Gazlı ve sıvı hidrokarbonların ve bu işlemle elde edilen ürünlerin üretimi için işlem.

Doktor Laigret tarafından bakteriyolojik fermantasyondan gaz ve yağ elde etme üzerine yaptığı çalışmalarla ilgili verilen tek patentin tam metni burada. Yapabilirsin .pdf’deki metni orjinal haliyle buradan indirebilirsiniz..

Mevcut buluşun konusu, fermantasyon yoluyla organik maddelerden gaz halindeki hidrokarbonların ve sıvı hidrokarbonların, özellikle ham yağların üretilmesini mümkün kılan bir işlemdir.

Başvuru sahibi, belirli çevresel koşullar altında, bazı mikroorganizmaların, kantitatif veya hemen hemen kantitatif verimlerle organik maddelerden hidrokarbon oluşumuna yol açan fermantasyonlara neden olabildiklerini bulmuştur. Ayrıca, bu mikroorganizmaların, hidrokarbon üretimi ile organik maddeler üzerindeki yıkıcı etkisini, kayda değer miktarda besin tüketimi olmaksızın ve kullanılan katalizörlerde bozulma olmadan neredeyse sonsuza kadar gerçekleştirebildiklerini buldu.

Buluşun konusunu oluşturan işlemle hidrokarbon üretimine özgü mikroorganizmalar, anaerobik mikroplar kategorisine ve daha fazlası, özellikle basil perfringens sınıfına aittir. Paris'teki Institut Pasteur koleksiyonunda, Profesör Weinberg tarafından tanımlanan ve 5.029 numarası altında kataloglanan basil perfringens türü tercih edilmektedir.

Fermantasyonun hidrokarbon üretimine yönelik olması için başvuru sahibi, basilin çalıştığı ortamda iyot ve silika varlığının gerekli olduğunu bulmuştur; Kolaylık sağlamak için ve bir teoriyi bu terim seçimine bağlamak zorunda kalmadan, iyot ve silika küresel olarak katalizörler olarak anılacaktır.

En uygun ve elverişli ortam, iyotun çok az miktarda mevcut olduğu sulu bir ortamdır, optimum iyot içeriği yaklaşık yüzde 0,02 ila 0,01'dir ve silika şeklinde bulunur. tamamen su basmış bir yatak. Hızlı ve aktif fermentasyon elde etmek için, bu yatağın yüksekliğinin, onu içeren kabın tabanının üzerindeki banyonun en az altıda birini temsil etmesi avantajlıdır.

Silika, geniş bir yüzey etkisine sahip olmak için tercihen çok bölünmüş durumdadır (örneğin taneler veya toz). Esas olarak silisten oluşan her türlü kum kullanılabilir ancak Kieselgühr özellikle tavsiye edilir.

İyot gelince, örneğin ortama Lugol likörü gibi bir iyot-iyodür likörü formunda verilebilir.

Anaerobik basillerin etkisi altında hidrokarbonlar sağlayabilen organik maddeler arasında, alifatik asitlerin çözünür tuzları, daha özel olarak amonyum tuzları dahil alkali tuzları ve ayrıca düşük alifatik asitlerin kendileri ve alkoller daha düşük alifatik maddeler, suda çözünürlükleri nedeniyle özellikle avantajlı ve kullanımı kolay olduğu kanıtlanmıştır. Söz konusu maddeler, tek tek veya karışımlar halinde, özellikle endüstriyel karışımlar veya endüstriyel çözeltiler halinde kullanılabilir. Daha yüksek yağ asitlerinin tuzları, özellikle bitkisel veya hayvansal yağlardan hazırlanan ticari sabunlar gibi sabunlar şeklinde kullanılabilir.

Bu nedenle, pratikte, özellikle ekonomik nedenlerle, tercihen benimsenen formda, buluşun konusu olan proses, esas olarak, bir fermantasyonun gerçekleştirilmesi için şartlarda, silis varlığında muhafaza edilmesinden oluşur. anaerobik, düşük alifatik asitler, alifatik asitlerin suda çözünür tuzları ve düşük alifatik alkollerden oluşan kategorideki bir veya daha fazla maddenin sulu ve nötr bir çözeltisi, ayrıca iyot içeren çözelti Bacillus perfringens sınıfının mikropları ve bu basiller için besinler. Ancak. buluş, daha genel olarak, bu mikropların organik maddelerden silis ve eser miktarda iyot varlığında uygulanmasına dayanmaktadır.

