Разделить смесь газа по состовляющим

[communist38]

Здравия.
Возникла такая проблема. Нужно разделить смесь газов(воздух, CO2, CH4, SO2, NH3) на составляющие. Вообще главное извлечь метан, остальное не интересует. Все это нужно сделать домашних условиях.
Возможно сжижить с помощью жидкого азота. Однако в чем сжижать? Пластик при такой температуре "плавиться", а метал становиться хрупким. Да и как это сделать? Ведь тогда получиться жидкая смесь газов. Можно выпарить каждый газ по отдельности, но возможно ли это в домашних условий?
Второй вариант - центрифугой. Тогда более тяжелые газы отойдут дальше от центра, тогда как более легкие останутся у центра. Возможно ли это сделать? Какие скорости нужны?
Есть ли еще варианты?
Заранее спасибо.

[B@R5uk]

Центрифуга — это почти сила тяжести, только сильнее и в компактных размерах. Так что из распределения Больцмана с учётом молекулярных масс получите зависимость концентрации от радиуса и угловой скорости. Дальше смотрите, какое соотношение смеси вас интересует (не знаю, правда, как из такой "разделённой" смеси не останавливая центрифугу можно извлечь газы).

communist38 в сообщении #1074280 писал(а):

Вообще главное извлечь метан

communist38 в сообщении #1074280 писал(а):

смесь газов(воздух, CO2, CH4, SO2, NH3)

Может всё-таки проще подключится к газовой системе? Или вы хотите в домашних условиях получать газ из биореактора (судя по составу)?

[Xugin]

А если через раствор извести барботировать. Углекислый газ свяжется, его можно добыть назад упариванием и разложением. Аммиак растворится в воде. Окись серы выпадет в виде гипса с концами, да и пёс с ней.

[Gickle]

communist38
Такими вещами занимается физика разделительных процессов, поэтому смотреть нужно в эту сторону (литература там, статьи). Вообще говоря, у вас принципиально есть следующие варианты:
1. Центрифугирование.
2. Мембранное разделение.
3. Термодифузионное разделение.
4. Химические методы разделения.

Я бы навскидку присмотрелся к 2 и 4 пунктам (но я опять же совсем не специалист в физике разделения, поэтому слушать меня тут особо не стоит). Вообще, предварительно стоит, пожалуй, ответить для себя на такие вопросы:
а) О каких масштабах идёт речь (сколько сырья, как быстро нужно отделять и т.п.)?
б) Насколько чистым должен быть продукт на выходе?
в) Каковы ваши ресурсы?

Исходя из этого, и делать выводы, выбирать метод и делать расчёты.

[communist38]

B@R5uk в сообщении #1074355 писал(а):

Может всё-таки проще подключится к газовой системе? Или вы хотите в домашних условиях получать газ из биореактора (судя по составу)?

Да. Именно так. Чисто в исследовательских целях.

[communist38]

Gickle в сообщении #1074826 писал(а):

communist38


Я бы навскидку присмотрелся к 2 и 4 пунктам (но я опять же совсем не специалист в физике разделения, поэтому слушать меня тут особо не стоит). Вообще, предварительно стоит, пожалуй, ответить для себя на такие вопросы:
а) О каких масштабах идёт речь (сколько сырья, как быстро нужно отделять и т.п.)?
б) Насколько чистым должен быть продукт на выходе?
в) Каковы ваши ресурсы?

Исходя из этого, и делать выводы, выбирать метод и делать расчёты.

а)От полу-литра до 10 литров.
б) Что-бы горел. 80% и выше.
ц) Около 100-200 долларов.

[rockclimber]

communist38 в сообщении #1074280 писал(а):

Возможно сжижить с помощью жидкого азота. Однако в чем сжижать? Пластик при такой температуре "плавиться", а метал становиться хрупким. Да и как это сделать? Ведь тогда получиться жидкая смесь газов. Можно выпарить каждый газ по отдельности, но возможно ли это в домашних условий?

