Каталитический котел для отопления

[Hy_moser@mail.ru]

Есть мысль сделать котел, который будет работать за счет окисления паров ацетона на медном катализаторе. Вопрос - как рассчитать мощность котла. Т.е. какого сечения, диаметра и длины должна быть медная спираль, для выделяемой мощности в 5 кВт. Разогрев спирали примерно до 800 градусов.

[kaetzchen]

Без понятия про окисление ацетона(дорого и прекурсоров) на меди, но 800 градусов там не выйдет. Если теплоноситель вода, то вам нужна толщина стенки в полметра.
500 град. Лимит для высоко легированных суперсталей на АЭСах

[Hy_moser@mail.ru]

[uquote="kaetzchen",url="/forum/viewtopic.php?p=3793975#p3793975"]Без понятия про окисление ацетона(дорого и прекурсоров) на меди, но 800 градусов там не выйдет. Если теплоноситель вода, то вам нужна толщина стенки в полметра.
500 град. Лимит для высоко легированных суперсталей на АЭСах[/uquote]
При чем здесь стенки, АЭС и лег.стали. Хорошо, 500 градусов

[As]

А где взять столько ацетона? Его же несколько литров в сутки будет сгорать! Или кто-то до сих пор считает, что каталитическое окисление имеет КПД в 100500%%?

[Hy_moser@mail.ru]

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=3793988#p3793988"]А где взять столько ацетона? Его же несколько литров в сутки будет сгорать! Или кто-то до сих пор считает, что каталитическое окисление имеет КПД в 100500%%? [/uquote]
У меня его много

[Wladimir_TS]

А не проще его банально сжигать ? Утилизировать выделевшееся тепло проще, регулировать реакцию проще регулировкой подачи воздуха. Контроль качества сгорания уже по отходящим газам.

А так - съем тепла проблематичен, продувка массива катализатора плохая (нужен наддув, но скорость протекания смеси через катализатор не ниже какой-то нужна) , требуется поддерживать температуру катализатора - причем по объему. Мещать пары ацетона с воздухом надо отдельно, контролировать состав смеси сложно, отравление катализатора - есть такая проблемка - надеюсь слышали.

Геммороя много, а вы даже с нормальным ником на форуме поленились заморочиться.

[Hy_moser@mail.ru]

[uquote="Wladimir_TS",url="/forum/viewtopic.php?p=3794075#p3794075"]А не проще его банально сжигать ? Утилизировать выделевшееся тепло проще, регулировать реакцию проще регулировкой подачи воздуха. Контроль качества сгорания уже по отходящим газам.

А так - съем тепла проблематичен, продувка массива катализатора плохая (нужен наддув, но скорость протекания смеси через катализатор не ниже какой-то нужна) , требуется поддерживать температуру катализатора - причем по объему. Мещать пары ацетона с воздухом надо отдельно, контролировать состав смеси сложно, отравление катализатора - есть такая проблемка - надеюсь слышали.

Геммороя много, а вы даже с нормальным ником на форуме поленились заморочиться.[/uquote]

Какой ник у меня на форуме - это сугубо моё личное дело и не вам его обсуждать. Сжигать все проще, правда если вспомнить классика, то кое-что не горит. Вы прежде чем это написать, думали какой расход при горении и при окислении? По моему нет. И еще, вас кто-нибудь спрашивал про системы подачи, приготовление смеси и т.д. и т.п.? Не зная ответ на вопрос, не нужно писать разную чушь...

[Дмитрий М]

Вообще по физхимии тепловой эффект не зависит от способа разложения сложного органического вещества до ПРОСТЫХ. То есть для диметикетона (ацетона то бишь) до воды и углекислого газа. Горение в оптимальной стехиометрии это дает максимальное (теоретически достижимое) количество тепла. Это как с модным в свое время индукционным (ТВЧ аналогично) нагревом воды. ТЭН это 100 %, индукция за счет нескольких стадий заметно меньше, так как тепло в полупроводниках и реактивные потери в воду не загнать.
Если интересно каталитическое всё таки то есть профильные форумы, типа Химик ру .....

[Serj66610]

медная спиралька свернутая пружинкой длиной 1см и диаметром 3мм из провода(медного) 0,3мм при окислении выделяет в виде тепла порядка 12-15 Вт(по личным наблюдениям).
если вам нужно 5кВт в виде тепла,то простая математика говорит:
5.000/15=333 спиральки....ну возьмем с запасом....350.

итого,для окисления ацетона на тепловую мощность порядка 5кВт необходимо 350см такой свитой спирали,которую можно свернуть еще в спираль(например металлической трубы с внутренним D=100мм) диаметром 80мм с шагом самой спирали в 4мм и получить окислитель в виде 3-х плоских катушек с объеме порядка 10см высоты на 10см трубе.
выходящими газами(воздух с 30% содержанием ацетальдегида,из которого затем можно получать уксусную кислоту и продавать кому-нить) нагревать пластинчатый теплообменник с циркулирующим теплоносителем(водой) мощность регулировать количеством подаваемого воздуха через испаритель.
испаритель представляет из себя трубу внутри которой сплетена "паутинка" из стекловолоконной нити с "капюшеном" вверху....на центр которого капельным способом подается ацетон,воздух идет противотоком,снизу вверх,по пути обогащаясь парами ацетона......труба порядка метра длиной.
соотношением количества воздуха,нагнетаемого вентилятором поддува-регулируется мощность котла.

