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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Costruiamo una batteria Plantè (Read 159235 times)
qqcreafis
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #375 - 21.03.11 at 19:16:00
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CITAZIONE Quote:
o questa, dove si sviluppa monossido di carbonio?

PbO + C -------> Pb + CO

è questa , ho controllato

poi c'è PbSO4+4C==>PbS+4CO


e poi probabilmente con eccesso di do ossigeno PbS+O2 daSO2+PbO+PbSO4


oppure con ferro

PbS+Fe==>FeS+Pb
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #376 - 21.03.11 at 22:10:00
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Quindi la sequenza potrebbe essere questa:

PbSO4 + 4C --------> PbS + 4CO

PbS + O2 -------> SO2 + PbO + PbSO4

dove poi il PbSO4 ricomincia il ciclo, poi:

PbO + C -------> Pb + CO

Dovrebbe essere corretto giusto?
  
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qqcreafis
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #377 - 21.03.11 at 22:27:00
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direi di si

un reattore a tubo dove in basso c'è più ossigeno e sopra CO poi si rigira, a strati come negli altiforni

Comunque in pratica alla fine dovreti avere solo piombo e pochissime scorie solide


una domanda, sarà sufficientemente puro?, non vedo grandi fonti di inquinamento
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #378 - 22.03.11 at 02:15:00
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Penso proprio di si, perchè visto che lo scarto è sempre PbSO4 alla fine ricominciando naturalmente il ciclo in continuo si dovrebbe processare tutto, trasformandosi in piombo puro. Fortunatamente il piombo non dovrebbe avere la proprietà di legarsi con il carbonio come fa il ferro, e quindi ne dovrebbe risultare piombo puro anche al 99%, in pratica dovrebbe ritornare il piombo di partenza usato in fabbrica per ottenere gli ossidi.
Ovviamente sono indispensabili le alte temperature (oltre i 1350 °C) e l'eccesso di ossigeno per far avvenire le reazioni, che altrimenti non avverrebbero mai.

Ahh fra l'altro la riduzione dell'ossido di piombo (PbO2) con questa reazione, al contrario di quanti molti credono è errata:

PbO2 + C ------> Pb + CO2

è errata per il semplice motivo che il PbO2 a 290 °C fonde decomponendosi in:

10PbO2 -------- 290 °C -----> 10PbO + 5O2

queste 5 molecole di ossigeno fra l'altro contribuiscono a far avvenire quest'altra reazione:

PbS + O2 -------> SO2 + PbO + PbSO4


Quindi facciamo un riepilogo di tutto il processo:



Nel forno abbiamo questi reagenti:

- C (Carbonio)
- PbSO4 (Solfato di piombo)
- PbO2 (Biossido di piombo)
- Pb (Piombo, che si fonderà tal quale)
- H2SO4 (Acido solforico)

e i seguenti "semicomposti": (a metà processo)

- CO
- CO2
- PbS
- PbO
- SO2
- SO3
- H2O

dati da:

C + O2 ------> CO2

PbSO4 + 4C -------> PbS + 4CO

4PbS + 7O2 -------> 2SO2 + 2PbO + 2PbSO4

10PbO2 -----------> 10PbO + 5O2

H2SO4 -------> H20 + SO3

Infine si avranno come gas di scarto:

- CO2
- CO
- SO2
- SO3

E come prodotti solidi recuperabili:

- Pb
- scarti di cenere più scorie facilmente separabili dal resto

dati dall'unica reazione finale:

PbO + C -------> Pb + CO

Il tutto con temperature effettive sui reagenti di circa 1350 °C il che significa circa 1800 - 2000 °C del carbon coke. Sono importanti queste temperature perchè tutti i reagenti mensionati al di sopra dei 1200 °C fondono completamente rendendo più facili e possibili le reazioni.
Ovviamente come si può vedere dai bilanciamenti delle reazioni c'è bisogno di un eccesso di ossigeno molto alto!

Prof tutto giusto??

Saluti kekko


PS: Cmq la reazione più difficile da fare è questa:
4PbS + 7O2 -------> 2SO2 + 2PbO + 2PbSO4
Fatta questa (un po' critica per la quantità di ossigeno che serve) il gioco è fatto! Nelle prove casalinghe di riduzione degli ossidi si fermano tutti qui a causa delle grandi temperature che vi sono in gioco e la grande quantità di ossigeno necessaria che oltre ad alimentare il carbon coke deve alimentare la reazione. Infatti come fatto notare da diversi utenti, l'ossido non si riduce lasciando una graniglia gialla come lo zolfo, ovvero il solfuro di piombo (PbS). Occorre concentrarsi molto su questo particolare fondamentale per riuscire nell'intento.

  
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agolui
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #379 - 23.03.11 at 20:52:00
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Ciao a tutti, l'altoforno è realizzato messo in posizione il carburante immagazinato resta solo d'accendere. Kekko che dici lo accendiamo? Un salutone agolui
  
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qqcreafis
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #380 - 23.03.11 at 21:45:00
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in effetti dove c'è carbone non ci può essere molto ossigeno ed il carbone non riduce il PbS

a meno che non si formi il CS o simili ma dubito, il Pbs ha bisogno di ossigeno ed alta temperatura

il modo più semplice che vedo è togliere dall'alto del tubo le scorie di PbS, in basso immettere un pò di carbone e poi le scorie, ma....


a questo punto è meglio alimentare il tubo dall'alto e ventilare dall'alto in modo forzato, in questo modo in alto ci dovrebbe essere abbastanza temperatura e ossigeno mano a mano che si scende l'atmosfera dovrebbe essere sempre più riducente e calda da ridurre l'ossido a Pb metallico in basso oltre a spillare piombo ogni tanto si fa scendere un pò per ricuperare il Pbs da rimettere, assieme a nuovi materiali, dopo un po di carbone all'inizio, il ciclo è quasi continuo nel senso che il nuovo materiale assieme alle scorie non reagite si carica quasi continuamente

se la cosa è ben fatta dovresti avere alla fine solo Pb e cenere di carbone oltre naturalmente vari gas
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #381 - 23.03.11 at 21:55:00
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Eh si qqcreafis, la chiave sta tutta lì nel ridurre il PbS, per questo nessuno ci è mai riuscito. Proveremo ad immettere parecchia aria, talmente tanta che l'ossigeno sarà abbastanza in eccesso anche per il carbone. Vedremo se funzionerà.

X Agolui, come maschera prendiamo questa? è completa anche di guanti, stivali e tuta.
www.electronicsurplus.it/product/29...ntigas-M9-.html

Saluti Kekko
  
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qqcreafis
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #382 - 23.03.11 at 22:25:00
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quello che dicevo io è di strtificare i materiali in modo che nelle varie zone ci sia più o meno ossigeno


comunque lavorate all'aperto l' SO2 è pestifero (e velenoso)
  
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agolui
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #383 - 24.03.11 at 00:01:00
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Kekko la maschera va bene per il resto decidi tu, se pensi che sia utile prendi tutto. Un salutone agolui
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #384 - 24.03.11 at 03:58:00
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Si si siamo all'apero qqcreafis, e cmq utilizzeremo quelle maschere che ho messo nel link, magari senza la tuta e tutto il resto, anche se non sarebbe male una protezione completa.

Per la stratificazione è un po' problematica la cosa, accendere il carbon coke non è così semplice come si può pensare, è come accendere i sassi, c'è tutta una procedura particolare per far si che si accenda uniformemente. L'aria poi deve venire per forza da sotto, perchè soffiandoci sopra non succede nulla, non è come la carbonella, il carbon coke è come fosse un sasso acceso e di cenere ne fa pochissima se paragonato alla comune carbonella. Se facciamo degli strati significa che poi fuso il piombo e ridotti gli ossidi, ogni volta dobbiamo smontare tutto per rifare gli strati. Tutto si fa ma diventerebbe un lavorone, specialmente se dobbiamo processare 25-30 ql di materiale. Quello che possiamo fare è dare una mescolata al tutto ogni tanto in modo da far scendere negli strati più bassi il PbS.
Staremo a vedere.

Saluti Kekko
  
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kekko.alchemi
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #385 - 25.03.11 at 23:26:00
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Che giornata... ESPERIMENTO RIUSCITO!! Ma l'avventura ancora non è finita, siamo solo all'inizio.

Oggi abbiamo testato il forno riduttore di ossidi e solfati di piombo. La reazione4PbS + 7O2 -------> 2SO2 + 2PbO + 2PbSO4 funziona anche troppo bene, ma ci sono una serie di "trucchetti" da rispettare, altrimenti non funzionerà mai.
Il vero problema è che nel forno non ci devono essere parti metalliche in nessun posto, ne il crogiolo ne la griglia che regge i carboni aredenti devono essere metalliche.
Se c'è anche una minima parte di metallo si ha questa violenta e distruttiva reazione:PbS+Fe==>FeS+Pb

Questa reazione è violentissima e molto "corrosiva", nel nostro forno avevamo una griglia di tondini di ferro da 16 mm di diametro distanti 8 mm, che sorreggevano 40 cm di carboni ardenti, e si è letteralmente sciolta non appena il PbS l'ha toccata.

Ma adiamo per ordine, perchè le cose da raccontare sono moltissime.

Come prima prova abbiamo provato a fare la classica cosa che hanno fatto un po' tutti (ma che non ha funzionato) e cioè prendere gli ossidi mischiarli con il carbone in un crogiolo e portare il tutto a 1200 gradi.Questa una foto della prima prova:


I carboni si sono successivamente accesi ma come volevasi dimostrare (confermato anche da vari utenti) la reazione non ha funzionato, si sono sciolte solamente le grigle e l'unico piombo recuperato è stato quello dei collettori e delle griglie, la reazione di riduzione degli ossidi non è avvenuta e quella del solfato di piombo si è fermata al PbS lasciando nel crogiolo tutta una graniglia color zolfo. Il piombo recuperato con questo sistema è circa il 20% del peso totale (griglie e collettori).

Non soddisfatti per niente, non ci siamo dati per vinti, e abbiamo tentato un altro sistema (quella secondo noi più redditizio). Abbiamo preso una bombola del gas di quelle grandi e l'abbiamo tagliata sopra e sotto in modo da ottenere un cilindro, a circa 20 cm dal fondo abbiamo saldato una griglia composta da tondini di ferro da 16 mm di diametro. Questa griglia ha la funzione di sostenere i carboni ardenti.
Sotto a questa griglia c'è il foro di ingresso per il soffiatore.
Abbiamo poi riempito il cilindro fino all'orlo con il carbon-coke e una volta acceso sia il carbone che il soffiatore, abbiamo messo sulla cima dei carboni (dove gli soffiava anche l'aria del vento) le piastre negative e positive.

A questo punto si è sollevato un fumo in principio giallo e poi nell'aria bianco e denso con l'odore caratteristico della SO2 (il gas che sviluppavano le famose zolfanelle utilizzate una volta per disinfettare i contenitori per il vino). Le piastre si sono sciolte, e gran parte del PbS si è ridotto data l'alta temperatura e l'abbondanza di ossigeno dando piombo metallico e anidride solforosa. Anche gli ossidi si sono ridotti scendendo nella colonna di carboni ardenti.
(La bombola da cui abbiamo ricavato il cilindro è protetta da un bidone di lamiera per evitare che il vento la freddi)











Sotto la griglia scendeva il Piombo metallico bello puro e pulito, era davvero una meraviglia e una soddisfazione vederlo scendere così bene. Agolui ha avuto poi una fantastica idea, quella di fare un "becco" sul fondo della bombola per tirare fuori il piombo in un mestolo e poi fare i vari lingotti. Abbiamo così pesato un secchio che conteneva circa 35 Kg di piastre negative, positive e collettori. Poi l'abbiamo messe pian piano tutte sopra i carboni ardenti e questa volta dal mestolo abbiamo recuperato 25 Kg di piombo, ciò vuol dire che le reazioni sono avvenute il PbS si è finalmente ridotto e insieme anche il PbO2 e il PbO, il tutto con un rendimento superiore al 70%!! Considerando che le piastre non erano lavate ed erano quindi "inzuppate" di H2SO4, direi che il 70% di peso in piombo puro da tutta quella robaccia è davvero un ottimo risultato!!




