авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Аль мажид закономерности изменения физико-химических свойств бензинов при их эксплуатации и хранении в подземных хранилищах сирийской арабской республики

-- [ Страница 3 ] --

Следовательно, при повышении концентрации антистатической присадки в бензине процесс понижения уровня статического электричества проходит с более высокой скоростью, т.к. возрастает электропроводность БФ.

С квантово-химической точки зрения механизм электризации бензина можно связать с типом взаимодействия молекул углеводородов в полиэдрах и ассоциато–сольватах.

Можно отметить, что некоторая часть молекул углеводородов в жидком бензине находится в возбуждённом состоянии, типа УВ*, что относится к возбуждению следующих связей: С–Н*, С=С*, С–С* или в методе МО ЛКАО выделены следующие пары МО: , и . При своём движении в жидком бензине ассоциато-сольваты, включающие молекулы возбуждённых углеводородов в форме комплексов с переносом заряда, перемещаются из одного места в другое, оставляя часть электронов в предыдущей сложно-структурной единице. Положительно заряженные ионы или катион-радикалы, входящие в состав полиэдров, перемещаются к стенке резервуара и адсорбируются в виде слоя заряженных положительно частиц. Полиэдры с избытком электронов превращаются в сложные анион-радикалы. Они также перемещаются к положительно заряженной стенке резервуара, накапливаются у неё и создают двойной электрический слой с образованием также диффузно распределённых зарядов на некотором расстоянии от стенки.

Этот диффузный потенциал составляет основу накопления статического электричества в бензине. На основании вышеизложенного можно предположить электролитическую природу процесса электризации топлив.

Тогда общий заряд в объёме жидкого бензина будет равен сумме объёмного и поверхностного зарядов.

Накопление электрического заряда в бензине можно снижать не только введением в него антистатических присадок, но и заземлением резервуаров и других металлсодержащих конструкций.

Одним из важных параметров, отражающим качество бензина при его хранении, является период индукции. Период индукции бензинов, используемых для ДВС, как период начала его интенсивного окисления кислородом воздуха, не должен быть ниже 100 мин. Повышение периода индукции товарных бензинов для ДВС свыше 400 мин. производят, добавляя к ним алкилфенольные соединения. При хранении бензинов период индукции должен быть выше 1000 мин. Период индукции бензинов при хранении увеличивают, добавляя к ним также присадку. Закономерность повышения периода индукции бензинов при хранении с присадкой 2,4-диметил-6-трет-бутилфенола представлена в таблице 4.

Таблица 4- Расчет периода индукции для зависимости

, (рис.5.5 в диссертации)

Концентрация присадки, мас.%, С Период индукции, мин , мин kср., мин ()расч.
0 200 0
0,18 620 420
0,33 1050 850 5,55 3,03 2,52 337 351 886
0,418 1240 1040 2,39 3,16 329 1109
0,55 1580 1380 1,95 3,73 373 1310
0,670 1690 1490 1,51 4,03 367 1421

где н, – период индукции бензина без и с присадкой С, – константа.

Уравнение для описания данных, представленных в таблице 4, имеет параболическую форму:

(11)

Данные табл. 4 были обработаны по уравнению (11). Сравнение опытных - н и рассчитанных значений ( - н)расч. определяет удовлетворительное их совпадение. Следует отметить, что константа зависит от природы присадки и бензина. В этой же главе обращается внимание на то, что бензиновые двигатели являются значительными источниками образования сажи, которая выносится с выхлопными дымовыми газами в окружающую среду. Содержание сажи в дымовых газах, как показано в работах Лернера М.О., Данилова М.А. и других исследователей, растет с увеличением нагрузки ДВС. Закономерности повышения выбросов сажи с дымовыми газами с увеличением нагрузки на ДВС графически представлена кривой экспоненциальной формы. Эта закономерность в диссертации представлена логарифмическим уравнением такого вида:

(12)

или

ln C = 3,970 + 2,2 ln f (13)

Адекватность этой модели опытным данным показана на рис. 3.

  Логарифмическая зависимость-40

Рисунок 3

Логарифмическая зависимость изменения концентрации сажи в дымовых газах от нагрузки на двигатель

Это уравнение позволяет, по замеру начальной концентрации сажи в выхлопных дымовых газах при минимальной нагрузке ДВС f0,рассчитать выбросы сажи для любой нагрузки любого ДВС.

