baocao tn chuyen de dau khi

36
BÀI 1 TỔNG HỢP BIODIESEL I. MỤC ĐÍCH Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nhiên liệu sinh học. Tiếp cận phương pháp sản xuất Biodiesel truyền thống. II. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 1. Dụng cụ Bình cầu 3 cổ 500ml (1) Sinh hàn nước (1) Nhiệt kế 100 o C (1) Ống đong 100ml (2) Phễu chiết 500ml (1) Becher 500ml (1) Becher 250ml (1) Cốc đựng nước thải (1) Pipet 1ml (1) Bếp điện, từ (1) Cá từ (1) Phễu (1) Bình nước cất (1) 2. Hóa chất NaOH công nghiệp.

Upload: nguyen-pham

Post on 04-Jul-2015

438 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

BÀI 1

TỔNG HỢP BIODIESEL

I. MỤC ĐÍCH

Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nhiên liệu sinh học.

Tiếp cận phương pháp sản xuất Biodiesel truyền thống.

II. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

1. Dụng cụ

Bình cầu 3 cổ 500ml (1)

Sinh hàn nước (1)

Nhiệt kế 100oC (1)

Ống đong 100ml (2)

Phễu chiết 500ml (1)

Becher 500ml (1)

Becher 250ml (1)

Cốc đựng nước thải (1)

Pipet 1ml (1)

Bếp điện, từ (1)

Cá từ (1)

Phễu (1)

Bình nước cất (1)

2. Hóa chất

NaOH công nghiệp.

H3PO4 đậm đặc.

Dầu thực vật.

MeOH.

Page 2: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

III. CÁCH TIẾN HÀNH

Dùng ống đong 100ml lấy 250ml dầu thực vật cho vào bình cầu 3 cổ. Lắp thiết bị như hình vẽ.

Trong khi chờ cho nhiệt độ dầu lên 60oC, cân chính xác khoảng 1.6875 (g) NaOH công nghiệp vào becher 250ml sau đó cho 62.5ml MeOH vào. Khuấy cho NaOH tan trong MeOH. Sau khi NaOH tan hết, cho dung dịch vào bình cầu 3 cổ. Cẩn thận vì MeOH rất độc.

Thực hiện phản ứng ester hóa trong 1.5h. Lưu ý phải ổn định nhiệt độ 60oC.

Sau khi phản ứng xong, đổ hỗn hợp vào phễu chiết. Chờ đến khi hỗn hợp phân pha rõ ràng, chiết tách phần Glycerin.

Phần Biodiesel thô được đem đi rửa. Quá trình rửa gồm 3 nước. Nước thứ nhất: dùng pipet 1ml hút 0.022ml H3PO4 đậm đặc cho vào 65ml nước cất. Nước thứ hai và ba dùng nước cất. Các lần rửa là như nhau và tiến hành như sau: Biodiesel thô được cho vào becher 500ml sau đó cho nước rửa vào, để lên bếp từ khuấy khoảng 3 phút sau đó cho vào phễu tách. Phần nước phía dưới được tách ra.

Sau lần rửa cuối cùng, Biodiesel được sấy ở 110oC trong 1h. Giữ mẫu để bài sau đo các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm.

IV. ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM BIODIESEL

Cân lượng sản phẩm thu được để đánh giá hiệu suất thu biodiesel.

Dựa vào đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của % methyl ester trong hỗn hợp sản phẩm vào độ nhớt của hỗn hợp (xem Hình) để đánh giá khả chuyển hóa của triglyceride trong dầu thực vật.

Page 3: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Đánh giá chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn ASTM D6751 theo các chỉ tiêu sau:

Đo độ nhớt động học của Biodiesel ở 40oC theo ASTM D445.

Đo hàm lượng cặn carbon của Biodiesel theo ASTM D4530 (tiêu chuẩn tương đương ASTM D189).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Lượng methyl ester (%v/v)

Ñoä

nhôùt

(C

st)

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ nhớt hỗn hợp theo % methyl ester trong hỗn hợp dầu.

V. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM, TÍNH TOÁN

Lượng biodiesel thu được 205 g.