по воздуху.....
одной спиральке,описанной выше,для нормального "горения" требуется порядка 8-10мл воздуха в секунду....итого,для всей "приблуды" нужно порядка 3,5 литров воздушной смести в секунду,что дает скорость потока(в том числе и выходящих газов) порядка 0,45м/сек.

под эту скорость "затачивается" и теплообменник и вентилятор(что-бы смог преодолеть сопротивление воздушному потоку испарителя и реактора с теплообменником)....многолопостная крыльчатка на 1500 об/мин должна справится.

но самое главное,при окислении не вся энергия уходит в тепло,так как реакция идет не полностью.....имеет смысл только если будете из ацетальдегида что-то дальше получать(ну например его реакцией со спиртом этилацетат и его затем продавать).

просто выбрасывать в воздух-не рационально да и токсично....при такой скорости подачи и выбросе в единичном объеме пространства(мастерская,жилой дом,тех. помещение) вокруг в радиусе 50м будет стоять нестерпимая вонь и по ПМД в воздухе вас "прижучит" любая экология по первому-же звонку "доброжелателей".

по-этому,если есть возможность утилизировать(с пользой) продукты окисления-то все вышеперечисленное-имеет смысл,в противном случае-лучше сжигать,как писали выше.

Как-то так.

[Hand-Maker]

Это точно... Если сжигать, то сгорит всё. А если только окислять на поверхности, то "сработает" только то, что этой поверхности коснулось. остальное пролетит мимо. Это пока только по "механике" процесса. Выше было сказано, что такое окисление не дает чистых СО2 и Н2О, а значит далеко не вся энергия высосана.
У каталитического окисления только один плюс -- отсутствие октрытого пламени.

[kaetzchen]

но самое главное,при окислении не вся энергия уходит в тепло,так как реакция идет не полностью.....имеет смысл только если будете из ацетальдегида что-то дальше получать(ну например его реакцией со спиртом этилацетат и его затем продавать).

а если забацать типа рекуператор на входе, т.е по типу прогрева топлива на соплах ЖРД,
так а шо это зха реакция ацетона с медью? т.е если капнуть ацетон на плату, то она нагреется?

[Serj66610]

медная проволочка(тонкий листок и т.д.) нагретая до красна и опущенная в пары ацетона(с воздухом) разогревается от реакции окисления......если проволочка будет слишком тонкая(например 0,1мм) то происходит ее разогрев(в следствии хим. реакции окисления ацетона кислородом воздуха) до температуры свыше плавления меди и спиралька "стекает"....раскаляясь при этом до бела.

с холодной медью(платой) ацетон не реагирует.
нужна температура порядка 700-800 град. для начала реакции....дальше она сама поддерживается на уровне порядка 900 град.

при нагревее медной спиральки,ее поверхностный слой окисляется и получается оксид меди....при такой температуре он реагирует с ацетоном,отдавая ему один атом кислорода,и превращаясь с медь(оксид восстанавливается) при этом ацетон окисляется до ацетальдегида,пары которого уносятся теплыми восходящими потоками....при этом на поверхность меди опять попадает кислород и она вновь окисляется до оксида меди и происходит вновь окисление ацетона с восстановлением....и т.д.
Т.е. поверхность медной проволочки является катализатором,который практически не расходуется(ооооочень медленно испаряется),скорость "обновления" и рекуперации оксида в с медь и обратно происходит с частотой миллионы раз в секунду....от того кажется что поверхность все время окислена(черная).
более лучшим качеством (окисления)обладает оксид хрома...его можно "добыть" прокалив до прекращения выделения дыма обычную пасту ГОИ....которая состоит из окиси хрома и парафина.

так-что для качественной реакции(полное окисление)-лучше использовать окись хрома,а для эффектного красочного эксперимента-медную проволочку или спираль....можно и тонкий листик медной фольги....или из него вырезать звездочку,снежинку,сердечко и т.д. но это-просто для понтов и красоты.

раньше делал такой светильник....в стакан наливал ацетона немного,и подбирал медную проволочку(толщину) плотность и шаг ее навивки....что-бы она раскалялась максимально сильно,но при этом не переплавлялась от выделяемой температуры,подвешивал в центре стакана и сверху слегка прикрывал(не полностью!) стеклом......получалась своеобразная "свеча".....светила как свечка...чуть тусклее.

[Ivanoff-iv]

а эта "свеча" не отравит воздух парами ацетона и продуктами его неполного окисления?
или это свеча для сикоманов и в этом весь прикол?