Patent Doktor Laigret

Proces produkcji gazowych i ciekłych węglowodorów oraz produktów otrzymywanych w tym procesie.

Oto pełny tekst jedynego patentu wydanego przez doktora Laigreta dotyczącego jego pracy nad pozyskiwaniem gazu i oleju z fermentacji bakteriologicznej. Możesz pobierz tekst w swojej oryginalnej postaci, w .pdf tutaj.

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania gazowe jak i ciekłe węglowodory, zwłaszcza węglowodory, oleje surowe, z substancji organicznych na drodze fermentacji.

W rzeczywistości wnioskodawca stwierdził, że w określonych warunkach środowiskowych niektóre mikroorganizmy mogą powodować fermentację prowadzącą do powstania węglowodorów z substancji organicznych z ilościową lub prawie ilościową wydajnością. Następnie stwierdził, że te mikroorganizmy były zdolne do destrukcyjnego działania substancji organicznych z produkcją węglowodorów prawie w nieskończoność bez znacznego zużycia składników odżywczych i bez degradacji zastosowanych katalizatorów.

Mikroorganizmy specyficzne dla wytwarzania węglowodorów w procesie będącym przedmiotem wynalazku należą do kategorii drobnoustrojów beztlenowych, a dokładniej do klasy Bacillus perfringens. Preferowany jest szczep Bacillus perfringens zidentyfikowany przez profesora Weinberga i skatalogowany pod numerem 5.029 w kolekcji Institut Pasteur w Paryżu.

Aby fermentacja była ukierunkowana na produkcję węglowodorów, zgłaszający stwierdził, że obecność jodu i krzemionki w pożywce, w której działa Bacillus, była niezbędna; dla wygody i bez konieczności łączenia teorii z tym wyborem terminu, jod i krzemionka będą na całym świecie nazywane katalizatorami.

Najdogodniejszym i korzystnym ośrodkiem jest ośrodek wodny, w którym jod występuje w bardzo małej ilości, optymalna zawartość jodu wynosi około 0,02 do 0,01%, a krzemionka występuje w postaci. łóżko całkowicie zalane. W celu uzyskania szybkiej i aktywnej fermentacji korzystne jest, aby wysokość tego złoża odpowiadała co najmniej jednej szóstej wysokości kąpieli powyżej dna pojemnika, który je zawiera.

Krzemionka, aby mieć duże działanie powierzchniowe, jest korzystnie bardzo rozdrobniona (na przykład ziarenka lub proszek). Można stosować wszystkie rodzaje piasków składających się głównie z krzemionki, ale szczególnie zalecana jest Kieselgühr.

Jeśli chodzi o jod, to można go na przykład wprowadzić do pożywki w postaci płynu jodowo-jodkowego, takiego jak płyn Lugola.

Wśród substancji organicznych zdolnych do dostarczania węglowodorów pod działaniem prątków beztlenowych, rozpuszczalne sole kwasów alifatycznych, w szczególności sole alkaliczne, w tym sole amonowe, a także same niższe kwasy alifatyczne i alkohole niższe związki alifatyczne, okazały się szczególnie korzystne i łatwe w użyciu ze względu na ich rozpuszczalność w wodzie. Substancje, o których mowa, można stosować pojedynczo lub w postaci mieszanin, w szczególności mieszanin przemysłowych lub roztworów przemysłowych. Sole wyższych kwasów tłuszczowych można w szczególności stosować w postaci mydeł, takich jak mydła handlowe, przygotowane z tłuszczów roślinnych lub zwierzęcych.

Zatem w postaci, która jest korzystnie przyjęta w praktyce, w szczególności ze względów ekonomicznych, proces będący przedmiotem wynalazku polega głównie na utrzymywaniu w obecności krzemionki warunków do prowadzenia fermentacji. beztlenowy, wodny i obojętny roztwór jednej lub więcej substancji z kategorii składającej się z niższych kwasów alifatycznych, rozpuszczalnych w wodzie soli kwasów alifatycznych i niższych alkoholi alifatycznych, roztwór zawierający również jod , drobnoustroje z klasy Bacillus perfringens i składniki odżywcze dla tych pałeczek. Jednak. bardziej ogólnie wynalazek polega na stosowaniu tych drobnoustrojów z substancji organicznych w obecności krzemionki i śladowych ilości jodu.