Bir fermantasyonun gerçekleştirilmesi ve bu fermantasyonun anaerobiyoz için gerekli koşullar altında yürütülmesi, açıkça, işlemin gerçekleştiği ortamın 37 ° C civarında bir sıcaklıkta olması gerektiği ve havanın varlığı zararlıdır. Sıcaklık ile ilgili olarak. Başvuru sahibi, hidrokarbon üretimine ciddi zarar vermeden 37 ° C'nin biraz altındaki sıcaklıklarda çalışmanın mümkün olduğunu bulmuştur; bu, bu üretim 30 ° C'de hala iyi ancak daha yavaştır. Mümkün olduğu kadar havayı dışarıda bırakmak için, valfli bir gaz tahliye borusu bulunan bir kapakla kapatılmış tanklarda çalıştırılması ve bu tankların kapağa kadar sıvı ile doldurulması uygundur.

Normal çalışmada, fermantasyon kendini nötraliteye dengeler (ph 7), ancak yanlışlıkla ortam asidik hale gelirse, örneğin soda veya soda ekleyerek nötrlüğü eski haline getirmek gerekir. sodyum karbonat.

İşlemin uygulanması için öncelikle sulu bir besin çözeltisi hazırlamak, saf bir basil ve iyot kültürü eklemek, tamamını kap veya astarlı kaplara yerleştirmek avantajlıdır. 'onları tamamen dolduran steril bir silika yatağı. daha sonra tüketildikçe yenilenen fermente olabilen maddeleri eklemek.

Böylelikle fermantasyon, bir kez başlatıldığında, besinleri ve katalizörleri yenilemeye gerek kalmadan sürekli olarak devam ettirilir, en azından bir kişinin birbirini izleyen on aylık bir fermantasyon testinden sonuçlandırılabilmesi şartıyla.

Seçilen basil suşunu korumak için prosedür, örneğin Veillon agar veya Y tüplerinde alt kültürleme yöntemine göre bakteriyologlar tarafından iyi bilinen şekilde gerçekleştirilir. Lobi. Fermantasyon amaçlı bir besiyerini aşılamak istediğinizde, suşu glukoz suyuna binde 2 oranında naklederek başlayabilirsiniz, 37 saat boyunca 48 ° C'de bir fırına koyun, kültürün saflığını kontrol edin - pH'ı 7'ye ayarlayın ve fermente etmek istediğiniz ortamın bir litresi için bu tohumdan 20 santimetre küp alın.

Çeşitli kaynaklardan elde edilen azotlu maddeler besin olarak kullanılabilir: et veya balığın maserasyonu, hayvan atığının steril kaynaşması, gübre vb. Özellikle avantajlı bir ortam, binde 10'luk pepton suyudur. Karşılık gelen nitrojen içeriğinin aşılmaması tavsiye edilir, aksi takdirde fermentin aktivitesi düşer.

Düşük alifatik asitler veya bunların alkali tuzları fermantasyona tabi tutulduğunda, belirli bir süre sonra oluşmaya başlayan ve daha sonra sürekli olarak üretilen hidrokarbon metan veya esas olarak metandır. Fermantasyonun düzgün çalışması için, başlangıçta fermente olabilen bir malzeme olarak düşük alifatik asidin bir alkali tuzunun kullanılması avantajlıdır, bu da reaksiyon ortamında daha sonra tampon rolü oynayarak alkalin karbonat oluşumuna yol açar. ve metan fermantasyonu başlar başlamaz işlem asidin kendisi ile devam ettirilebilir.

Daha düşük alifatik alkollere veya daha yüksek alifatik asitlerin tuzlarına (ikincisi yağların üretimine yol açar) tabi tutulması söz konusu olduğunda, önceden örneğin bir metan fermantasyonunu başlatmak avantajlıdır. alkali format ve daha sonra, isteğe bağlı olarak düşük alifatik asitin asit veya tuzunun ilavesiyle birlikte alkollerin veya yüksek asitlerin tuzlarının ilave edilmesine devam edin.

