פטנטים דוקטור Laigret

תהליך לייצור פחמימנים גזים ונוזלים ומוצרים המתקבלים בתהליך זה.

הנוסח המלא של הפטנט היחיד שמציב ד"ר Laigret על עבודתו על גז קבלת תסיסה בקטריאלית ושמן. אתה יכול הורד את הטקסט בצורתו המקורית .pdf כאן.

נושא ההמצאה הנוכחית הוא תהליך המאפשר לייצר פחמימנים גזים ופחמימנים נוזליים, בפרט שמנים גולמיים, מחומרים אורגניים באמצעות תסיסה.

המבקש מצא למעשה כי בתנאים סביבתיים מסוימים, מיקרואורגניזמים מסוימים מסוגלים לגרום לתסיסה המובילה להיווצרות פחמימנים מחומרים אורגניים בעלי תשואה כמותית או כמעט כמותית. עוד הוא מצא כי מיקרואורגניזמים אלה היו מסוגלים לבצע את פעולתם ההרסנית על חומרים אורגניים בייצור פחמימנים כמעט ללא הגבלת זמן ללא צריכה ניכרת של חומרים מזינים וללא השפלה של הזרזים שהופעלו.

המיקרואורגניזמים המתאימים לייצור פחמימנים בתהליך נשוא ההמצאה שייכים לקטגוריה של חיידקים אנאירוביים ועוד, במיוחד לקלאס של פרילינגים של bacillus. העדפה ניתנת למתחם של זני פרפרינגן (Bacillus perfringens) שזוהה על ידי פרופסור ויינברג וקוטלג תחת מספר 5.029 באוסף המכון פסטר דה פריז.

על מנת שהתסיסה תפנה לכיוון ייצור פחמימנים, מצא המבקש כי נוכחות יוד וסיליקה במדיום בו עובד הביצילוס חיונית; מטעמי נוחות ומבלי שיהיה צורך לקשור תיאוריה לבחירה זו של מונח, יוד וסיליקה ייקראו בדרך כלל זרזים.

המדיום הנוח והעדיף ביותר הוא מדיום מימי בו יוד מצוי בכמויות קטנות מאוד, שתכולת היוד האופטימלית היא בערך 0,02 עד 0,01 אחוז והסיליקה קיימת בצורה של מיטה שקועה לחלוטין. להשגת תסיסה מהירה ופעילה, זה יתרון שגובה המיטה הזו מייצג לפחות שישית מגובה האמבט שמעל קרקעית המיכל המכיל אותה.

הסיליקה, על מנת שתהיה פעולת שטח גדולה, היא במצב מאוד מחולק (דגנים או אבקה למשל). ניתן להשתמש בכל מיני חולות המורכבים בעיקר מסיליקה, אך מומלצת במיוחד על Kieselgühr.

באשר ליוד, למשל ניתן להכניס אותו למדיום בצורה של משקה יוד-יוד כגון ליקר לוגול.

בין החומרים האורגניים המסוגלים לספק פחמימנים בפעולה של בצילים אנאירוביים, המלחים המסיסים של חומצות אליפטיות, ובמיוחד המלחים האלקליין, כולל מלחי אמוניום, כמו גם החומצות האליפטיות הנמוכות עצמן והאלכוהולים. אליפטיות נמוכות יותר, הוכחו כמעניינות ונוחות במיוחד לשימוש בגלל מסיסותן במים. ניתן להשתמש בחומרים המדוברים באופן יחיד או בצורה של תערובות, בפרט תערובות תעשייתיות או פתרונות תעשייתיים. במיוחד ניתן להשתמש במלחים של חומצות שומן גבוהות יותר בצורה של סבונים, כמו סבונים מסחריים, המוכנים משומנים צמחיים או בעלי חיים.

לפיכך, באופן שמאומץ באופן רצוי בפועל, במיוחד מטעמי כלכלה, התהליך נשוא ההמצאה מורכב בעיקר בשמירה, בנוכחות סיליקה, בתנאים לביצוע תסיסה. אנאירובי, תמיסה מימית וניטרלית של חומר אחד או יותר מהקטגוריה המורכבת מחומצות אליפטיות נמוכות, מלחים מסיסים במים של חומצות אליפטיות ואלכוהולים נמוכים יותר, פיתרון המכיל בנוסף יוד , חיידקים מהכיתה bacillus perfringens וחומרים מזינים לביצילים אלה. עם זאת. ההמצאה נעוצה, באופן כללי יותר, ביישום של חיידקים אלה מחומרים אורגניים בנוכחות סיליקה ועקבות יוד.