E' stata proprio una soddisfazione vedere dopo tanto lavoro questo:




Tutto procedeva alla grande (forse troppo), quando a un certo punto dopo aver processato circa 50 Kg di piombo... crashh si è rotta la griglia che sorreggeva i carboni e li ha quindi lasciati cadere sul piombo fuso. La cosa stupefacente è che non è che si è fusa ma si è letteralmente corrosa e sciolta grazie all'azione di una parte di PbS non processato che toccando il ferro si è convertito in FeS rilasciando Pb metallico ma distruggendo la griglia.
Questa la griglia dopo il "miracoloso" trattamento:








Così abbiamo pensato di realizzare una griglia fatta di tondini pieni da 15 mm di diametro di acciaio inox 316 "inossidabile":




Questa è risultata molto più resistente della sua gemella di ferro, e ha resistito per altri 50 Kg circa, fino a quando si è bucata la bombola di ferro, sempre corrosa dal PbS. Abbiamo così spento tutto e con gran meraviglia anche la griglia di inox si era intaccata, questa volta non sfondata ma cmq i tondini si erano sfinati.
Così abbiamo interrotto il processo, che cmq ha dato un rendimento del 70% (sopra le mie aspettative) e abbiamo optato per la costruzione di un piccolo forno fatto completmante di refrattario, dove anche la griglia è composta da listelli di ceramica, a questo punto non ci sarà più nulla che si potrà corrodere dal PbS, e finalmente avremo un forno riducente durauturo. Proprio al limite potremmo mischiare insieme alla colonna di carbone un po' di ferraccio vario (chiodi, bulloni, scarti di ferro) in modo da poter processare anche quella minima ma distruttiva parte di PbS ed alzare così ulteriormente il rendimento finale.
Il forno completamente refrattario sarà in costruzione da lunedì, martedì devo andare in Svizzera per lavoro ma la sera sarò gia a casa e giovedì se il forno sarà asciutto si riprenderà con le riduzioni.

Fateci ancora gli auguri e speriamo che questa volta non accadano altre sorprese.

PS: Finita questa avventura faremo un manuale su come si riducono VERAMENTE gli ossidi e i solfati di piombo per poter costruire una Plantè.

Un saluto a tutti da Kekko e Agolui.
  
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sun_son
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #386 - 25.03.11 at 23:45:00
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Bravi davvero.

complimenti

sun_son
  
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NonSoloBolleDiAcqua
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #387 - 26.03.11 at 02:08:00
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Ottimo lavoro...complimenti a tutti e due...le foto sono molto esplicite.
Bolle
  
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DOLOMITICO
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #388 - 26.03.11 at 10:01:00
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Veramente tanto di cappello,una meraviglia.
Posso chiederti se quando farai il forno in refrattario puoi abbondare sulle foto?
Da quello che ho capito la differenza sta solo nel creare un letto spesso di carbone e sopra spargere gli ossidi recuperati dalle batterie giusto?
Senza fare alcun miscuglio.....Veramente interessante.Bravi.
  
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Ferrobattuto
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Re:Costruiamo una batteria Plantè
Reply #389 - 26.03.11 at 13:10:00
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Le mie più vive congratulazioni, sia per i risultati ottenuti che per l'inventiva dimostrata.
A suo tempo avevo pensato di mettere uno strato di ciottoli di fiume sopra la griglia di ferro. Quelli bianchi rotondi, di 4 o 5 cm di diametro, in modo che il carbone rovente non ne venisse a contatto e rimanesse fredda per il flusso d'aria da sotto, poi in quel periodo per sopraggiunti gravi problemi personali non ho proseguito le prove.....
Sinceri auguri che possiate risolvere al più presto i problemi residui.
Saluti.
Ferro
  
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