Buluş, yeni endüstriyel ürünler olarak, yukarıda tanımlanan işlemle hazırlanabilen gazlı hidrokarbon ve sıvı hidrokarbon karışımlarını içerir. Doğal yağlara görünüm, yapı ve özellikler bakımından benzerliklerinden dolayı, sıvı hidrokarbon karışımları burada kolaylık sağlamak için yağlar olarak anılır.

Buluşun konusunu oluşturan yöntemin gerçekleştirilme şeklini açıklamak için, aşağıda hiç bir şekilde sınırlayıcı olmayan birkaç örnek verilecektir.

Örnek 1

Yukarıda tarif edildiği gibi hazırlanan bir besleyici ve iyotlu ortamda, sodyum format bu ortamın hacimce 4 parçası başına ağırlıkça 8 ila 1000 kısım oranında eklenir, aşılanır ve 37 ° C'ye getirilir. ° C

İlk üç gün boyunca karbondioksit ve hidrojen salınır.

Bu sürümün hacmi değişkendir: Hacimce 500 parça küvet için ortalama olarak hacimce 1000 paydır. Bileşimi de oldukça büyük oranlarda değişir, hidrojen karışımın yüzde 30 ila 80'ini oluşturabilir.

Dördüncü günden itibaren hiçbir şeyin ortaya çıkmadığı olumsuz bir dönem var. Ortalama 8 gün sürer. Onuncu veya onikinci güne doğru yeni bir sürüm ortaya çıkar: karbondioksit (ortalama% 50) ve metan (ortalama% 50) oluşur. Bu gaz ve yakıt karışımından, 1000 cuvée için hacimce ortalama 1000 parça toplanır.

Metan fermantasyonu daha sonra kurulur. Ortam, formatın ayrışmasından kaynaklanan karbonat ile spontane olarak tamponlandığı için, yeni format veya daha basit olarak formik asit ilave edilerek süresiz olarak muhafaza edilebilir. Bu andan itibaren, hacimce 2 ila 4 kısım formik asit, her gün ve hacimce 1000 kısım küvet başına eklenir; serbestçe ayrılmasına izin verilen bir karbon dioksit kabarcığı oluşur ve ardından fermantasyonun devam etmesine izin verilir. Bu sayede kesintisiz yürüyüş garantidir. Çok düzenli olan akış hızı, günlük hacimce 800 kısım ve küvet hacmine göre 1000 kısımdır. Bununla birlikte, pratik verim, hammadde ağırlık birimine indirgenmiştir, ağırlıkça pay başına formik asit hacimce 200 kısmı aşmaz ve gaz, iyi bir yakıt olmasına rağmen, yalnızca% 50 e içerir. metan.

Metan üretiminin devam eden muhafazası için tek başına formatların fermantasyonu pek ilgi çekmez, ancak ikincisini başlatmak ve genel olarak ortamı diğer fermentasyon türleri için hazırlamak için faydalıdır. Sonuç olarak, pratikte, her zaman tek başına formatla başlanması ve ardından gaz üretmeye devam etmek istenirse alkol ilavelerine veya sıvı karbür elde etmek istenirse sabun ilavelerine geçilmesi tavsiye edilir. aşağıdaki örneklerden görülebileceği gibi.

Örnek 2

Metan fermantasyonunun önceden bir veya daha fazla art arda format yüklemesi ile başlatıldığı bir ortamda, günde hacimce bir kısım ve hacimce 1000 kısım küvet başına bir oranda metanol veya etanol ilave edilir. Saf alkoller için bir kısımlık bu hacim anlaşılır, ancak aynı hacimde alkol karışımlarını veya çeşitli alkollü çözeltilerin karşılık gelen hacimlerini kullanmak da eşit derecede mümkündür.

Sonuçlar, metil alkol veya etil alkol kullanılsa da aynıdır. Yüzde 60 ila 82 oranında metan içeren bir gaz elde edilir; geri kalanı karbondioksittir, asla karbon monoksit değildir. Bu gaz bu nedenle toksik değildir ve istenirse ondan karbondioksiti çıkarmak kolaydır.

Aşağıdaki göstergeler verimlerin değerlerini vurgulamaktadır:

içinde. Hacimce 1000 parça kapasiteli bir küvet 25 Nisan'dan 4 Mayıs 1947'ye kadar, yani etil alkol eklenerek 10 gün süreyle muhafaza edildi. Toplam ağırlıkça 6 kısım alkol kullanıldı. Kap, hacimce 5430 parça gaz sağladı.