קראו גם: Bacillus Perfringens במקור השמן

ביצוע תסיסה וביצוע תסיסה זו בתנאים הנדרשים לאנאירוביוזה פירושם כמובן כי הסביבה בה התהליך מתבצע חייבת להיות בטמפרטורה בסדר גודל של 37 מעלות צלזיוס וכי נוכחות של אוויר מזיקה. לגבי הטמפרטורה. המבקש מצא כי ניתן לפעול בטמפרטורות מעט מתחת ל- 37 מעלות צלזיוס מבלי לפגוע אנושות בייצור הפחמימנים; כך הייצור הזה עדיין טוב ב 30 מעלות צלזיוס אך איטי יותר. על מנת להוציא אוויר ככל האפשר, נוח לפעול במיכלים סגורים על ידי מכסה המסופק עם צינור שחרור גז עם ברז וכדי למלא טנקים אלו בנוזל עד הכיסוי.

בפעולה רגילה התסיסה מאזן את עצמה לניטרליות (ph 7) אך אם, במקרה, המדיום מתחמצן, יש צורך להחזיר את הנייטרליות, למשל על ידי הוספת סודה או נתרן קרבונט.

ליישום התהליך, יתרון קודם להכין תמיסה מימית של חומרים תזונתיים, להוסיף לו תרבית טהורה של ביסילי כמו גם יוד, להניח את השלם בכלי או במיכלים מלאים מיטת סיליקה סטרילית, ממלאת אותם לחלוטין. ואז להוסיף את החומרים הניתנים לתסיסה שמתחדשים תוך כדי הצריכה.

התסיסה, לאחר שהתחילה, נמשכת באופן רציף ללא צורך בחידוש חומרים מזינים וזרזים, בתנאי, לפחות, שנוכל להסיק מבדיקה של עשרה חודשים רצופים של תסיסה.

כדי לשמור על זן הביצילוס הנבחר, הוא פועל בצורה המוכרת היטב לחיידקים, למשל לפי שיטת התרביות באגר Veillon או בצינורות Y. הול. כשרוצים לזרוע מדיום לתסיסה תוכלו להתחיל בהשתלת הזן למרק גלוקוז ב -2 לאלף להכניס לתנור לחום של 37 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות, לבדוק את טוהר התרבות - התאימו את החומציות ל- 7 ולקחת 20 סנטימטרים מעוקב מזרע זה לליטר של המדיום שאנחנו רוצים לתסוס.

חומרים חנקן ממקורות שונים יכולים לשמש כחומרים תזונתיים: התקרחות של בשר או דגים, מרתחים סטריליים של פסולת מן החי, זבל וכו '. מדיום יתרון במיוחד הם מי פפטון ב 10 לאלף. מומלץ לא לחרוג מתכולת החנקן המקבילה, אחרת פעילות התסיסה תפחת.

כאשר חומצות אליפטיות נמוכות יותר או מלחי אלקליין שלהן עוברים תסיסה, הפחמימן שמתחיל להיווצר לאחר זמן מסוים ואשר מיוצר אז ברציפות הוא מתאן או בעיקר מתאן. לצורך ההתקדמות הטובה של התסיסה, זה יתרון להשתמש בתחילה במלח אלקליין של חומצה אליפטית נמוכה כחומר מותסס, מה שמוביל להיווצרות, במדיום התגובה, של פחמתי אלקליין שמשחק לאחר מכן את תפקיד החיץ וניתן להמשיך בפעולה עם החומצה עצמה ברגע שתסיסת המתאן החלה.

כשמדובר בכפוף לאלכוהולים נמוכים יותר או מלחים של חומצות אליפטיות גבוהות יותר (זה האחרון מוביל לייצור שמנים), זה יתרון ליזום מראש תסיסה של מתאן, למשל באמצעות אלקלי פורמט, ואז המשך לתוספת אלכוהולים או מלחים חומצתיים גבוהים יותר, לחלופין, עם המשך במקביל לתוספת של חומצה או מלח חומצה אליפטית נמוכה יותר.

קראו גם: הגדרות ביוכימיה HZ מילון מונחים

ההמצאה כוללת, כמוצרים תעשייתיים חדשים, תערובות של פחמימנים גזים ופחמימנים נוזליים אותם ניתן להכין בתהליך שהוגדר לעיל. בגלל הדמיון שלהם במראה, במרכיבם ובמאפייניו לשמנים טבעיים, מכנים כאן, לשם הנוחות, תערובות של פחמימנים נוזלים כשמנים.

