Исследование технологии получения композиционного топлива на основе нефелометрического метода

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Нефть после удаления растворенных в ней газообразных углеводородов, преимущественно метана, содержит несколько десятков различных углеводородов, в молекулах которых от пяти углеродных атомов до многих десятков. Если нефть постепенно нагревать в перегонном аппарате, то в начале он переходит в парообразное состояние и отгоняется углеводороды с небольшим числом атомов углерода имеющие более низкую температуру кипения. Так можно собрать отдельные части или как говорят фракции нефти состоящие из нескольких веществ с различной температурной кипения. Обычно при такой фракционной перегонке получают три основные фракции. Каждая на этих фракций подвергается более тщательной разгонке для получения фракций менее сложного состава. Так газолиновую фракцию, или фракцию бензинов, разгоняют на:

• 1.    Н – пентан, кипящий при 38 ⁰С;

• 2.    газолин или петролейный эфир (фракция от 40 до 70 ⁰С);

• 3.    Собственно бензин (фракции от 70⁰С до 120⁰С);

различают несколько видов бензина: авиационный, автомобильный.

Сущность крекинг-процесса заключаются в том что нефть подвергается действию высокой температуры и давления. Крупные молекулы углеводородов с большим числом углеродных атомов расщепляются на более мелкие молекулы предельных и непредельных углеводородов, составляющие которых бензин и газы крекинга.

Крекинг обычно ведут при давлении 2-2,5 МПа (20-25 атм) и при температуре до 4250С. В последнее время — в присутствии катализаторов (гидросиликат алюминия) увеличивающий выход и улучшающих качество бензина. Крекинг нефть с полимеризацией отходящих газов крекинга повышает выход бензина из сырой нефти до 65-70% [1].

Мы используем четвертый вид, что на поверхности дисперсной среды образовывается тонкая пленка из жидкости, которая не смешивается с ней затем ее разрывают многочисленные пузырьки воздуха.

Для приготовления смеси водоэмульсионного топлива сделали следующий состав: 50 % ^ С5Н 2 + 1 % KMnO₄ + 49,9 % обыкновенная вода [2].

Экспериментальная часть

Для приготовления композитного топлива, сначала в мерную колбу, емкости 25 мл наливают 10 мл уксусной кислоты. Колбу взвешивают и прибавляют его по каплям 0,3 мл перегнанный керосин или 0,33 мл бензина, взятых на производстве, где отбирались пробы. Колбу с содержимым вновь взвешивают и взбалтывают до полного растворения углеводородов.

Раствор в колбе доводят до метки ледяной уксусной кислотой и хорошо перемешивают. Вычисляют содержание углерода в 1,0 мл раствора и соответствующим разбавлением уксусной кислоты приготавливают стандартный раствор 1,0 мл которых содержится 1 мг бензина или 0,5 мг керосина.

Расчетная часть

Расчеты на бензин. В 50 мл мерную колбу наливаем 10 мл ледяной уксусной кислоты, взвешиваем на аналитических весах «KeRH» и наливаем 0,33 мл перегнанный бензин и снова взвешиваем. Производим расчеты:

41,63970 г — (с 0,33 мл бензином)

растворять, «фобос» — страх, т.е. боящийся растворения). Для лиофобных эмульсий характерна термодинамическая устойчивость, поэтому они не могут образовывать соединение самостоятельно [3-5].

Экспериментально исследовано, что с использованием карбоновых кислот (уксусная кислота) несвободные радикалы предельных углеводородов (бензин, солярка, керосин, бензол, толуол и др.) расщепляются и образуют свободные радикалы после чего происходить химическая реакция и образуют соединения, которая справедлива следующая уравнение реакция:

С Н + СН СООН → С Н ⋅ СН СООН

5 12 3 5 12 3

Если на эмульсионное вещество добавим воду, то она растворится и образуется молочное водоэмульсионное топливо. Для получения водоэмульсионного топлива взяли 1,5 л бензина или керосина, добавили 20 мл уксусной кислоты и 1,48 л воды. Для испытания горения водоэмульсионного топлива использовали специальный самодельный аппарат с 20 вольтным нихромовым спиралем (Рисунок).

Рисунок. Специальный аппарат для приготовления и сжигания композиционных топлив: 1 -компрессор, 2 - емкость для композиционного топлива, 3 - манометр, 4 - форсунка, 5 - нихромовый спираль, 6 - кран, 7 - электродвигатель, 8 - миксер-кавитатор

На емкость наливаем 1,5 л бензина октановое число которого 93. Добавляем 20 мл уксусной кислоты и 1,48 л воды. Герметично закрываем крышку аппарата, и при помощи миксера-кавитатора смешиваем до получения однородной молочной суспензии. С компрессором подавая воздух на аппарат, создаем давление более 3 кг/см2. На выхода аэрозоля расположим нихромовый спираль, температура накала который достигает до 5000С. При открывании крана через форсунку, выделяется газообразная композиционная дисперсная система — аэрозоль (туман) и спиралем-сжигателем происходить моментальное горение.

Выводы

Получено стабильное молочно-эмульсионное композитное топливо соотношение компонент которого следующее: 5:0,2:4,8 (50% бензин, 2% ледяная уксусная кислота, 48% вода) с помощью аппарата (Рисунок).

С помощью аппарата проведен процесс стабильного сжигания молочно-эмульсионного композитного топлива с соотношениями компонент: 5:0,2:4,8 (50% бензин, 2% ледяная уксусная кислота, 48% вода).