Лабораторна робота.

Тема роботи: Метод визначення фракційного складу нафтопродуктів.

Мета роботи:: Ознайомитись та вивчити методику визначенняфракційного складуавіаПММ (марка за наявністю).

Завдання до лабораторної роботи:

- експериментальне дослідження властивостей нафтопродуктів;

- експериментальне визначенняфракційного складу авіаПММ;

На експериментальному етапі необхідно:

- відібрати необхідні для роботи нафтопродукти посуд та прилади;;

- провести дослід, уважно спостерігаючи за методикою виконання виміру, згідно ГОСТ 2177-99.

- зробити запис у протоколі лабораторної роботи відповідно до встановленої форми.

Обладнання: апарат для розгонки АРНС-1М, колба для розгонки, термометри, бумага фільтровальна, секундомір, цилінри мірні з оплавленими краями об'ємом 100 та 10 мл.

Короткі теоретичні положення

Фракціонуванням називається поділ складної суміші компонентів на суміші більш простого складу або на індивідуальні складові. Стосовно до нафти такий поділ можна проводити різними методами, заснованими на розходженні у фізико-хімічних властивостях речовин нафти: температурах кипіння (перегонка й ректифікація), швидкостях випару, що залежать головним чином від молекулярної маси (молекулярна перегонка), схильності до адсорбції на різних пористих тілах (хроматографія), розчинності в різних розчинниках (екстракція), температурах плавлення (кристалізація з розчинів) і ін.

Фракційний склад моторних палив має дуже важливе експлуатаційне значення, тому що характеризує їхню випаровуваність у двигунах і тиск пар при різних температурах і тисках. Паливо для двигунів із запалюванням від іскри повинне мати таку випаровуваність, що забезпечити легкий запуск двигуна при низьких температурах, швидкий прогрів двигуна, його гарну приємистість до змін режиму й рівномірний розподіл палива по циліндрах. Паливо для повітряно-реактивних двигунів повинне бути більш обважченого фракційного складу (порядку 150—280 °С) для забезпечення надійної роботи системи подачі палива на більших висотах без утворення парових пробок. Разом з тим паливо повинне відрізнятися гарною випаровуваністю в камері згоряння й повнотою згоряння.

Фракційний склад дизельного палива також дуже впливає на швидкість його випару й утворення суміші з повітрям після упорскування. Однак полегшення фракційного склад погіршує спалахувальні властивості дизельного палива. Хоча умови випару палива у двигунах різко відрізняються від умов перегонки в стандартному апараті, однак при випробуваннях різних палив у дорожніх і літних умовах був знайдений певний зв'язок між нормованими температурами при стандартному розгоні й поводженням палива у двигуні. Це й дає можливість установлювати необхідні вимоги до фракційного складу палив, призначених для різних двигунів.

Температура початку кипіння й особливо температура википання 10% палива характеризує пускові властивості палива. Чим нижче ця температура, тим більше в паливі легколетючих речовин і тим легше при більш низькій температурі запустити холодний двигун. Однак надмірне полегшення фракційного складу, особливо для авіаційних палив, неприпустимо, тому що приводить до утворення газових пробок у системі що подає паливо, припиненню подачі палива в камеру згоряння. Тому температура початку кипіння нормується завжди не нижче певного значення.

Температура википання 50% палива впливає на швидкість прогріву запущеного на холоді двигуна й на витрату палива для цієї мети. Зі зниженням t₅₀ прогрів прискорюється, а витрата палива на нього знижується; значно поліпшується також приємистість двигуна, тобто легкість переходу його з одного режиму на іншій, що особливо важливо для автомобільних двигунів в умовах міського транспорту. Але й надмірне зменшення t ₅₀ також небажано, оскільки при випаровуванні легколетючих речовин температура істотно знижується й це може викликати зледеніння карбюратора навіть при температурах вище 10 °С.

Не менше значення має й повнота випару палива, що за даними стандартного розгону добре характеризується температурами википання 90, 97-98% палива й кінця кипіння. При підвищенні цих температур зменшується повнота випару палива, що спричиняє нерівномірність у його розподілі по циліндрах двигуна, розрідження змащення, збільшення витрати палива й масла.

При визначенні фракційного складу застосовують терміни та визначення:

Температура початку кипіння - температура, відмічена (скоректована, якщо необхідно) в момент падіння першої краплі конденсату з кінця холодильника під час перегонки в стандартних умовах.

Температура кінця кипіння - максимальна температура, відмічена (скоректована, якщо необхідно) в період завершуючої стадії перегонки в стандартних умовах. Це зазвичай| відбувайся після випаровування всієї рідини| з дна колби. Максимальна температура часто використовується як синонім температури кінця кипіння.

Температура кінця перегонки(випаровування )- температура, відмічена (скоректована, якщо необхідно) в момент випару останньої краплі рідини з дна колби під час перегонки в стандартних умовах. Краплі або плівка рідини на стінці колби або термометра не враховуються.

Температура розкладу- свідчення термометра, відповідне першим ознакам термічного| розкладання в колбі. Характерними ознаками термічного розкладання є виділення білої пари і нестійкі свідчення термометра, які зазвичай зменшуються після будь-якої спроби відрегулювати нагрівання.

Об'єм відігнаного продукту - об'єм конденсату в кубічних сантиметрах в мірному цилинд­рі, який відзначають одночасно зі свідченням термометру.

Відгін (вихід) - максимальний об'єм конденсату у відсотка.

Загальний відгін- сума об'єму конденсату в мірному циліндрі і залишку в колбі у відсотках.

Втрати- різниця між 100 і відновленим загальним об'ємом у відсотках.

Залишок - різниця відновленого загального відгону і відгону (виходу), у відсотках, або об'єм залишку в кубічних сантиметрах при безпосередньому його вимірюванні.

Випаровування- сума відігнаного продукту (виходу) і втрат, у відсотках.

Залежно від тиску насиченої пари і температури початку і кінця кипіння нафтопродукти підрозділяють на чотири групи (таблиця 1).

Залежно від умов, проведення випробування проводять двома способами:

А — для автомобільних бензинів, авіаційних бензинів, авіаційних палив для турбореактивних двигунів, розчинників із встановленою точкою кипіння нафти|, уайт-спіриту, газойлей, рідких палив, дистилятів і аналогічних нафтопродуктів;

Б — для нафти і темних нафтопродуктів.

При розбіжностях в оцінці якості нафти і нафтопродуктів застосовують метод А.

Визначення фракційного складу авіаційних і автомобільних бензинів, палив для реактивних двигунів, дизельного палива проводять в апараті, представленому на мал.1

Малюнок 1. Апарат для перегонки.

1 — термометр; 2— колби для перегонки; 3— азбестова прокладка; 4 — електричний нагрівальний елемент; 5 — підставка; 6 — ручка для регулювання положення колби; 7—диск для регулювання нагріву; 8 — вимикач; 9 — відкрите дно кожуха; 10 — мірний циліндр; //— фільтрувальний папір; 12— баня, що охолоджує; 13 — трубка холодильника; 14 — кожух

Хід експерименту

Теоретичний етап

На цьому етапі необхідно:

- сформулювати мету роботи;

- продумати, які поняття, закони, правила, гіпотези необхідно використати для досягнення поставленої мети. У навчальній літературі, конспекті лекцій зайти відповіді на ці питання;

- на підставі проведеного теоретичного аналізу спланувати хід використання експерименту. Для цього визначити: які реакції слід провести; які фізичні величини при цьому потрібно виміряти; які реактиви, посуд, устаткування, яку установку (прилад) необхідно використати; послідовність виконання всіх необхідних дій: у якій формі робити запис спостережень, вимірювань.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: