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主题:【原创】由甲醇的腐蚀性所想起的。 -- 黄河故人

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  • 家园 【原创】由甲醇的腐蚀性所想起的。

    这段内容来自于和YFB兄的一些辩论。一直想系统的写一些说明一下马甲的观点,但是前一段时间忙于写《阿门外传》,没有时间。这两天基本完成,写一段说明一下马甲的看法。

    马甲现扔块板砖出去,有玉的尽管砸来,某接着。要是能砸出个宝来,那………大宝,天天见。

    这段内容大概包含三个方面:养藻不如养菌;甲醇的腐蚀性;爆炸极限。

    对于发电、发动机等方面,马甲属于外行,把网站上的东西拿过来,不加分析就说属于郭德纲式的二手科学家。马甲仅就自己比较熟悉的化学化工方面,提一点个人意见。

    一:

    利用产甲烷细菌无氧呼吸产生甲烷, 没有分离的问题,技术上也相当简单。 在地上挖一个大坑,越深越好,在上面架一个塑料大棚, 放污水,停留几天就可以开始收集甲烷气体,收集的甲烷就可以直接用来发电。

    1,有分离问题。产生的甲烷气体并不是那么乖乖的就出来的,很多是以气泡形式出现的,消泡是个极为头疼的大问题,化工、食品、制药行业的兄弟们应该比较了解。

    2,这个大坑可不是越深越好。气泡刚产生的时候都是微小气泡,这个在压力大的时候是不太容易逸出的,就是说坑太深的时候,下面的气体不容易逸出,换句话说体系属于不稳平衡。可能是气体突然不怎么逸出了,过了一会气体又突然大量逸出,这个很头疼。比这更头疼的事气体老不逸出,攒着。那么多的甲烷在那里,那个不怕?工业上解决这问题一般是搅拌和鼓泡,那么大、那么深的一个坑怎么搅拌鼓泡?

    3,在上面架一个塑料大棚。这个很麻烦,密封问题怎么解决?抗老化怎么解决?抗老化马甲倒是有方案,但成本绝对受不了。甲烷温室效应很强,跑到空气中麻烦就比较大。而且产生的并不是纯的甲烷气体,总是有点含氮\含硫化合物的。那臭味,万一到了空气中,那个受得了?

    不够周围有的是地接着挖就是了( 这个污水处理场面积顶的上新加坡6分之一,目前在用的只有三分之一,剩下的闲置中)。

    这还有一个安全问题。对于一个出产可燃性气体的工厂,安全问题永远是重中之重。这么大的面积,确保当地治安很好还行。要是有几个恐怖分子放一些晨枫气球过去,那就吃不了兜着走了,烦也被烦死了,安全成本更是高的不行。虽然这工厂一般都建在荒郊野外,但是大地的振动和巨大的声响足够吸引无数的恐怖分子声称是他们做的。粪坑爆炸以致粪发涂墙可多了去了,那就是甲烷惹的祸。

    4,放污水,停留几天就可以开始收集甲烷气体。这倒是,停留几天就可以收集。但是甲烷气体的稳定供应就难多了。这里面的技术含量非常高,生物方面、气候条件等(这个不确定,因为马甲不是搞这个的)不是是个地方,是些人就能搞的。

    5,收集的甲烷就可以直接用来发电。这个不一定,马甲拿不准。只是觉得,这个甲烷气体是含有大量水的。开始带进去的水和燃烧过程中产生的水对设备的影响是不一样的。含有那么大量的水蒸气,很可能会对设备有一定的腐蚀作用。再说了,这样产生的甲烷气体里面是含有微量含氮化合物的,对了,还有硫化氢,燃烧时产生的氮氧化物等,与生成的水和带入的水会生成酸性物质,这个要考虑。

    6,分散性的问题。分散挖坑,再把甲烷集中到一起。电缆沟爆炸不是一起两起。分散爆炸,产生的危害比在一起爆炸大多了。如果分开设置坑,再连在一起搞个小发电站。万一有一个小坑管理不善,来个烟头之类的小火星,那就有可能连环爆炸。就算没有连环爆炸,剩下的坑暂时也不能用了,有几个敢用的?

    我这里的西区污水处理厂就在做这个事情, 一开始也是很多人说是不可能的,但后来的事实证明是相反的结论。

    这个很正常,这是个政治问题。赔钱不要紧,只要有示范作用,能从国家那里拿到补贴等优惠就可以了。

    马甲对这个的评价是理论上可行,成本上不可行,不能预期的困难更大。

    二:

    而是甲醇有强腐蚀性,从制备储存到使用都要用防腐蚀的材料,相对来说乙醇这个问题不是没有,但是好很多。

    第二个问题是甲醇单位体积的燃烧值要比汽油低很多。 大致只有汽油的一半, 乙醇也有这个问题,但也是好很多。

    关于甲醇腐蚀性和燃烧值,见这里

    http://e85.whipnet.net/yellow/methanol.html

    关于这个问题,需要对甲醇的腐蚀性的认识做个说明。

    1,甲醇自己没有腐蚀性。甲醇的生产过程中可能产生酸性物质甲酸,工业品一般除不干净,所以做燃料的甲醇要考虑腐蚀性。马甲用的甲醇分析纯以下绝对不要,而且隔绝空气很好,再就是来了很快就用了。所以马甲没遇到过腐蚀性问题。

    2,甲醇是良好的极性有机溶剂。(这句话比较不好懂,但也找不到更通俗易懂的说法,这已经很简化了)。就好像说纯水没有腐蚀性,但是水可以溶解二氧化碳等,这样水就显酸性,也就有了腐蚀性。甲醇也一样,只是没有那么强。而且甲醇不仅可以溶水,油,比如防锈油,它也是可以溶的。

    很纯的甲醇储存时是不需要防腐的,只要密闭的好。而且甲醇毒性大,我们用的甲醇密闭的非常好。用作燃料的可能没那么好的条件,成本在那里放着呢。

    3,甲醇和乙醇的燃烧值我们已经说了,都不怎么样。乙醇和汽油配合着用还行。具体效果,现在国内推行乙醇汽油的地方很多,认真做个调查就可以了。现在司机师傅反应还差不多,就是有点没劲。

    4,用在发动机燃料上,甲醇的腐蚀性表现在几个方面,咱们一条一条说,讲清楚情况。网站编辑一个crossive就可以打发了,网站上的人未必是搞化学化工的,搞腐蚀与防护的可能性就更低了。我们不能那么做。我们要发挥西西河考据派精神,搞得清楚一点。

    1)甲醇本身及其燃烧中间游离基反应,生成的氧化产物甲酸,甲醛等对环带金属表面造成腐蚀;

    2)由于甲醇蒸发潜热大,气化不良而流人气缸壁,使得润滑油膜被冲刷而造成摩擦磨损,或与润滑油、添加剂反应,导致后者失去防腐蚀作用而加快了活塞和气缸壁的腐蚀磨损。

    3)甲醇中溶解的水、二氧化碳、硫化物等造成的腐蚀。这里多说一句,水和甲醇是可以无限混溶的,甲醇和汽油是否无限混溶没查,但甲醇往汽油带进水是可以的。注意,就算甲醇和汽油无限混溶,水和甲醇是无限混溶,也不可能往汽油里带很多水,否则分相。说成分层可能容易理解一点。

    三:

    甲烷燃烧的临界浓度是5%-15%,氧气浓度13%一下无法点燃。

    此话概念上错误比较严重。

    爆炸极限都是某一可燃性气体相对于某一特定的氧化剂浓度而谈的,我们通常指的是该气体在空气中(氧含量大概五分之一)的爆炸极限。

    简单的说,可燃性气体在空气中浓度太低,产生的热量太少,不可能爆炸;可燃性气体在空气中浓度太高,氧气迅速耗尽,无法进一步反应,也不会爆炸。爆炸是链式反应,核弹也是。

    燃烧和爆炸是两个概念。燃烧大家可以理解为有火焰的燃烧和没火焰的燃烧。后者请大家回想一下初中化学里铁丝在氧气中的燃烧。对于这种可燃物,没爆炸极限这一说,因为它是固体,燃烧过程中也不产生气体(没火焰)。蜡烛可以产生火焰。这个问题讲起来就长了,到此打住。

    〈没有续啊〉

    关于甲醇燃料的好处与不好处,有时间整个孢子。

    关键词(Tags): #爆炸#腐蚀#甲醇元宝推荐:爱莲,

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    • 家园 甲醇有毒,乙醇能量密度低

      有人喜欢用丁醇。生物丁醇。

      目前BP和杜邦有一个联合项目,就是打算使用生物来源的丁醇作为液体燃料。丁醇的能量密度比乙醇好,含氧量低,所以可以掺加的比例就高。四月份的一个报告说,掺有10%丁醇的汽油,性能还是不错的,与传统汽油相比没有缺点。当然了,油耗高一些,毕竟能量密度还是低了。估计开起来也会有一些没劲。

      国家在征询意见的煤化工产业规划里面可能有使用甲醇作为燃料的想法。真的这样,就比较吓人了。毕竟甲醇的毒性在那里摆着。

      实际上国内很多地方的汽油里面早就掺了甲醇了。

      关键词(Tags): #丁醇
      • 家园 丁醇比较贵的说

        而且比较麻烦。甲醇乙醇从生产到储运到对发动机的影响体系研究的很成熟。

        实际上国内很多地方的汽油里面早就掺了甲醇了

        是吗?

        • 家园 英国现在对丁醇感兴趣

          好几个试验厂在筹资。BP和杜邦的那个可能规模还挺大。原料一般是甜菜,也就是蔗糖原料,不过现在有用纤维素合成丁醇的研究。

          国内汽油里面掺甲醇是不公开的秘密。我去年去一个陕西的合成氨厂,联产甲醇的,厂长和我说的。说他们的甲醇全卖给加油站了。

          国内已经有省一级的甲醇汽油标准了。

          甲醇比汽油便宜不少钱呢。掺了以后甲醇卖汽油的价钱,加油站合算。

    • 家园 再贴两张照片

      上周正好有一个机会可以去那个污水处理厂参观,托人拍了两张照片回来。 关于那个塑料薄膜和气体收集系统询问结果如下:

      提问:那个塑料薄膜是什么材料?

      回答:没问,看起来就是一般的塑料,没什么特别.

      提问:那个气体收集装置是什么原理? 是不是主动排气。

      回答:是,用气泵往外面抽气。

      提问:有没有泄露? 比例多少? 收集80% 50%?

      回答:问了,没有具体数字,但泄露比例不是很大,收集系统效率可以。

      提问:那就是有泄露了? 下去旁边闻到味道很大是吧。

      回答:不用下车, 在车上都味道很大。¥#@¥%!#%……

      下面贴照片

      进水口。

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      无氧处理池。可以见到并不大,后面可以看到耗氧处理池往里面充氧的打水机器。

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      再贴一张, 有不少鸟就在这个臭烘烘的池子旁边觅食, 什么叫“人为财死,鸟为食亡”, 这就叫。

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      再贴一张后面的耗氧处理池的近景, 可以看到经过无氧处理后的污水的BOD还是很高,完全可以再多榨取一点能量出来。运行污水处理场是需要消耗大量电能的。 这些充氧机器是一直开着的, 可以想像能耗之大。 前面收集到的甲烷发出来的电就用来做这个用, 从长远来说打算让这个污水处理厂的能耗达到平衡, 也就是所需电能全部通过污水发酵产生的沼气发电而来。

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      出水口,可以看到水已经很清了。

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      但是还是要在这个LAGOON里面继续待上几十天,继续净化, 之后再排放。这整个系统的体量是相当大的, 只要这样想想就知道,整个墨尔本市300多万人每天产生的污水有六成是在这里处理, 整个处理过程长的可以达到3个月,也就是说这个LAGOON SYSTEM要能装的下墨尔本市每日污水生成量的50倍以上的水。

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      关键词(Tags): #污水处理厂(当生)#污水处理(当生)
      • 家园 前一段说澳大利亚某个地方想用循环水被否了

        本来想建个循环水厂结果当地人不同意,不过经过几年的大旱可能人的观念有所改变,现在不用循环水也不行了。

        • 家园 循环水主要是一个观念问题。

          这个东西是个新生事务, 把用过的废水循环再用,听起来是一个很好的主意, 但是到实际操作的层面就有很多问题, 首先就是这个水的处理标准问题, 如果处理到和普通的自来水一样达到饮用标准, 成本相当高,水价说不定要上调, 当地人当然不愿意。 其次, 还有一个安全性的观念, 就算告诉你经过什么什么的几级处理以后,废水可以达到饮用的标准, 但是你还是要对从厕所出来的水要到你嘴里这件事情想想清楚, 毕竟就算是处理过是安全的, 又如何保证处理厂不出故障?

          如果是降低标准的,用于特定的目的, 比如冲厕或者浇花, 那就需要另建一套供水的管道系统, 将这些水送过来。新建和维持这套系统也是一个花费非常大的工程。回过头来还是一个这个钱谁出的问题。 另外, 墨菲定律说能出错的地方就一定会出错,你弄两套管子, 万一接错, 那就造成污染,很大问题。另外, 你这些水管总要有一个出口, 大人可以知道这几个水龙头不可以喝, 但小孩就不知道了, 万一邻居家3岁小孩跑过来把你浇花的那个水龙头拧开喝了两口, 这责任谁负?

          现在澳洲是连续几年干旱, 几个大城市都面临严重缺水的问题,但可能还是通过海水淡化的方式来解决。 PERTH已经在建一个海水淡化厂, 悉尼建海水淡化厂的议案已经在议会里面讨论, 墨尔本也在考虑新建的问题。

          • 家园 新加坡在使用循环水

            好像是强迫使用。不过新加坡的例子实在太特殊。

            海水淡化其实成本并不是高不可攀。

            六七年前接触过天津的一个项目,说在天津海水淡化,成本大约一吨水十块钱。而天津引黄入津,成本已经达到了一吨水八块。

            • 家园 新加坡是没有办法

              新加坡和马来西亚的关系一直都很成问题,不这样搞,说不定马来西亚哪天切断供水就全完了。

              原先香港也建有一个海水淡化厂, 但是由于成本过高和大陆的供水有保证, 就关闭拆卸了。

              在PERTH的项目大约出水的价格是两澳元, 而当地原先的水价是1澳元。

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