Czytaj także:  Biochemia Definicje i słowniczek HZ

Prowadzenie fermentacji i prowadzenie tej fermentacji w warunkach wymaganych dla anaerobiozy oznacza oczywiście, że pożywka, w której ten proces zachodzi, musi mieć temperaturę rzędu 37 ° C oraz że obecność powietrza jest szkodliwa. Odnośnie temperatury. Zgłaszający stwierdził, że można pracować w temperaturach nieco poniżej 37 ° C bez powodowania poważnych szkód w produkcji węglowodorów; w ten sposób ta produkcja jest nadal dobra w 30 ° C, ale wolniejsza. Aby w miarę możliwości nie dopuścić do powietrza, wygodnie jest pracować w zbiornikach zamkniętych pokrywą wyposażoną w rurkę spustową gazu z kurkiem i napełniać te zbiorniki cieczą do samej pokrywy.

Podczas normalnej pracy fermentacja wyrównuje się do neutralności (ph 7), ale jeśli przypadkowo podłoże stanie się kwaśne, konieczne jest przywrócenie neutralności, na przykład przez dodanie sody lub węglan sodu.

Do realizacji procesu korzystnie jest najpierw przygotować wodny roztwór składników odżywczych, dodać czystą kulturę prątków oraz jod, a całość umieścić w pojemniku lub pojemnikach wyłożonych - sterylne złoże krzemionkowe, całkowicie je wypełniające. następnie dodać fermentowalne substancje, które odnawia się, gdy są spożywane.

Fermentacja, raz rozpoczęta, jest więc kontynuowana w sposób ciągły, bez konieczności odnawiania składników odżywczych i katalizatorów, pod warunkiem, że przynajmniej można wywnioskować z testu dziesięciu kolejnych miesięcy fermentacji.

Aby utrzymać wybrany szczep Bacillus, procedurę przeprowadza się w sposób dobrze znany bakteriologom, na przykład zgodnie z procesem subhodowli na agarze Veillon lub w probówkach Y. Lobby. Chcąc zaszczepić pożywkę przeznaczoną do fermentacji, można zacząć od przeszczepienia szczepu w bulionie glukozowym w ilości 2 na tysiąc, wstawić do piekarnika w 37 ° C na 48 godzin, sprawdzić czystość kultury - ustawić pH na 7 i weź 20 centymetrów sześciennych tego ziarna na litr podłoża, które chcesz sfermentować.

Jako składniki odżywcze można stosować substancje azotowe z różnych źródeł: macerację mięsa lub ryb, sterylne wywary z odchodów zwierzęcych, obornik itp. Szczególnie korzystnym pożywką jest woda peptonowa w ilości 10 na tysiąc. Zaleca się, aby nie przekraczać odpowiedniej zawartości azotu, w przeciwnym razie aktywność fermentu spadnie.

Gdy niższe kwasy alifatyczne lub ich sole alkaliczne poddawane są fermentacji, węglowodorem, który zaczyna się tworzyć po pewnym czasie i który jest następnie wytwarzany w sposób ciągły, jest metan lub głównie metan. Dla prawidłowego przebiegu fermentacji korzystne jest początkowo zastosowanie soli alkalicznej niższego kwasu alifatycznego jako materiału ulegającego fermentacji, co prowadzi do powstania w środowisku reakcyjnym węglanu alkalicznego, pełniącego następnie rolę buforu. a operację można kontynuować z samym kwasem, gdy tylko rozpocznie się fermentacja metanowa.

Jeśli chodzi o poddawanie niższych alkoholi alifatycznych lub soli wyższych kwasów alifatycznych (te ostatnie prowadzą do produkcji olejów), korzystne jest wcześniejsze zainicjowanie fermentacji metanowej, np. mrówczan alkaliczny, a następnie przystąpić do dodawania alkoholi lub soli wyższych kwasów, ewentualnie z jednoczesnym kontynuowaniem dodawania kwasu lub soli niższego kwasu alifatycznego.

Czytaj także:  olej organiczny Laigret?

Wynalazek obejmuje, jako nowe produkty przemysłowe, mieszaniny gazowych węglowodorów i ciekłych węglowodorów, które można wytworzyć opisanym powyżej sposobem. Ze względu na ich podobieństwo w wyglądzie, składzie i właściwościach do olejów naturalnych, mieszaniny ciekłych węglowodorów nazywane są tutaj dla wygody olejami.

W celu zilustrowania sposobu realizacji sposobu będącego przedmiotem wynalazku, poniżej zostanie podanych kilka przykładów, które oczywiście nie są w żaden sposób ograniczające.

Przykład 1

Do pożywki odżywczej i jodowanej, przygotowanej w sposób opisany powyżej, wprowadza się mrówczan sodu w ilości od 4 do 8 części wagowych na 1000 części objętości tej pożywki, zaszczepia się i doprowadza do 37 ° C

W ciągu pierwszych trzech dni uwalnia się dwutlenek węgla i wodór.

Objętość tego uwolnienia jest zmienna: wynosi średnio 500 części objętościowych na 1000 części objętościowych cuvée. Jego skład również zmienia się w dość dużych proporcjach, przy czym wodór może stanowić od 30 do 80 procent mieszaniny.

Od czwartego dnia, jest negatywna Okres, podczas którego nic nie wynika przestrzegane. Trwa 8 dni. Pod dziesiątej lub dwunastego dnia, pojawia się nowa wersja: składa się z dwutlenku węgla (średnio 50%) i metanu (średnia 50%). Zebrano i tym mieszaninę gazową paliwa średnio 1000 części objętościowych na partię 1000.

Następnie instalowana jest fermentacja metanowa. Można go utrzymywać w nieskończoność, dodając nowy mrówczan lub, prościej, kwas mrówkowy, ponieważ pożywka jest spontanicznie buforowana węglanem powstałym w wyniku rozkładu mrówczanu. Od tego momentu wprowadza się 2 do 4 części objętościowych kwasu mrówkowego dziennie i na 1000 części objętościowych cuvée; następuje bulgotanie dwutlenku węgla, który może swobodnie wypływać, a następnie fermentacja może być kontynuowana. W ten sposób zapewnione jest ciągłe chodzenie. Jego natężenie przepływu, bardzo regularne, wynosi 800 części objętościowych gazu dziennie i na 1000 części objętości cuvée. Praktyczna wydajność jest jednak słaba, zredukowana do jednostki masy surowca, nie przekracza 200 części objętościowych gazu na część wagową kwasu mrówkowego, a gaz, mimo że jest dobrym paliwem, zawiera tylko 50% e metanu.

Sama fermentacja mrówczanów jest mało interesująca dla ciągłego utrzymania produkcji metanu, ale jest przydatna do zainicjowania tej ostatniej i ogólnie do przygotowania pożywki do innych typów fermentacji. W związku z tym w praktyce zaleca się zawsze zaczynać od samego mrówczanu, a następnie przystąpić albo do dodawania alkoholu, jeśli chce się dalej wytwarzać gaz, albo do dodawania mydeł, jeśli chce się otrzymać ciekłe węgliki. , jak widać na poniższych przykładach.

Przykład 2

W pożywce, w której fermentację metanową zainicjowano wcześniej jednym lub kilkoma kolejnymi porcjami mrówczanu, dodaje się metanol lub etanol w ilości jednej części objętościowej dziennie i na 1000 części objętościowych cuvée. Ta objętość jednej części jest rozumiana dla czystych alkoholi, ale równie możliwe jest użycie tej samej objętości mieszanin alkoholi lub odpowiednich objętości różnych roztworów alkoholowych.

Wyniki są takie same, niezależnie od tego, czy używany jest alkohol metylowy, czy etylowy. Otrzymuje się gaz zawierający od 60 do 82 procent metanu; reszta to dwutlenek węgla, nigdy tlenek węgla. Dlatego gaz ten nie jest toksyczny i w razie potrzeby łatwo jest z niego usunąć dwutlenek węgla.

Poniższe wytyczne podkreślają plony wartości:

w. Cuvée o pojemności 1000 części objętościowych utrzymywano od 25 kwietnia do 4 maja 1947 roku, czyli przez 10 dni, przez dodanie alkoholu etylowego. Łącznie użyto 6 części wagowych alkoholu. Statek dostarczył 5430 części objętościowych gazu.

Czytaj także:  Laigret Biological Oil: Podsumowanie jego pracy

Średni przepływ dziennie na części 1000 rocznika głośności: Części 543 objętościowych gazu.

Produkcja na części wagowe alkoholu: 905 części objętościowych.

b. Cuvée o pojemności 1000 części objętościowych utrzymywano od 31 marca do 9 maja 1947 r., Czyli przez 40 dni naprzemiennie z alkoholem metylowym i etylowym. W sumie użyto 41 części wagowych alkoholi. Statek dostarczył 29445 XNUMX części objętościowych gazu.

Średni przepływ dziennie na 1.000 części rocznika volunre: Części objętościowe 736.

Produkcja na część wagową alkoholu: 718 części objętościowych.

vs. Cuvée o pojemności 1000 części objętościowych utrzymywano od 31 marca do 7 sierpnia 1947 r., Tj. Przez 130 dni, przez dodanie metanolu i etanolu, stanowiących łącznie 71 części wagowych alkoholi. Uwolnił 81425 XNUMX części objętościowo gazu.

Średni przepływ dziennie na 1000 części rocznika głośności: Części objętościowe 626.

Produkcja na część wagową alkoholu: 1146 części objętościowych.

Przykład 3

W środowisku, w którym fermentacja metanowa została wcześniej zainicjowana mrówczanem. W dalszym ciągu dodaje się mrówczan w ilości 2–3 części wagowych na dzień i na 1000 części objętościowych partii, a ponadto każdego dnia dodaje się równą masę oleinianu sodu lub potasu. Aby ułatwić dodawanie mydła, ze zbiornika pobiera się pewną ilość medium, mydło rozpuszcza się w nim na gorąco, gotuje przez kilka minut i zawraca do zbiornika.

Uwalnianie metanu zatrzymuje się; przez kilka dni uwalnia się tylko dwutlenek węgla i wreszcie nic. W tym samym czasie widzimy formującą się na powierzchni ośrodka strefę czerwonawego wyglądu, z dolną granicą początkowo niezdecydowaną; następnie ta strefa skrapla się, tworząc warstwę wyraźnie oddzieloną od znajdującej się pod spodem wodnej cieczy, nabiera mahoniowego odcienia, który ciemnieje coraz bardziej i dąży do czerni.

Warstwa ta składa się z ropy naftowej, która jest łatwo zbierana przez odsysanie lub proste osadzanie.

W ten sposób czołg otrzymywał od 5 czerwca do 24 sierpnia 1947 r., Czyli przez 80 dni, 224 części wagowe kwasu mrówkowego i 208 części wagowe zwykłego mydła handlowego na oliwie z oliwek. i potaż. Powstaje 197 części objętościowych surowca, który poddaje się destylacji frakcjonowanej.

Czy uzyskany procent:
- 1 część objętości w temperaturze 100 stopni (woda);
- 4 części objętościowe od 100 do 200 stopni;
- 5 części objętościowe od 200 do 300 stopni;
- 20 części objętościowych frakcji przechodzących między 300 a 320 stopni;
- 30 części objętościowych frakcji przechodzących przez 320 i 340 stopni
- ostatecznie 5 części objętości frakcji między 340 a 350 stopni.

Przy 350 stopniach pozostaje 35 części objętości czarnego smoły, który nie jest destylowany, ale spala się pozostawiając cienką warstwę resztkowego koksu.

Wygodna jest praca przy ciśnieniu atmosferycznym, ale praca przy innym ciśnieniu nie wykracza poza zakres wynalazku.

Wskazane w przykładach proporcje surowców są proporcjami optymalnymi, oczywiście wynalazek nie ogranicza się do przyjęcia takich proporcji, ale jeśli się od nich znacznie odbiegają, zwłaszcza jeśli „wyraźnie przekraczamy dwukrotność lub jeśli je zmniejszamy, plony maleją.

więcej:
- Przeczytać twierdzi dr Laigret
- Pobierz plik patent „Produkcja węglowodorów płynnych i gazowych” w formie pdf
- Projekt Laigret

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *