特許ドクターLaigret

気体および液体の炭化水素およびこのプロセスによって得られた製品の製造プロセス。

これは、バクテリア発酵からガスとオイルを得るという彼の仕事に関して、ライグレ博士によって発行された唯一の特許の全文です。 あなたはできる ここで.pdfの元の形式のテキストをダウンロードします.

本発明の主題は、発酵により有機物質からガス状炭化水素および液体炭化水素、特に原油を製造することを可能にするプロセスである。

出願人は、実際、特定の環境条件下で、特定の微生物が発酵を引き起こし、有機物質からの炭化水素の形成を定量的またはほぼ定量的収率でもたらすことができることを発見した。 彼はさらに、これらの微生物が有機物質の破壊作用を実行し、炭化水素をほぼ無期限に生成し、使用した触媒を劣化させることなく、栄養素を感知できるほど消費しないことを発見しました。

本発明の主題を形成するプロセスによる炭化水素の生成に特異的な微生物は、嫌気性微生物のカテゴリー、さらには、特にバチルス・パーフリンジェンスのクラスに属する。 ワインバーグ教授によって特定され、パリのパスツール研究所のコレクションに番号5.029でカタログ化されたbacillusperfringensの株が優先されます。

発酵が炭化水素の生成に向けられるように、出願人は、バチルスが機能する媒体中のヨウ素およびシリカの存在が不可欠であることを発見した。 便宜上、理論をこの用語の選択に関連付ける必要なしに、ヨウ素とシリカは世界的に触媒と呼ばれます。

最も便利で好ましい媒体は、ヨウ素が非常に少量で存在する水性媒体であり、最適なヨウ素含有量は約0.02から0.01パーセントであり、シリカはの形態で存在する。完全に浸水したベッド。 迅速で活発な発酵を得るために、このベッドの高さは、それを含む容器の底の上の浴の高さの少なくとも6分の1を表すことが有利である。

シリカは、大きな表面作用を有するために、好ましくは非常に分割された状態(例えば、粒子または粉末)にある。 本質的にシリカからなるあらゆる種類の砂を使用できますが、Kieselgührが特に推奨されます。

ヨウ素に関しては、例えば、ルゴール液などのヨウ素ヨウ化物液の形で培地に導入することができる。

嫌気性細菌の作用下で炭化水素を供給できる有機物質の中で、脂肪酸の可溶性塩、より具体的にはアンモニウム塩を含むアルカリ塩、ならびに低級脂肪酸自体およびアルコール低級脂肪族は、水に溶解するため、特に有利で使いやすいことが証明されています。 問題の物質は、個別に、または混合物、特に工業用混合物または工業用溶液の形で使用することができます。 高級脂肪酸の塩は、特に、植物性または動物性の脂肪から調製された市販の石鹸などの石鹸の形で使用することができる。

したがって、特に経済的理由から、実際に好ましく採用される形態において、本発明の主題であるプロセスは、主に、シリカの存在下で、発酵を実施するための条件を維持することにある。嫌気性、低級脂肪酸、脂肪酸の水溶性塩および低級脂肪族アルコールからなるカテゴリーのXNUMXつまたは複数の物質の水溶液および中性溶液、ヨウ素も含む溶液、Bacillusperfringensクラスの微生物とこれらの細菌の栄養素。 しかしながら。 本発明は、より一般的には、シリカおよび微量のヨウ素の存在下での有機物質からのこれらの微生物の適用にある。

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嫌気性菌症に必要な条件下での発酵の実行およびこの発酵の実施は、明らかに、プロセスが行われる環境が37℃のオーダーの温度でなければならず、空気の存在は有害です。 温度について。 申請者は、炭化水素の生成に重大な損傷を与えることなく、37℃より少し低い温度で操作することが可能であることを発見しました。 これが、この生産が30°Cでも良好であるが遅い方法です。 空気を極力排除するために、バルブ付きガス抜き管を備えたカバーで閉じたタンクで運転し、カバーまで液体を充填すると便利です。

通常の操作では、発酵は中性(ph 7)にバランスしますが、誤って培地が酸性になった場合は、ソーダを追加するなどして中性を回復する必要があります。炭酸ナトリウム。

プロセスの実施のために、最初に栄養素の水溶液を調製し、バチルスおよびヨウ素の純粋な培養物を加え、全体を1つまたは複数の裏打ちされた容器に入れることが有利である。 '滅菌シリカベッド、それらを完全に満たします。 次に、消費されたときに更新される発酵性物質を追加します。