על מנת להמחיש את אופן יישום התהליך נשוא ההמצאה, יינתנו כמה דוגמאות למטה אשר כמובן אינן מגבילות בשום דרך.

דוגמא 1

פורמטי נתרן מוחדר למדיום מזין ומיוד, מוכן כמתואר לעיל, בכמות של 4 עד 8 חלקי משקל לכל 1000 חלקי נפח של מדיום זה, מחוסן ומובא ל 37 מעלות צלזיוס

בשלושת הימים הראשונים משתחררים פחמן דו חמצני ומימן.

נפח המהדורה הזו משתנה: הוא, בממוצע, 500 חלקים בנפח לכל 1000 חלקי נפח קוביה. הרכבו משתנה גם הוא בפרופורציות גדולות למדי, כאשר המימן מסוגל להוות בין 30 ל- 80 אחוז מהתערובת.

מהיום הרביעי, יש תקופה שלילית שלא מתגלה בה שום דבר. זה נמשך בממוצע 8 ימים. לקראת היום העשירי או השתים עשרה, מופיע שחרור חדש: הוא מורכב מפחמן דו חמצני (50% ממוצע) ומתאן (50% ממוצע). מתערובת גזים דליקה זו נאסף ממוצע של חלקים 1000 בנפח ל- 1000 קוביה.

לאחר מכן מותקן תסיסה של מתאן. ניתן לשמור עליו ללא הגבלת זמן על ידי תוספות חדשות של פורמטים או, בפשטות רבה יותר, של חומצה פורמית, מכיוון שהמדיום מאופץ באופן ספונטני בקרבונט הנובע מפירוק הפורמט. מרגע זה מוצגים 2 עד 4 חלקים בנפח של חומצה פורמית ליום ול -1000 חלקים בנפח קוביה; יש מבעבע של פחמן דו חמצני שמותר לצאת בחופשיות ואז התסיסה מותרת להמשיך. בדרך זו מובטח הליכה רציפה. קצב הזרימה הרגיל מאוד שלו הוא 800 חלקים בנפח גז ליום ועל ידי 1000 חלקי נפח קוביה. עם זאת, התשואה המעשית ירודה, מופחתת ליחידת המשקל של חומר הגלם, היא אינה עולה על 200 חלקים בנפח גז לחלק לפי משקל של חומצה פורמית והגז, למרות שהוא דלק טוב, מכיל 50% בלבד של מתאן.

תסיסת הפורמטים בלבד מציעה אינטרס מופחת לשמירה מתמדת על ייצור מתאן אך היא מועילה ליזום זאת ובכלל, להכנת המדיום לסוגים אחרים של תסיסה. לפיכך, בפועל, מומלץ תמיד להתחיל בפורמט לבד ואז לעבור לתוספות של אלכוהול אם ברצונך להמשיך לייצר גז, או לתוספות סבונים אם ברצונך להשיג קרבידים נוזליים. כפי שמוצג בדוגמאות הבאות.

דוגמא 2

בסביבה בה התסיסה של מתאן הוחלה לפני כן על ידי מטען אחד או יותר ברציפות של פורמט, מתנול או אתנול מתווספים בקצב של חלק אחד בנפח ליום ואל 1000 חלקים בנפח קוביה. נפח זה של חלק אחד מובן עבור אלכוהולים טהורים, אך באותה מידה ניתן להשתמש באותו נפח של תערובות אלכוהולים או בנפחים המקבילים של פתרונות אלכוהוליים שונים.

התוצאות זהות בין אם משתמשים במתיל אלכוהול או באתיל אלכוהול. מתקבל גז המכיל 60 עד 82 אחוז מתאן; השאר פחמן דו חמצני, לעולם לא פחמן חד חמצני. לכן גז זה אינו רעיל וקל להסיר ממנו פחמן דו חמצני במידת הצורך.

האינדיקציות הבאות מדגישות את ערכי התשואות:

א. קוביה בהספק של 1000 חלקים בנפח נשמרה מ- 25 באפריל ל -4 במאי 1947, או למשך 10 ימים, על ידי תוספת של אלכוהול אתילי. סך הכל נעשה שימוש ב 6 חלקי משקל אלכוהול. המיכל סיפק 5430 חלקים בנפח גז.