В работе обсуждены аминные присадки, их состав строение и уровень повышения ими МОЧ и ИОЧ; проведен анализ свойств пентакарбонил железа и соединения марганца, как октанповышающих присадок. Указывается на недостатки этих присадок. Указано, что моющие присадки являются антинагарными и нагароочищающими.

Значительное внимание уделено присадкам, сохраняющим качество бензинов при их хранении в резервуарах. Обсуждаются механизмы их действия на углеводороды разных классов в бензинах. Отмечаются антидымные присадки и антистатические присадки и механизм их действия. Обсуждены состав, строение и механизм действия деактивирующих и антикоррозионных присадок.

В главе 6 представлены данные по растворимости воды в бензине. Вода может накапливаться в бензине из воздушной подушки в форме истинного раствора или в форме обратной эмульсии. Истинный раствор воды в бензине проявляет термодинамические свойства, тогда количество растворенной влаги в бензине можно рассчитать по уравнению:

, (14)

где – изменение энтальпии при растворения, Дж/моль;х - растворимость влаги в бензине, %.

Изменение энтальпии растворения влаги в БФ, рассчитанное по формуле (14), представлено в таблице 5.

Таблица 5

- Зависимость энтальпии растворения влаги в бензине от температуры нагрева

Наименование для интервалов температур, К,Дж/моль
278 288 298
МОЧ-70 22028 30618 32757
ИОЧ-95 22150 28989 32698

Из данных таблицы 5 следует:

– процесс растворения влаги в бензине является эндотермическим;

– с повышением температуры нагрева смеси энтальпия растворения воды в бензине возрастает.

Это можно связать с механизмом растворения воды в бензине. Молекулы воды, как постоянные диполи, наводят диполь в молекулах углеводородов. Спаренные диполи или совокупность диполей диффузией распределяются по объему бензина. С повышением температуры согласно законам Максвелла-Больцмана растет число наведенных диполей в молекулах УВ и повышается число растворенных молекул в бензине.

В заключении этой главы в диссертации приведены рекомендации Всемирной Топливной Хартии по категориям качества бензинов и стандартам ЕВРО-4.

В седьмой главе выделены особенности хранения бензинов в подземных резервуарах САР.

При хранении бензинов в подземных резервуарах необходимо:

заземлять стенки резервуаров с целью удаления статического электричества из жидкости и со стенок резервуара;

добавлять при отборе товарного бензина в него антистатические присадки с целью повышения электропроводности жидкого бензина;

для предотвращения образования взрывоопасных смесей в паро-воздушной подушке над слоем жидкого бензина предлагается замещать воздух инертными газами (СО2, N2, дымовыми газами);

для предотвращения коррозии металлических деталей резервуаров необходимо добавлять в бензины антикоррозионные присадки;

– для уменьшения концентрации паров в паро-воздушной подушке необходимо покрывать слой бензина слабопроницаемым слоем противоиспарительной плёнки;

– изучать изменение свойств бензинов в хранилищах во времени и по глубине расположения слоев бензина в резервуарах.

Свойства бензинов в подземных хранилищах зависят не только от времени их хранения, но и от условий, которые характерны для регионов в Сирийской Арабской Республике. Эти регионы различаются природно-климатическими условиями, что и отражается на качестве бензинов при их хранении длительное время в подземных хранилищах.

В САР можно выделить климатические зоны с разным температурным режимом и увлажнением, как показано на рисунке 4 и в таблице 6.

Вся территория Сирии (рисунок 4) может быть условно разделена на пять следующих природно-климатических зон:

– зона А (Ю) – пустынная равнина с сухим и очень жарким летом, с большими перепадами температур днём и ночью;

– зона В (Ц)– равнины, соответственно, с умеренным полусухим и с умеренным полувлажным климатом;

– зона D (З) – средиземноморское побережье с тёплым полувлажным климатом, обильными осадками в зимнее время и жарким, довольно влажным летом;

– зона Е (С) – горные массивы с влажным климатом.

Эти зоны, следовательно, различаются разными колебаниями температур окружающей среды как в течение суток, так и в среднегодовом измерении. Они различаются по влажности и количеству выпадающих осадков. В таблице 6 приведены параметры природно-климатических зон САР, по мере убывания средней температуры воздуха окружающей среды и возрастанию влажности.

  Природно-климатические зоны-45 Рисунок 4 – Природно-климатические зоны Сирии

Таблица 6-Параметры природно-климатических зон САР

Показатели Зоны
(Ю) А (У) В (В) С (З) D (С) Е
Абсолютная температура воздуха Макс. 48,5 44 41,6 39 34
Мин. –8–10 –8–10 –10–12 0–1 –10–12
Средняя температура воздуха Макс. 40,5 39,6 32,8 32,0 29
Мин. 3 3 4 7 2
Относительная влажность воздуха, % Макс. 100 100 100 100 100
Мин. 46 52 64 64 64
Среднемесячная скорость ветра, м/с Макс. 5,9 4,8 6,4 5,2 4,1
Мин. 2,0 1,2 1,2 2,8 2,6
Максимальная скорость ветра в течение года, м/с 28,5 22,9 24,1 28,3 25,2
Максимальное количество осадков в день, мм 51 72 54,5 118 158
Освещённость, ч/день Макс. 12,3 12,8 10,9 10,2 10,2
Мин. 5,0 4,2 3,9 4,3 4,3
Среднегодовое количество дней с пылевыми бурями 63,8 9,8 0,2 1,0 1,0
Количество дней в году с пылевыми смерчами 4,6 1,8 0,4 0,2
Высота над уровнем моря, м 200–700 300–1000 300–1000 0–500 1000–2500
Площадь зоны, % 70 11 6 8 5

Следует указать, что с повышением температуры окружающей среды, может возрастать количество испарившихся лёгких фракций из товарного бензина, что понижает температуру самовоспламенения смесей паров воздуха и бензина. Особенно пожароопасными являются моменты заливки и отбора товарного бензина в резервуар и из резервуара в условиях повышенной температуры окружающей среды, характерной для климата САР, когда происходит более интенсивное испарение легких бензиновых фракций и их электризация.

Опытно установлено, что потери легких фракций из резервуаров меняются линейно в зависимости от средней температуры окружающей среды, как показано на рис. 5.

  Зависимость потерь бензина в-46

Рисунок 5

Зависимость потерь бензина в весенне-летний период – 1 и осенне-зимний период от средней температуры бензина в подземном хранилище

Из рис. 5 следует, что в весенне-летний период потери бензина из хранилищ выше, чем в осенне-зимний. Математические модели для расчета потерь бензина из резервуаров были получены также линейного вида:

gв = 2,78(t-7,5) (15)

g0 = 2,55(t-11,4) (16)

Эти модели вполне можно применять для оценки возможных потерь бензина, замеряя температуру в резервуарах.

Со временем хранения бензинов в подземных резервуарах накапливается рассол, содержащий соли типа NaCl, BaBr2, MgCO3, MgHSO4, CaHCO3 и другие, а также ионы, на которые диссоциируют соли. Соли и ионы, согласно представлениям общего катализа, участвуют в каталитическом окислении УВ бензола с образованием гидропероксидов углеводородов. Опытно было установлено, что в присутствии NaCl и ионов Na+ и Cl- накопление ГПУВ со временем происходит линейно согласно следующим кинетическим уравнениям:

(25)

(26)

где NaCl >NaCl.

С повышением концентрации соли в водном растворе растет и скорость каталитического окисления УВ.

Соотношение компонентов в воздушной подушке над слоем бензина предложено в работе рассчитывать по уравнениям, содержащим равновесное количество О2, N2 и углеводородов в воздушной подушке. Их количество рассчитывают по уравнениям, полученным на основе законов идеальных газов.

Парциальные давления веществ в смеси можно рассчитать, определяя химический состав воздушной подушки хроматографическим методом.

Снизить содержание углеводородов в паро-воздушной смеси предлагается, покрывая поверхность бензина плёнкой типа полимера винилацетата.

В бензинах при их длительном хранении в подземных хранилищах накапливаются смолы, которые ухудшают его цвет и могут создавать пленки на деталях ДВС при сгорании ТВС. Закономерности накопления смол в бензинах показаны на рис. 6. Из рис.6 видно, что в присутствии присадки накопление смол уменьшается и тем выше, чем выше концентрация присадки.

 Содержание смол, мг/л, в-51

Рисунок 6

- Содержание смол, мг/л, в бензине А-76 в зависимости от времени хранения: 1 – без присадки; 2 – с ионолом 0,1 мас. %; 3 – фенольная присадка, 0,05 мас. %.


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.