したがって、一度開始された発酵は、栄養素および触媒を更新する必要なしに継続的に継続され、少なくとも、連続する10ヶ月の発酵の試験から結論を下すことができる。

選択したバチルスの菌株を維持するために、例えばベーロン寒天培地またはYチューブで継代培養する方法に従って、細菌学者によく知られている方法で手順を実行します。 ロビー。 発酵用の培地に接種したい場合は、まず菌株をグルコースブロスに2分の37で移植し、48°C​​のオーブンに7時間入れ、培養物の純度を確認します-pHを20に調整します発酵させたい培地XNUMXリットルにこの種子をXNUMX立方センチメートル取ります。

さまざまな供給源からの窒素物質を栄養素として使用することができます:肉や魚の浸軟、動物の排泄物の無菌調合、肥料など。 特に有利な媒体は、10分のXNUMXのペプトン水です。 対応する窒素含有量を超えないようにすることをお勧めします。超えないと、発酵物の活性が低下します。

低級脂肪酸またはそのアルカリ塩を発酵させると、一定時間後に形成され始め、その後連続的に生成される炭化水素は、メタンまたは主にメタンです。 発酵が適切に機能するためには、発酵性材料として最初に低級脂肪酸のアルカリ性塩を使用することが有利であり、これにより、反応媒体中で、続いて緩衝剤の役割を果たすアルカリ性炭酸塩が形成される。メタン発酵が始まるとすぐに酸自体で操作を続けることができます。

低級脂肪族アルコールまたは高級脂肪酸の塩(後者は油の生成につながる)にさらされることになると、例えば、以下の手段によって、事前にメタン発酵を開始することが有利である。ホルメートアルカリ、次にアルコールまたは高級酸の塩の添加に進み、必要に応じて酸または低級脂肪酸の塩の添加を同時に継続する。

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本発明は、新しい工業製品として、上記で定義されたプロセスによって調製することができる気体炭化水素と液体炭化水素の混合物を含む。 外観、構成、および特性が天然油と類似しているため、液体炭化水素の混合物は、便宜上、本明細書では油と呼ばれる。

本発明の主題を形成する方法を実施する方法を説明するために、いくつかの例を以下に示すが、これはもちろん決して限定するものではない。

例1

上記のように調製された栄養およびヨウ素化培地において、ギ酸ナトリウムは、この培地の1000体積部あたり4から8重量部の割合で導入され、接種され、37にされる。 °C

最初のXNUMX日間で、二酸化炭素と水素が放出されます。

このリリースのボリュームは可変です。平均して、キュベの500容量部に対して1000容量部です。 その組成もかなり大きな割合で変化し、水素は混合物の30〜80パーセントを構成することができます。

4日目から、何も現れない負の期間があります。 平均8日間続きます。 10日目または12日目に向けて、新しいリリースが表示されます。二酸化炭素(平均50%)とメタン(平均50%)で構成されています。 この気体と可燃性の混合物から、キュヴェの1000の平均1000体積部が収集されます。

次に、メタン発酵がインストールされます。 培地はホルメートの分解によって生じる炭酸塩で自発的に緩衝されるため、新しいホルメート、またはより単純にはギ酸を追加することにより、無期限に維持することができます。 この瞬間から、2日あたり4〜1000容量部のギ酸と800容量部のキュベが導入されます。 二酸化炭素の泡立ちがあり、それが自由に出て、発酵を続けることができます。 これにより、継続的な歩行が保証されます。 その流量は、非常に規則的で、1000日あたり200体積部のガス、および50体積部のキュベあたりです。 しかし、実際の歩留まりは原料の重量単位までは不十分であり、ギ酸の重量部あたりガスの体積部がXNUMXを超えず、ガスは良好な燃料であるにもかかわらず、XNUMX%のeしか含まれていませんメタンの。