קראו גם: ביומסה שמן סינטטי, לעבוד Laigret

זרימה ממוצעת ליום ו- 1000 חלקים לפי נפח קוביה: 543 חלקים בנפח גז.

ייצור לחלקים לפי משקל אלכוהול: 905 חלקים בנפח.

ב. קוביה בהספק של 1000 חלקים בנפח נשמרה מה- 31 במרץ עד 9 במאי 1947, למשך 40 יום, עם מתיל אלכוהול מתחלף ואתיל. בסך הכל נעשה שימוש ב 41 חלקי משקל של אלכוהולים. המיכל סיפק 29445 חלקים בנפח גז.

שיעור ממוצע ליום ולכל 1.000 חלקים בנפח הבציר: 736 חלקים לפי נפח.

ייצור לחלק לפי משקל אלכוהול: 718 חלקים בנפח.

ג. קוביה בעלת קיבולת של 1000 חלקים בנפח נשמרה בין 31 במרץ עד 7 באוגוסט 1947, כלומר במשך 130 יום, על ידי תוספות של מתנול ואתנול המייצגות בסך הכל 71 חלקים במשקל של אלכוהולים. הוא שחרר 81425 חלקים בנפח גז.

שיעור ממוצע ליום ו- 1000 חלקים לפי נפח קוביה: 626 חלקים לפי נפח.

ייצור לחלק לפי משקל אלכוהול: 1146 חלקים בנפח.

דוגמא 3

בסביבה בה התסיסה של מתאן התחילה לפני כן עם פורמייט. פורמיטי ממשיך להוסיף בקצב של 2 עד 3 חלקי משקל ליום ול -1000 חלקים בנפח קוביה, ומשקל שווה נוסף בכל יום של נתרן או אשלגן. כדי להקל על תוספת הסבון נשלפת מהמיכל כמות מסוימת של המדיום, הסבון מומס חם, הוא מבושל מספר דקות והוא מוחזר למיכל.

שחרור מתאן נעצר; במשך כמה ימים זה רק משחרר פחמן דו חמצני ולבסוף כלום. יחד עם זאת אנו רואים היווצרות על פני המדיום אזור בעל מראה אדמדם, עם גבול תחתון אשר בתחילה אינו מתלבט; ואז אזור זה מתעבה כדי ליצור שכבה המופרדת באופן נפרד מהנוזל המימי הבסיסי, הוא לובש גוון מהגוני שמתכהה יותר ויותר ונוטה לכיוון שחור.

שכבה זו מורכבת משמן גולמי שנקטף בקלות על ידי יניקה או גניבה פשוטה.

לפיכך, מיכל שהתקבל מ- 5 ביוני עד 24 באוגוסט 1947, כלומר במשך 80 יום, 224 חלקים במשקל של חומצה פורמית ו- 208 חלקים במשקל של סבון מסחרי רגיל שהוכן בשמן זית. ואשלג. נוצרים 197 חלקים בנפח של נפט גולמי שעוברים זיקוק שברירי.

אנו מקבלים אחוזים:
- חלק אחד בנפח ב 1 מעלות (מים);
- 4 חלקים בנפח מ 100 עד 200 מעלות;
- 5 חלקים בנפח מ 200 עד 300 מעלות;
- 20 חלקים בנפח שברים העוברים בין 300 ל 320 מעלות;
- 30 חלקים בנפח שברים העוברים מעל 320 ו -340 מעלות
- סוף סוף 5 חלקים בנפח שברים בין 340 ל -350 מעלות.

ישנם 350 מעלות נפח של גובה שחור שאינו מזוקק אך נשרף ומותיר ציפוי דק של קולה.

זה נוח לפעול בלחץ אטמוספרי, אבל זה לא מחוץ לתחום ההמצאה לעבוד בלחץ אחר.

הפרופורציות של חומרי הגלם המצוינות בדוגמאות הן הפרופורציות האופטימליות (כמובן), ההמצאה אינה מוגבלת לאימוץ של פרופורציות כאלה, אך אם סוטה משמעותית, בפרט אם "ברור שאנחנו חורגים מכפול או אם אנו מצמצמים אותם, התשואות יורדות.

עוד:
- קרא את טענותיו של ד"ר לייגט
- הורד את פטנט "ייצור פחמימנים נוזליים וגזים" בטופס .pdf
- פרויקט לאגרט

השאירו תגובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *