выделяються ноксы.Чтобы при минимальном энергопотреблении их максимум было.

 

Есть соображения что нужно тупо растянуть дугу как можно сильнее так больше взаимодействия с воздухом.

 

Вобщем жду советов для оптимизации и желательно схемы

Изменено 7 Апреля, 2015 в 03:44 пользователем godday2

[Электрофил]

Ноксы выделяются за счет температуры. То есть горение воздуха происходит восновном в самом канале разряда, и уж точно не во внешней относительно холодной, но светящейся части дуги. Поэтому именно искровой разряд мне кажется более продуктивным. Также повысить выход можно, если пропорции кислорода и азота будут 1/1.

Коронный разряд тоже пахнет ноксами, а вот барьерный (емкостной ВЧ разряд в газе между диэлектрическими поверхностями) смачно производит озон, который напроч заглушает запах ноксов, но не факт, что его не образуется.

Опережу Суп Фаната-  приборчег для сжигания воздуха таки можно совместить с водонагревателем, фундаментальные законы не запрещают это

Тема наверно заинтересует вот этого таежно-земляночного каловара: http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=33330

Изменено 7 Апреля, 2015 в 04:25 пользователем Электрофил

[tvv385]

.Вобще идеален свч разряд,но для домашнего производства трудно достижим.

 

ну вообще-то СВЧ печка стоит ~100$ (из б/у магнетрон можно еще дешевле добыть), а ТВЧ плитка и вообще ~30$.

 

 

PS  но не думаю что это нужно - проще всего включить почти что напрямую(простейщая схема вроде дросселя и выпрямителя) в розетку,

и получить дугу как в плазматроне(кстати поищите примеры схем их питания, вот там СВЧ возможно имеет смысл, а тут нет),

при 300 вольт на столбе дуги как раз будет длина мм 100.   То есть зажеч тока, дальше раздвигать электроды.

а воздух просто прокачивать(лучше наверно вдоль дуги через кварц. или Al2O3 трубку от ДНаТ лампы?) лишбы нагревался...

 

PPS  механизм реакции там если не ошибаюсь просто термический - нужен сильный нагрев чтобы равновесие само сместилось в сторону окисла,

а для повышения выхода нужно просто быстрое охлаждение чтобы не успело сместить обратно в сторону разложения при понижении Т.

(Графики равновесия наверняка можно в справочниках найти, либо рассчитать)

 

PPPS  да кстати может быть установку унифицировать с плазматроном?  

И то и то пригодиться в хозяйстве

[Электрофил]

 

PPS  механизм реакции там если не ошибаюсь просто термический - нужен сильный нагрев чтобы равновесие само сместилось в сторону окисла,

а для повышения выхода нужно просто быстрое охлаждение чтобы не успело сместить обратно в сторону разложения при понижении Т.

Вот-вот, оно самое, повторяющийся искровой разряд при быстром перемещении его канала в магнитном поле как раз даст такие условия. Допустим 1 Дж 1000 Гц, разряд движется между параллельными электродами, продолжительность импульса и индукция магнитного поля подобраны так, что образуется плоский плазменный квадрат. Через него с соответствующей скоростью продувается воздух, поскольку нам на выходе струя плазмы не нужна, воздуха берется огромный избыток. Струя после зоны разряда ударяется об кварцевую пластину, охлаждаемую сзади водой. Там же сзади (за водой)- полюс магнита, не думаю, что потребуется более 0.5 Тл в области разряда. Допустим неодимовый магнит-квадрат, жопой сидит на стальном магнитопроводе, фейсом-к установке, вокруг него на некоторой дистанции еще магниты- противоположным полюсом наружу.

Изменено 7 Апреля, 2015 в 05:08 пользователем Электрофил

[tvv385]

Сканировать искрой?   Оригинально конечно - но не экономично...

 

Пробивное воздуха 3 кВ/мм, а когда канал уже горит - то всего 3 В/мм падает в канале разряда.

(БП с таким диапазоном и высоким КПД делать не замучаетесь? )

 

 

PS  можно конечно за счет маг. поля увеличить длину канала - но IMHO проще тупо механически сдвинуть до поджига и потом раздвинуть когда дуга загориться...

(особенности катодных пятен дуги и КПД тлеющего и дугового разряда знаете?)

 

PPS  идея водонагревателя с нитратором мне нравиться - надо туда еще рулончик туалетной бумаги с моторчиком прикрутить...

(кстати как повысить концентрацию азотки до нитрующей смеси? )

[Электрофил]

КПД источника- не проблема, на саму искру будет разряжаться LC- контур + диод(параллельно кондеру). Фронт нарастания- синусоидальный, далее открывается диод и ток поддерживается за счет запасенного в индуктивности. Насчет низкого падения на разряде не согласен- при высокой плотности тока в канале оно может быть гораздо больше. В любом случае индуктивность сгладит нелинейность разряда, и всю запасенную энергию вложит таки в разряд.

 

Кстати движется он в поле довольно шустро:

Изменено 7 Апреля, 2015 в 07:29 пользователем Электрофил

[godday2]

При дуге от сети есть несколько проблемм.1.Большой ток и сильный нагрев электродов эммисия.2Большая часть энергии рассеиваеться на балласе.Проблемму можно решить индуктивным балластом ДО диодного моста,но дуга получаеться не стабильной из за рязряда фильтрующих конденсаторов приходится увеличивать ток.Следовательно износ электродов.

 

Вроду исользовались в промышлености стримеры или искровые разряды и были даже эффективнее дуги,но чтоб по выходу сравниться с дугой таких стримеров штук 10 надо.

 

Вобщем нужно разобраться какое напряжение и ток нужен для такого синтеза.Что непонятно дуга от сети 220 вольт имее ток 2А,а дуга от неонового траснса всего 40мА при этом выход окссида одиноковый.Есть мнение что дело не сколько в температуре

 

Так же интересен материал электродов.По идее алюминий идеаальный будет.Тк медь взаимодействует с ноксами.С алюминием я такого не заметил

Изменено 7 Апреля, 2015 в 05:30 пользователем godday2

[Электрофил]

Вобщем нужно разобраться какое напряжение и ток нужен для такого синтеза.Что непонятно дуга от сети 220 вольт имее ток 2А,а дуга от неонового траснса всего 40мА при этом выход окссида одиноковый.Есть мнение что дело не сколько в температуре

Дуга сварочного аппарата сколь-нибудь ощутимо ноксами вообще не пахнет. Возможно потому что они реагируют с щелочными парами из обмазки электрода.

 

(кстати как повысить концентрацию азотки до нитрующей смеси? )

Постапокалипсис, ветряк из автомобильного генератора, производство порохов и ВВ для охоты и борьбы с кочующими бандами

 

Думаю слабую азотку, которая таким способом получается, можно несколько вымораживанием сконцентрировать. А далее стандартные упарки до азеотропа и прочие перегонки с осушителями.