ギ酸の発酵だけでは、メタン生成の継続的な維持にはほとんど関心がありませんが、後者を開始するのに、そして一般に、他のタイプの発酵のための培地を準備するのに役立ちます。 したがって、実際には、常にホルメートのみから始めて、ガスの生成を継続したい場合はアルコールの添加に、液体炭化物を取得したい場合は石鹸の添加に進むことをお勧めします。 、次の例からわかるように。

例2

ホルメートを1000回以上連続して投入することによりメタン発酵が事前に開始されている培地では、メタノールまたはエタノールをXNUMX日XNUMX容量部およびキュベXNUMX部容量部の割合で添加します。 この一部の量は純粋なアルコールで理解されますが、同じ量のアルコールの混合物または対応する量のさまざまなアルコール溶液を使用することも同様に可能です。

結果は、メチルアルコールを使用してもエチルアルコールを使用しても同じです。 60〜82パーセントのメタンを含むガスが得られます。 残りは二酸化炭素であり、一酸化炭素ではありません。 したがって、このガスは毒性がなく、必要に応じて簡単に二酸化炭素を除去できます。

次の指示は、利回りの値を強調しています。

で。 容量1000部のキュベは、25年4月1947日から10月6日まで、つまり5430日間、エチルアルコールを添加することによって維持されました。 合計XNUMX重量部のアルコールを使用した。 容器はXNUMX体積部のガスを供給した。

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1日あたりの平均流量とキュヴェの体積による1000パーツ:ガスの体積による543パーツ。

アルコールの重量部あたりの生産量:905体積部。

b。 容量1000部のキュベは、31年9月1947日から40月41日まで、つまり29445日間、メチルアルコールとエチルアルコールを交互に使用して維持されました。 合計XNUMX重量部のアルコールを使用した。 船はXNUMX体積部のガスを供給した。

1日あたりの平均レートとビンテージのボリュームでの1.000パーツあたり:ボリュームによる736パーツ。

アルコールの重量部あたりの生産量:718体積部。

対。 1000年31月7日から1947月130日まで、つまり71日間、合計81425重量部のアルコールに相当するメタノールとエタノールを添加することにより、容量XNUMX部のキュベを維持しました。 それはXNUMX体積部のガスを放出した。

1日あたりの平均レートおよびキュヴェの体積による1000パーツ:体積による626パーツ。

アルコールの重量部あたりの生産量:1146体積部。

例3

事前にギ酸でメタン発酵を開始している環境。 ギ酸は、2日あたり3〜1000重量部、バッチのXNUMX容量部あたりの割合で引き続き添加され、さらに、等重量のオレイン酸ナトリウムまたはカリウムが毎日添加されます。 石鹸の添加を容易にするために、一定量の培地をタンクから取り出し、石鹸をその中に熱く溶解し、数分間煮沸して、タンクに戻す。

メタンの放出が止まります。 数日間、二酸化炭素のみが放出され、その後何も放出されません。 同時に、媒体の表面に赤みがかった外観のゾーンが形成され、最初は下限が決定的ではありません。 次に、このゾーンが凝縮して、下にある水性液体から明確に分離された層を作ります。マホガニーの色合いが必要になり、ますます暗くなり、黒くなる傾向があります。

この層は、吸引または単純なデカンテーションによって簡単に収集される原油で構成されています。

したがって、5年24月1947日から80月224日まで、タンクは208日間、197重量部のギ酸とXNUMX重量部のオリーブ油で調製された通常の市販の石鹸を受け取りました。とポタッシュ。 XNUMX体積部の原油が形成され、それらは分別蒸留にかけられる。

パーセントを取得します。
-1度(水)で100体積部。
-4から100度までの200つの体積部。
-5から200度までの300つの体積部。
-20度から300度の間を通過する320体積部の画分。
-fwre30および320度を通過する画分の340体積部
-最後に、5度から340度の間の350体積部の画分。

350度では、35体積部の黒いピッチが残ります。これは蒸留されていませんが、燃焼して残留コークスの薄いコーティングが残ります。

大気圧で動作することは便利であるが、異なる圧力で動作することによって本発明の範囲から逸脱することはない。

例に示されている原材料の比率は最適な比率です。もちろん、本発明はそのような比率の採用に限定されるものではなく、特にそれらから逸脱した場合、特に'明らかにXNUMX倍を超えるか、XNUMX倍に減らすと、歩留まりが低下します。

詳細:
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プロジェクトLaigret

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