В качестве сосуда скорее всего можно взять лабораторное стекло (из него посуду лабораторную делают). Вам надо сделать теплообменник. В принципе, стеклянный теплообменник можно купить в фирмах, торгующих лабораторной посудой. Только проблема в том, что углекислый газ при атмосферном давлении не сжижается, а сразу оседает в твердом виде, поэтому вам придется либо периодически размораживать теплообменник, либо счищать механически. Совсем сжижать смесь не надо. Метан имеет самую низкую температуру кипения, поэтому достаточно просто осадить другие три газа.

communist38 в сообщении #1074280 писал(а):

Второй вариант - центрифугой.

Не взлетит, у аммиака и метана молярные массы 17 и 16 соответственно, разделять будет тяжело. Слишком маленькая разница для домашних условий.

Я присоединяюсь к варианту

Xugin в сообщении #1074361 писал(а):

А если через раствор извести барботировать.

Купите в зоомагазине распылитель для аквариумов, распыляйте газ с его помощью в растворе. Желательно в качестве сосуда взять длинную трубу и поставить вертикально, чтобы газ проходил максимально большой путь в растворе. Можно сделать каскад - пропускать через несколько трубок по очереди.
Аммиак наверно кислотами должен хорошо поглощаться, но я не в курсе динамики процесса.

[communist38]

rockclimber в сообщении #1075049 писал(а):

communist38 в сообщении #1074280 писал(а):

Купите в зоомагазине распылитель для аквариумов, распыляйте газ с его помощью в растворе. Желательно в качестве сосуда взять длинную трубу и поставить вертикально, чтобы газ проходил максимально большой путь в растворе. Можно сделать каскад - пропускать через несколько трубок по очереди.
Аммиак наверно кислотами должен хорошо поглощаться, но я не в курсе динамики процесса.

А может провести газ с помощью шприцовой клизмы. Подсоединить к резервуару клизму, и мощным толчком(ведь давление на пользу будет?) впрыснуть газ в раствор.

[rockclimber]

А смысл? Аквариумный распылитель стоит копейки, последний раз я его покупал рублей за десять. Там же в магазине вам и ПВХ трубку продадут нужного диаметра и любой длины. Клизмой надо все время качать, а распылитель один раз закинул - и он работает, пока газ подается.

[communist38]

Xugin в сообщении #1074361 писал(а):

А если через раствор извести барботировать. Углекислый газ свяжется, его можно добыть назад упариванием и разложением. Аммиак растворится в воде. Окись серы выпадет в виде гипса с концами, да и пёс с ней.

А Азот и кислород?

[rockclimber]

communist38 в сообщении #1075783 писал(а):

Xugin в сообщении #1074361 писал(а):

А если через раствор извести барботировать. Углекислый газ свяжется, его можно добыть назад упариванием и разложением. Аммиак растворится в воде. Окись серы выпадет в виде гипса с концами, да и пёс с ней.

А Азот и кислород?

А они откуда?

Xugin в сообщении #1074361 писал(а):

Окись серы выпадет в виде гипса

Это, кстати, не гипс :)

[Xugin]

rockclimber в сообщении #1075795 писал(а):

А они откуда?

Из воздуха(в условии было)

rockclimber в сообщении #1075795 писал(а):

Это, кстати, не гипс :)

Ага, точно, окись серы(ІV) дожигать тем же кислородом надо, а там метан, бабахнет.
Ну, тогда добавить ёмкость с марганцовкой.

[rockclimber]

Ну зачем так усложнять? $\mathrm{CaSO_3}$ тоже выпадет в осадок, не надо ничего делать.

-- 23.11.2015, 21:17 --

Xugin в сообщении #1076024 писал(а):

rockclimber в сообщении #1075795 писал(а):

А они откуда?

Из воздуха(в условии было)

А это я пропустил

[Xugin]

rockclimber в сообщении #1076031 писал(а):

Ну зачем так усложнять?

Да хотелось (и обломилось:-)) кислород из системы вывести окислением. Тогда метан вычленять надо неким абсорбером ранее(а это явно не для домашнего эксперимента).

[communist38]

Xugin в сообщении #1076034 писал(а):

rockclimber в сообщении #1076031 писал(а):

Ну зачем так усложнять?

Да хотелось (и обломилось:-)) кислород из системы вывести окислением. Тогда метан вычленять надо неким абсорбером ранее(а это явно не для домашнего эксперимента).

Остается только конденсация газов? Но как ее провести?