Przeglądaj wersję html pliku:

Sprawozdanie C D


Politechnika Szczecińska

Katedra Techniki Cieplnej

Laboratorium Paliw i Technologii Spalania

Temat: C) 1. Pomiar temperatury zapłonu

a) metodą Marcussona PN-C-04009

b) metodą Marten’s-Pensk’yego PN/C-04009

2. Destylacja normalna olejów napędowych.

3. Oznaczanie liczby cetanowej metodą
laboratoryjną.

D) 1. Uproszczone metody badań i oceny produktów naftowych.

Podstawy teoretyczne:



Temperatura zapłonu: jest to najniższa temperatura przy której
badany produkt ogrzany w ściśle określony sposób wydziela ilość
pary wystarczająca do wytworzenia z powietrzem mieszaniny zapalającej
się przy zbliżeniu płomienia.

Temperaturę zapłonu określa się w celu oceny bezpieczeństwa
przeciwpożarowego podczas składowania, transportu i użytkowania
produktów naftowych.

Temperatura palenia: jest to najniższa temperatura przy której badany
produkt ogrzany w ściśle określony sposób wydziela ilość pary
wystarczającej do wytworzenia z powietrzem mieszaniny zapalającej się
przy zbliżeniu płomienia na całej powierzchni tygla na co najmniej 3
sekundy.

Pomiar temperatury zapłonu metodą Marcussona PN-C-04009:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zbadanie właściwości oraz jakości wybranych
produktów naftowych oraz oznaczenie temperatury zapłonu i temperatury
palenia.

2. Schemat stanowiska:

1- porcelanowy tygiel, 2- łaźnia piaskowa lub powietrzna, 3- płytka z
otworem na tygiel, 4-urządzenie zapalające z palnikiem zapłonowym, 5-
uchwyt na termometr, 6- termometr, 7- osłona metalowa, 8- trójnoga ze
śrubami do poziomowania.

3. Przebieg pomiaru:

- tygiel wyczyścić i osuszyć,

- próbkę odwodnić świeżo wyprażonym i rozdrobnionym chlorkiem
sodowym,

- oddzielić substancje odwadniające metodą sączenia,

- próbkę wlewamy do tygla do poziomu czerwonej kreski jeśli temp.
Zapłonu jest powyżej 2500C lub do czarnej kreski dla pozostałych,

- wlewając nie dopuścić do powstania pęcherzyków powietrza,

- tygiel wsadzamy do łaźni i poziomujemy aparat,

- ustalamy długość płomienia na 10mm i szybkość ogrzewania
produktu 6÷100C,

- po osiągnięciu odpowiedniej temperatury zmniejszamy szybkość
ogrzewania,

- wprowadzamy płomień nad produkt na jedną sekundę,

- pierwsze zapalenie przyjmuje się jako wskaźnik temp. zapłonu.

4. Wyniki pomiaru:



- temperatura zapłonu 2540C,

- temperatura palenia 2880C,

- spodziewana temperatura zapłonu 2300C,

- wybrano Selektor Specjal S.C. 20w/30

Pomiar temperatury metodą Martensa-Pensky’ego PN/C-04009:

1.Cel ćwiczenia:

Celem przeprowadzonego ćwiczenia było badanie właściwości oraz
jakości wybranych produktów naftowych, oraz określenie temperatury
zapłonu aparatem Martena-Pensky’ego.

2. Schemat stanowiska:



1-cylindryczny tygiel mosiężny z płaskim dnem,2- termostat, 3-
termometr z tulejką , 4- ogrzewacz elektryczny, 5- zasuwka mosiężna
obrotowa, 6- mechanizm sprężynowy, 7- palnik zapłonowy, 8- żeliwna
cylindryczna łaźnia powietrzna, 9- płaszcz blaszany, 10- zapalniczka
gazowa, 11- mieszadło, 12-

3. Przebieg pomiaru:

- wyczyścić i osuszyć tygiel,

- w próbce należy określić zawartość wody, jeśli powyżej 0,05%
wody- zmieszać z chlorkiem wapniowym i przesączyć bibułką,