Günde ortalama akış ve hacimce 1000 parça: gaz miktarına göre 543 parça.

Alkolün ağırlıkça kısım başına üretim: hacimce 905 kısım.

b. Hacimce 1000 parça kapasiteli bir küvet 31 Mart'tan 9 Mayıs 1947'ye kadar, yani 40 gün boyunca, dönüşümlü olarak metil alkol ve etil alkol ile muhafaza edildi. Toplam ağırlıkça 41 kısım alkol kullanıldı. Kap, hacimce 29445 parça gaz sağladı.

Vintage başına gönüllü olarak günlük ve 1.000 parça başına ortalama oran: Hacime göre 736 parça.

Alkolün ağırlıkça kısmı başına üretim: hacimce 718 kısım.

vs. Hacimce 1000 parça kapasiteli bir küvet 31 Mart'tan 7 Ağustos 1947'ye kadar, yani toplam ağırlıkça 130 kısım alkolleri temsil eden metanol ve etanol ilavesiyle 71 gün süreyle muhafaza edildi. 81425 parça gaz çıkardı.

Gün başına ortalama oran ve cuvée hacmine göre 1000 parça: hacme göre 626 parça.

Alkolün ağırlıkça kısmı başına üretim: hacimce 1146 kısım.

Örnek 3

Metan fermantasyonunun format ile önceden başlatıldığı bir ortamda. format, günde ağırlıkça 2 ila 3 kısım ve yığın hacmine göre 1000 kısım başına ilave edilmeye devam edilir ve ayrıca her gün eşit ağırlıkta sodyum veya potasyum oleat eklenir. Sabunun eklenmesini kolaylaştırmak için tanktan belirli bir miktar ortam çekilir, sabun sıcakta eritilir, birkaç dakika kaynatılır ve tanka geri verilir.

Metan salınımı durur; Birkaç gün boyunca sadece karbondioksit salınır ve sonunda hiçbir şey serbest bırakılmaz. Aynı zamanda, besiyerinin yüzeyinde kırmızımsı bir görünümde bir bölge oluştuğunu görüyoruz, ilk başta bir alt sınır belirsizdir; daha sonra bu bölge, alttaki sulu sıvıdan açıkça ayrılmış bir katman oluşturmak için yoğunlaşır, gittikçe koyulaşan ve siyaha doğru meyleden maun bir ton alır.

Bu katman, emilerek veya basit süzülerek kolaylıkla toplanan ham petrolden oluşur.

Böylece, 5 Haziran'dan 24 Ağustos 1947'ye kadar, bir tanka 80 gün boyunca ağırlıkça 224 kısım formik asit ve ağırlıkça 208 kısım zeytinyağı ile hazırlanmış sıradan ticari sabun alındı. ve potas. Fraksiyonel damıtma işlemine tabi tutulan hacimce 197 parça ham petrol oluşturulur.

Yüzde alıyoruz:
- 1 derecede (su) hacimce 100 kısım;
- 4 ila 100 derece arasında hacimce 200 parça;
- 5 ila 200 derece arasında hacimce 300 parça;
- 20 ila 300 derece arasından geçen hacimce 320 kısım fraksiyon;
- 30 ve 320 dereceden geçen fraksiyonların hacimce 340 kısmı
- son olarak 5 ila 340 derece arasında hacimce 350 parça fraksiyon.

350 derecede, hacimce 35 parça siyah zift kalır, bu damıtılmaz, ancak yanarak ince bir artık kok tabakası bırakır.

Atmosferik basınçta çalıştırılması uygundur, ancak farklı bir basınçta çalışılarak buluşun kapsamından ayrılmaz.

Örneklerde belirtilen hammaddelerin oranları optimum oranlardır, elbette, buluş bu oranların benimsenmesiyle sınırlı değildir, ancak bunlardan özellikle sapma varsa, özellikle 'İkiye katlanmayı açıkça aşarız ya da azaltırsak verim düşer.

Daha fazla:
- Okumak Dr Laigret'in iddiaları
- İndir patent "Sıvı ve gaz halindeki hidrokarbonların üretimi" .pdf biçiminde
- proje Laigret