- maksymalna temperatura ogrzania produktu musi być mniejsza od 170C,

- wlać do tygla do poziomu kreski,

- tygiel włożyć do łaźni,

- ustawiać przyrost temperatury 5÷60C na minutę,

- mieszać 90÷110 obr/minutę,

- zapalić zapalniczką gazową palnik zapłonowy (średnica kulki ognia
4mm),

- po osiągnięciu 170C wykonujemy pierwszą próbę: wprowadzamy palnik
na 1 sekundę do wewnątrz tygla,

- następne próby wykonujemy co 1÷3K,

- jeśli nastąpi zapłon odczytujemy ciśnienie barometryczne, jeśli
jest różne od 101,3kPa to stosujemy poprawkę,]

- poprawkę dodajemy do temperatury zapłonu,

- wynik to średnia arytmetyczna co najmniej dwóch pomiarów.

4. Wyniki pomiarów:



tZ1- 680C – temperatura zapłonu przy pierwszym pomiarze,

tZ2- 670C – temperatura zapłonu przy drugim pomiarze,

intensywność ogrzewania około 80C/min





Obliczamy poprawkę:



5. Ocena wyników:

Podczas pomiaru zbadana temperatura zapłonu w przypadku pierwszej i
drugiej próby wyniosła średnio 67,50C. Producent tego produktu, czyli
Rafineria Gdańska, gwarantuje że temperatura zapłonu nie jest niższa
od 450C. Dane producenta wskazują na fakt iż produkt ten możemy
zaliczyć do niebezpiecznych. Natomiast według pomiaru przeprowadzonego
podczas ćwiczeń badany produkt można zaliczyć do mało
niebezpiecznych (temp. zapłonu 55-1000C).

Destylacja normalna produktów naftowych.

1. Cel ćwiczenia:

Wyznaczanie indeksu cetanowego oraz wskaźnika lotności za pomocą
destylacji normalnej oraz zapoznanie się z przebiegiem procesu
destylacji.

2. Wstęp teoretyczny:

Destylacja normalna: ma na celu oznaczenie granic wrzenia lub
oznaczenie przebiegu destylacji, tj. wyznaczenie zależności między
temperaturą wrzenia a liczbą cm3 otrzymanego destylatu. Destylację
normalną wykonuję się w zestawach do destylacji znormalizowanej
Englera lub Kramera- Spilkera.

3. Schemat stanowiska do destylacji:

1- przewód doprowadzający wodę chłodzącą, 2- przewód
odprowadzający wodę chłodzącą, 3- termometr, 4- płaszcz
chłodzący, 5- naczynie na skropliny, 6- przewód, 7- naczynie z
destylowanym olejem, 8- płaszcz zabezpieczający przed oddaniem ciepła
do otoczenia, 9- grzejnik podgrzewający olej.

4. Przebieg pomiaru:

- podgrzewanie oleju napędowego,

- odczyt temperatury przy której przedestylowała się pierwsza kropla
oleju,

- odczyt temperatury przedestylowania 5ml oleju,

- kolejne odczyty temperatur przedestylowania pewnej objętości oleju
( co 5ml).



5. Tabela pomiarowa:



[kg/m3] 0,636[g/cm3]

objętość V[ml] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
95

Temp. z pomiaru t’[0C]





















Temp. obliczona t[0C]

indeks cetanowy IC

Wskaźnik lotności WL 8,63

Temp. charakterystycznej krzywej destylacji normalnej, t[0C] tp= 179
t10%=226 t50%=289 t90%=349 tK=366



6. Oznaczenie wskaźnika lotności WL:



7. Oznaczenie indeksu cetanowego:



1 sposób ze wzoru:

NORMA PN-91 C-04031





2 sposób za pomocą Nomogramu:

Według PN-91 IC-04031-1

Dla ς=0,838g/cm3 i t50%= IC=56

Stosując poprawkę dla t90% i t10% wg PN-91/C-04031-3 oraz dla t90% i
ς=0,838 wg PN-91/C-040031-2 ostatecznie otrzymamy:

IC=56+2,4-0,7=57,7

8. Ocena wyników:

Na dokładność wyników miało wpływ stanowisko pomiarowe niezgodne
z normą np. różnice temperatur ( norma podaje 150C a tu mamy 200C).
Destylacje przeprowadzono za szybko, norma podaje również, iż wynik
powinien być średnią arytmetyczną z dwóch pomiarów a tu
zrobiliśmy tylko jeden pomiar, oraz podstawowym błędem była
nieszczelność układu i uciekała para wodna.

UPROSZCZONE METODY BADAŃ I OCENY JAKOŚCI PRODUKTÓW NAFTOWYCH

Metody oznaczeń wykorzystane podczas przebiegu ćwiczenia::



Barwa i przezroczystość: próbkę z paliwem obserwujemy w
przechodzącym świetle, umieszczając ją na oświetlonym statywie. Na
podstawie barwy przeprowadzamy identyfikacje paliwa, zaś na podstawie
przezroczystości określamy obecność i rodzaj zanieczyszczeń.



Jakościowe oznaczanie wody przy pomocy siarczanu miedziowego: do
czystej i suchej próbówki z bezbarwnego szkła nalewamy kilka cm3
benzyny i wrzucamy kilka kryształków świeżo wyprażonego białego,
bezwodnego siarczanu miedziowego. Wynikiem obecności wody w benzynie
będzie zmiana zabarwienia (po upływie kilku minut) białego,
krystalicznego siarczanu miedziowego na kolor niebieski.

Oznaczenie zawartości wody i zanieczyszczeń metodą wirówkową: do
każdej z dwóch czystych i suchych próbówek wlewamy benzynę.
Następnie umieszczamy próbówki w wirówce naprzeciw siebie i
odwirowujemy w ciągu 5 minut. Wynikiem oznaczenia jest :zawartość
zanieczyszczeń- określenie w %, zawartość wody i zanieczyszczeń-
zawartość w %.

Wykrywanie wody na dnie zbiornika: Przygotowujemy deseczkę, na której
umieszczamy pasek odpowiednio przygotowanej bibuły filtracyjnej. Pasek
nasycamy wodnym roztworem oranżu metylowego a następnie suszymy w
suszarce, po czym powlekamy warstwą gumy arabskiej. Tak przygotowaną
deseczkę zanurzamy w paliwie. Woda zawarta na dnie zbiornika wymywa i
odbarwia pasek bibuły. Wysokość odbarwienia świadczy o poziomie wody
osadzonej na dnie zbiornika.

Wykrywanie zanieczyszczeń mechanicznych przy pomocy bibuły
filtracyjnej i szkiełka zegarkowego: Bibuła: Nanosimy krople oleju na
bibułę filtracyjną i osuszamy w łaźni, jeżeli w oleju nie ma
zanieczyszczeń, to ślad na bibule ma jednolite, równomierne
zabarwienie. Jeśli zanieczyszczenia są to wyraźnie widać to na tle
rozlanej plamy. Oznaczenie to można wykonać . Szkiełko: nanosimy
krople na szkiełko zegarkowe. Po przechyleniu szkiełka produkt rozlewa
się po całej powierzchni a cięższe zanieczyszczenia łatwo jest
rozróżnić oglądając produkt na szkiełku w przechodzącym świetle.

Zawartość żywic: na szkiełko zegarkowe o średnicy 60 do 80 mm
nalewamy 0,5 lub 1,0 cm3 badanej benzyny i zapalamy ją zapałką.
Benzyna o małej zawartości żywic pozostawia na szkiełku jeden jasny
pierścień. Jeżeli benzyna zawiera większą ilość żywic, to kolor
pierścieni będzie żółty lub brązowy. Możemy wtedy zmierzyć
średnicę pierścienia i na tej podstawie odczytać z tabelki
przybliżoną zawartość żywic zawartych w paliwie.

Ocena wartości użytkowej olejów metodą plam na bibule: na bibułę
filtracyjną spuszczamy krople oleju . Osuszamy w łaźni. Obserwujemy
obraz otrzymanej plamy porównując z załączonym rysunkiem. Wynikiem
oznaczenia jest: rodzaj oleju (z dodatkiem detergentu lub bez dodatku),
skuteczność działania dodatku (np. detergent „zużyty”),
zanieczyszczenia („zawiera” lub „nie zawiera”).

Jakościowe oznaczanie dodatków zwiększających wskaźnik lepkości:
do próbówki nalewamy oleju 1/5 objętości próbówki. Następnie
rozcieńczamy go podwójną ilością benzyny nieetylizowanej lub
benzolu, a następnie po wymieszaniu dodajemy aceton lub alkohol
butylowy. Poliizobutylen jako nierozpuszczalny bardzo szybko wydziela
się z oleju. Powoduje to najpierw zmętnienie zawartości próbówki a
po upływie około 20 minut poliizobutylen wydzieli się całkowicie na
dnie próbówki w postaci przezroczystej lepkiej masy. Wynikiem
oznaczenia jest: zawartość dodatków typu polizobutylenów ( zawiera
lub nie zawiera).

Identyfikacja smarów: próba zmydlania: niewielką ilość smaru
rozetrzeć z wodą między palcami. Jeżeli smar zaczyna się mydlić i
zmywa się, to oznacza, że jest to smar sodowy lub sodowo-potasowy. W
przeciwnym przypadku mamy do czynienia ze smarem wapniowym. Wynikiem
oznaczenia jest: rodzaj smaru.



Nr. Próbki: Barwa i przezroczystość:

1.1 żółty (etylina 94) , lekko przezroczysta

1.2 ciemnobrunatny, nieprzezroczysta (zawiera zanieczyszczenia)

1.3 bezbarwny (benzyna nieetylizowana), przezroczysta

1.4 jasny brąz, lekko przezroczysta (zawiera zanieczyszczenia)

1.5 jasno żółty (etylina 94), przezroczysta

1.6 bezbarwny (benzyna nieetylizowana), przezroczysta

1.7 mętno-brązowy, nieprzezroczysta (zawiera zanieczyszczenia)

1.8 jasno żółty (etylina 94), przezroczysta

1.9 jasny brąz, lekko przezroczysta (zawiera zanieczyszczenia)



Jakościowe oznaczanie wody przy pomocy CuSO4

2.1 zawiera wodę (barwa niebieska)

2.2 zawiera wodę (barwa niebieska)



Oznaczanie zawartości wody i zanieczyszczeń metodą wirnikową:

2.1 zawartość wody 20%, zawartość zanieczyszczeń 20%

2.2 zawartość wody 20%, zawartość zanieczyszczeń 20%



Wykrywanie wody na dnie zbiornika:

2.4 jest woda na dnie (pasek odbarwił się około 15mm od dna)

2.5 jest woda na dnie (pasek odbarwił się około 10mm od dna)



Wykrywanie zanieczyszczeń przy pomocy bibuły filtracyjnej i szkiełka
zegarkowego:

1.3 jest zanieczyszczona

1.4 czyste

2.6 czyste

1.1 czyste

szkiełko

2.7 czyste

2.8 czyste





Zawartość żywic:

1.6 nie ma żywic (brak zanieczyszczeń)

3.1 zawiera żywice 5mg/100cm3

3.2 nie ma żywic (brak zanieczyszczeń)

3.3 nie ma żywic (brak zanieczyszczeń)



Ocena wartości użytkowej olejów metodą plam na bibule:

6.1 czyste czyli smar wapniowy (wynik podparty z identyfikacji smarów)

6.2 czyste czyli smar sodowy (wynik podparty z identyfikacji smarów)

6.3 ciemniejsza plama- jest to wazelina

6.4 na plamie wystąpił grafit- smar grafityzowany

4.1 detergent jeszcze działa – zanieczyszczeń dużo

4.3 działa detergent



Jakościowe oznaczanie dodatków zwiększających wzkażnik lepkości:

zawiera polizybutylen

Identyfikacja smarów:

6.1

nie mydli się – smar wapniowy

6.2

mysli się – smar sodowy

6.3

mydli się – wazelina (wynik podparty z oceny wartości użytkowej)

6.4

nie mydli się – smar grafityzowany - (wynik podparty z oceny
wartości użytkowej)

Oznaczanie domieszek paliw ciężkich w benzynach samochodowych.

wzorcowa 1.3

odparowanie trwało 15 sekund czyste

badana 7.1

czas taki sam – nie zawiera zanieczyszczeń









 
statystyka