Đo độ nhớt động học của Biodiesel ở 40oC (theo ASTM D445) – bài TN số 2, ta được độ nhớt của Biodiesel thu được là 4,0455 cSt.

Tính toán hiệu suất quá trình chuyển hóa biodiesel:

Hiệu suất quá trình chuyển hóa triglyceride được tính toán như sau:

H(BDF) = Khối lượng BDF sạch thu được/ Khối lượng BDF theo lý thuyết

Page 4: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Có khối lượng sản phẩm thu được là 205 g và có độ nhớt là 4,0455 cSt, tra giản đồ biểu thị độ nhớt và tỉ lệ thể tích Biodiesel trong dầu ta có được tỉ lệ (thể tích) này là 100 %. Vậy Biodiesel thu được là 205 g.

Với lượng BDF thu được theo lý thuyết ta cần phải xác định khối lượng phân tử trung bình của dầu thực vật (ở đây là dầu nành). Thành phần của dầu thực vật, là hỗn hợp của nhiều hợp chất có thành phần thay đổi, ở đây ta lấy số liệu thành phần trung bình, ta có:

Tên -CTHH Công thức phân tử

Khối lượng mol Tỉ lệ % khối lượng

Palmitic (C15H31COOH) C16:0 256,42 12

Stearic acid (C17H35COOH) C18:0 284,48 5

Oleic acid (C17H33COOH) C18:1 282,46 25

Linolenic acid (C17H29COOH) C18:3 278,43 6

Linoleic acid (C17H31COOH) C18:2 280,45 52

Khối lượng mol trung bình, Mtb, của dầu nành được tính từ khối lượng phân tử trung bình M* của thành phần axit béo:

M* = ∑ M imi

∑ mi

= 27814,92

100 = 278,15 g/mol

Khối lượng phân tử trung bình của triglyceride:

Mtb = 3.M* - 3+41 = 872,45 g/mol

Theo phương trình phản ứng tổng hợp biodiesel, ta có cứ 872,45 g dầu thực vật sẽ tạo ra hỗn hợp 876,45 g biodiesel, vậy

mBDF lý thuyết = 227,5.872,45/876,45 = 226,46 g

Với khối lượng dầu thực vật đem đi phản ứng = 250 ml.0,91 g/ml = 227,5 g

(Tham khảo nhóm thí nghiệm đo tỉ trọng của dầu thực vật ta có được tỉ trọng của dầu thực vật so với nước , d'= 0,91 tại nhiệt độ 32 oC, xem khối lượng riêng của nước là 1 g/ml, ta có khối lượng riêng của dầu là D= 0,91 g/ml)

Vậy hiệu suất tổng hợp Biodiesel là H= 205/226,46 = 90,52%

Page 5: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Tuy nhiên, việc tính toán hiệu suất chuyển hóa trên có thể không chính xác (bài thí nghiệm, chỉ thực hiện chuyển hóa 1h, và hiệu suất đạt được là khá cao). Ngoài ra khi tra cứu độ nhớt để suy ra tỉ lệ Bio, có sự vượt ngưỡng tối đa của độ chuyển hóa, cụ thể ở đây độ nhớt là khoảng 4 cSt (ở khoảng 5 cSt, độ chuyển hóa đã là 100%). Nguyên nhân có thể là do sản phẩm thu được không tinh khiết, có lẫn nhiều nước, làm cho độ nhớt hỗn hợp giảm, khối lượng sản phẩm thu được cũng cao. Kết hợp 2 yếu tố ta có hiệu suất tương đối cao.

VI. BÀN LUẬN

1. Hiện nay người ta không dùng trực tiếp dầu thực vật làm nhiên liệu mà thường phải chuyển hóa thành Biodiesel. Nguyên nhân là do:

- Độ nhớt của dầu thực vật cao, khó phun sương, khi sử dụng có thể làm tắt nghẽn động cơ (các filter), gây khó khăn cho các hệ thống phun nhiên liệu.

- Chỉ số cetan thấp, khó hóa hơi ở nhiệt độ thấp gây trở ngại cho quá trình khởi động

- Quá trình cháy không hoàn toàn của dầu thực vật làm giảm năng suất, tuổi thọ động cơ (tạo cặn, cốc) và tăng lượng khí thải.

Chính vì những lí do trên mà dầu thực vật muốn sử dụng được trong các động cơ phải qua các quá trình chế biến, xử lí để chuyển hóa thành Biodiesel có những tính chất rất gần với nhiên liệu Diesel truyền thống, phù hợp hơn với các động cơ hiện đang sử dụng.

2. Khi dùng dầu thực vật làm nguyên liệu sản xuất Biodiesel, người ta thường chú ý đến hàm lượng axit béo tự do trong nguyên liệu. Nếu hàm lượng axit béo tự do cao sẽ dẫn đến phản ứng xà phòng hóa trong quá trình thực hiện phản ứng chuyển vị ester, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm, độ chuyển hóa (năng suất) của quá trình.

Các vấn đề về tính chất của Bidiesel thành phẩm sẽ được tiếp tục bàn luận kỹ hơn ở các bài đo chất lượng Biodiesel.

Page 6: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

BÀI 2

ĐO CẶN CACBON, ĐỘ NHỚT VÀ TỈ TRỌNG CỦA BIODIESEL

I. CẶN CACBON

1. Nguyên tắc

Phương pháp xác định hàm lượng cặn carbon conradson ASTM D 189 dùng để xác định hàm lượng cặn than hình thành khi tiến hành đốt cháy mẫu dầu. Phương pháp này thường được áp dụng cho các sản phẩm tương đối khó bay hơi.

2. Thiết bị và cách thức tiến hành

Thực hiên theo hướng dẫn của tiêu chuẩn ASTM D 189.

3. Cách tiến hành

Cân khoảng 8g mẫu dầu với độ chính sác 5mg, rồi cho vào chén sứ đã cân bì trước và có sẵn 2 hạt thuỷ tinh đường kính cỡ 2.5mm.

Đặt chén mẫu trong chén trong chén sắt trong.

San bằng cát ở chén sắt ngoài rồi đặt chén sắt trong vào trong, chính giữa chén sắt ngoài.

Đậy nắp chai cả chén sắt trong và ngoài. Nắp của chén sắt ngoài được đậy hờ để cho phép hơi tạo thành tự do thoát ra ngoài.

Page 7: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Đặt tam giác mạ Ni-Cr lên kiềng, đặt cụm chén mẫu lên trên sao cho đáy chén sắt ngoài dựa lên tam giác mạ, đậy nắp chụp lên toàn bộ

Dùng đèn khí cấp nhiệt với ngon lửa cao và mạnh sao cho thời kì bắt cháy là 10 ± 1.5 phút.

Khi khói suất hiện ở phía trên ống khói, nhanh chóng di chuyển hoặc nghiêng ngọn đèn sao cho ngọn lửa đèn khí ở trên thành chén đốt cháy hơi.

Vặn van trên ống dẫn khí đốt sao cho hơi bắt cháy một cách đều đặn với ngọn lửa trên ống khói không vượt quá cầu bắt ngang của sợi dây làm mức. Thời gian bốc cháy là 13 ±1 phút. Chú ý về thời gian đốt cháy.

Khi hơi ngừng cháy và quan sát không thấy ngọn lửa nữa thì điều chỉnh lại đèn chốt và giữ nhiệt để phần dưới và đáy của chén sắt ngoài có màu đỏ tím, giữ như vậy đúng 7 phút. Tổng thời gian nung nóng là 30 ± 2 phút.

Lấy đèn đốt ra và để cho thiết bị nguội cho đến khi không còn khói.

Mở nắp chén sắt trong và ngoài. Dùng kẹp hơ nóng lấy chén sứ ra và đặt carbon theo lượng mẫu ban đầu.

5. Kết quả

Số liệu thí nghiệm thu được như sau:

mchén = 25,9028 g

mBio = 5,1054 g

mcặn = 25,9339 – mchén = 25,9339 – 25,9028 = 0,0311 g

Phần trăm cặn carbon của biodiesel = 0,03115,1054

= 0,6091%

6. Bàn luận

- Việc cho vào các viên bi có kích thước nhỏ vào mẫu dầu trong quá trình nung là nhằm để tạo sự khuấy trộn bên trong khối chất lỏng.

- Theo các tiêu chuẩn đối với Biodiesel sử dụng cho các loại động cơ, cặn cacbon thường không quá 0,3%. Ở đây Biodiesel thu được qua quá trình chuyển hóa có hàm lượng cặn cacbon đo được là 0,6091%, tương đối lớn so với hàm lượng cặn cacbon cho phép.

Khi so sánh với hàm lượng cặn cacbon của dầu dùng để tổng hợp Biodiesel (số liệu thu được từ nhóm thí nghiệm 1). Với hàm lượng cặn carbon của dầu thực vật là 0,044/5,00695 = 0,878%. Như vậy hàm lượng cặn cacbon của biodiesel từ quá trình tổng hợp có hàm lượng cặn cacbon rất

Page 8: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

gần với hàm lượng cặn của dầu thực vật đem tổng hợp. Vậy có thể kết luận, hàm lượng cặn cacbon của Biodiesel cao là do hiệu suất chuyển hóa triglyceride là thấp, trong sản phẩm vẫn còn rất nhiều dầu thực vật chưa chuyển hóa.

Khi so sánh với hàm lượng cặn cacbon của dầu DO, thì hàm lượng này sấp xỉ bằng 0 (bài thí nghiệm số 3)

Có thể kết luận nguyên nhân sâu xa hơn nữa gây đến hàm lượng cặn cacbon cao là do thành phần cấu tạo của các nguyên liệu đem đi đo cặn. Nguyên liệu nào trong thành phần chứa nhiều phân tử có khối lượng phân tử lớn, khó bay hơi, cháy không triệt để thì cặn tạo thành trong quá trình đốt cháy càng nhiều. Xét theo thứ tự tăng dần của khối lượng phân tử, mức độ khó bay hơi của các cấu tử thì cặn cacbon cũng sẽ tăng dần từ DO, đến Biodiesel rồi đến dầu thực vật.

- Nhiên liệu khi đốt cháy càng tạo cặn nhiều sẽ càng giảm hiệu suất sử dụng (nhiên liệu khó cháy, cháy không hoàn toàn), dễ gây tắc nghẽn, hư hỏng động cơ và thải nhiều khí thải độc hại hơn.

II. ĐỘ NHỚT

1. Nguyên tắc

Xác định độ nhớt động học của các sản phẩm dầu mỏ trong cũng như đục theo tiêu chuẩn ASTM D 445.

Đo thời gian để 1 thể tích chất lỏng xác định chảy qua một mao quản thủy tinh dưới tác dụng của trọng lực, kết hợp với hằng số nhớt kế tính được độ nhớt động học.

2. Phương pháp thực hiện

Bật máy và giữ nguyên nhệt độ của bể điều nhiệt ở nhiệt độ yêu cầu thí nghiệmlà 400C.

Chuẩn bị nhớt kế phải sạch, khô, có đường kính mao quản thích hợp với sản phẩm dầu nhờn và có thời gian chảy 200 (size 150 và 300).

Nạp 7 ml mẫu dầu.

Để nhớt kế đã nạp mẫu vào trong bể điều nhiệt trong 30 phút để đảm bảo đạt đến nhiệt độ cần xác định độ nhớt.

Dùng bóp cao su tạo lực hút cho mực chất lỏng trong mao quản lên cao hơn mực đánh dấu thứ nhất khoảng 5mm. Để chất lỏng chảy tự do và dùng đồng hồ bấm giây xác định thời gian chất lỏng chảy từ mực đánh dấu thứ nhất đến mực đánh

Page 9: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

dấu thứ hai. Lặp lại quá trình này. Kết quả được ghi nhận khi sai số giữa 2 lần đo 0.2%

3. Kết quả thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm 2 lần, thời gian chảy của biodiesel trong nhớt kế R137 (C= 0,01395) như sau:

t1 = 4'50'' t2= 4'50'' C= 0,01395 (R137)

Độ nhớt động học của biodiesel được tính như sau:

ν = C.t = 0,01395.(4×60 + 50) = 4,0455 cSt.

4. Bàn luận

- Độ nhớt là một chỉ tiêu quan trọng thường được đánh giá với hầu hết các loại nhiên liệu và các sản phẩm dầu mỏ phi nhiên liệu khác. Nguyên nhân là do nó biểu thị khả năng lưu chuyển của nhiên liệu, ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển, nạp liệu của nguyên liệu. Trong động cơ, nó ảnh hưởng đến quá trình nén, phun sương nhiên liệu. Đối với mỗi ứng dụng khác nhau sẽ có một yêu cầu vệ độ nhớt tương ứng.

- Độ nhớt của Biodiesel thường thấp hơn độ nhớt của dầu thực vật hoặc mỡ động vật gấp nhiều lần.

Cụ thể độ nhớt Bio đo dươc là 4,0455 cSt, trong khi đó số liệu đo độ nhớt của dầu thực vật nguyên liệu như sau (số liệu từ nhóm thí nghiệm số 1):

t1 = 15'2'' và t2 = 14'58'' hằng số nhớt kế C= 0,03617

-> Độ nhớt của dầu thực vật = 32,553 cSt.

Nguyên nhân dẫn đến độ nhớt của dầu thực vật cao hơn so với Biodiesel là do các phân tử triglyceride trong dầu thực vật cồng kềnh hơn rất nhiều (có thể hình dung các phân tử trong dầu thực vật có ba nhánh mà trung tâm là gốc ester của glyxerin), trong khi đó phân tử Bio chỉ có 1 nhánh duy nhất. Như vậy lực ma sát nội phân tử của dầu thực vật sẽ rất lớn, làm cho nó có độ nhớt cao.

Đây chính là một nguyên nhân quan trọng khiến dầu mỡ động thực vật không được xử dụng trực tiếp cho các loại động cơ mà phải được chuyển hóa sang Biodiesel.

III. ĐO TỈ TRỌNG BẰNG PICNOMETER

1. Nguyên tắc

Page 10: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Tỷ trọng là tỉ số giữa khôi lượng riêng của một chất so với khối lượng riêng của nước nguyên chất ở nhiệt độ xác định. Trong thực tế tỷ trọng được quy về điều kiện tiêu chuẩn, tùy theo từng nước mà tỷ trọng sử dụng có thể là:

D204 (áp dụng ở Việt Nam), d15

4 hay spgr 600F/600F.

Có thể xác định tỷ trọng kế (phù kế – hydrometer), bình đo tỷ trọng (picnometer).

Theo tiêu chuẩn ASTM D 1289, áp dụng cho dầu thô và sản phẩm dầu khí ở dạng lỏng, tỷ trọng được xác định bằng tỷ trọng kế thủy tinh. Phương pháp xác định này dựa trên nguyên tắc của sức đẩy Archimede.

2. Thiết bị và phương pháp thực hiện

Dụng cụ

3. Cách thực hiện

Cân picnometer rỗng, đã được làm khô và sạch, với độ chính sác 0.0002g. Ta được m1.

Dùng pipet cho nước cất vào đến vào miệng picnometer đã cân. Đậy nút mao quản và dùng giấy lọc lau khô phần nước dư tràn ra phía ngoài. Rồi đem cân chính xác đến 0.0002g. Ta được m2.

Xác định nhiệt độ của mẫu nước cất.

Đổ bỏ nước và làm khô picnometer.

Dùng pipet lấy mẫu sản phẩm dầu mỏ cho vào picnometer trên. Tránh làm rớt mẫu lên thành picnometer. Đậy nút mao quản và dùng giấy lọc thấm khô phần dầu dư tràn qua nút. Cân chính xác đến 0.0002g. Ta được m3.

Xác định nhiệt độ của mẫu dầu.

Rửa sạch và làm khô picnometer.

4. Kết quả thí nghiệm

Tỉ trọng được đo làm hai lần, kết quả thí nghiệm như sau:

Page 11: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

- Lần 1:

mo = 14,8175 g

m1 = 39,7780 g tnước = 28 oC

m2 = 36,5584 tdầu = 28 oC

Tỉ trọng được tính toán như sau:

d' = m2−mo

m1−m0 =

36,5584−14,817539,7780−14,8175

= 0,8710

- Lần 2:

mo = 14,8297 g

m1 = 39,7864 g tnước = 28 oC

m2 = 36,5678 tdầu = 28 oC

Tương tự:

d' = m2−mo

m1−m0 =

36,5678−14,829739,7864−14,8297

= 0,8710

Vậy d' (Bio/nước – 28 oC) = 0,8710

Tỉ trọng d'420 = dt4 + (t-20)

Có dt4 = d'.

ρn ư ớ c28

ρn ư ớ c4 =

996,271000

× 0,8710 = 0,8678

d'420 = 0,8678 + 0.000752 (28-20) = 0,8748

5. Bàn luận

- Phương pháp đo tỉ trọng bằng picnometer sẽ cho kết quả chính xác hơn khi đo bằng Hydrometer.;

Do bản thân phương pháp đo của Hydrometer là phương pháp gần đúng (các công thức tính toán để suy ra các thang đo). Ngoài ra đo bằng Hydrometer dễ mắc sai số khi phần thân trụ không được thấm ướt hoàn toàn hay không được đặt thẳng đứng trong khối chất lỏng.

- Tỉ trọng là chỉ tiêu cũng được xác định đối với hầu hết các loại nhiên liệu. Nguyên nhân là do việc đo tỉ trọng được thực hiện tương đối dễ dàng, nhanh chóng. Do đó trong các trường hợp yêu cầu kiểm tra nhanh chóng các tiêu chuẩn như xuất nhập hàng, đầu tiên người ta thường xác định

Page 12: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

tỉ trọng, khi tỉ trọng đảm bảo thì mới tiến hành xác định các chỉ tiêu khác. Ngoài ra tỉ trọng còn cho phép ta dự đoán sơ bộ chất lượng sản phẩm, chẳng hạn như thành phần (nặng nhẹ), độ nhớt…của sản phẩm (dự đoán sơ bộ)

- Tỉ trọng của Bio đo được là 0,8748, khi so sánh với tỉ trọng của dầu, khoảng 0,91 (kết quả thí nghiệm nhóm 1). Ta thấy thành phần cấu tạo của dầu thực vật gồm những phẩn tủ lớn hơn các phân tử của Bio, đây là nguyên nhân chính làm tỉ trọng của Bio nhỏ hơn tỉ trọng dầu thực vật tạo ra nó.

BÀI 3

CẶN CACBON (DO) + TỶ TRỌNG HYDROMETER (DO

I. CẶN CACBON CONRADSON (ASTM 189)

1. Nguyên tắc

Phương pháp xác định hàm lượng cặn carbon conradson ASTM D 189 dùng để xác định hàm lượng cặn than hình thành khi tiến hành đốt cháy mẫu dầu. Phương pháp này thường được áp dụng cho các sản phẩm tương đối khó bay hơi.

2. Thiết bị và cách thức tiến hành

Thực hiên theo hướng dẫn của tiêu chuẩn ASTM D 189.

3. Cách tiến hành

Cân khoảng 8g mẫu dầu với độ chính sác 5mg, rồi cho vào chén sứ đã cân bì trước và có sẵn 2 hạt thuỷ tinh đường kính cỡ 2.5mm.

Page 13: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Đặt chén mẫu trong chén trong chén sắt trong.

San bằng cát ở chén sắt ngoài rồi đặt chén sắt trong vào trong, chính giữa chén sắt ngoài.

Đậy nắp chai cả chén sắt trong và ngoài. Nắp của chén sắt ngoài được đậy hờ để cho phép hơi tạo thành tự do thoát ra ngoài.

Đặt tam giác mạ Ni-Cr lên kiềng, đặt cụm chén mẫu lên trên sao cho đáy chén sắt ngoài dựa lên tam giác mạ, đậy nắp chụp lên toàn bộ

Dùng đèn khí cấp nhiệt với ngon lửa cao và mạnh sao cho thời kì bắt cháy là 10 1.5 phút.

Khi khói suất hiện ở phía trên ống khói, nhanh chóng di chuyển hoặc nghiêng ngọn đèn sao cho ngọn lửa đèn khí ở trên thành chén đốt cháy hơi.

Vặn van trên ống dẫn khí đốt sao cho hơi bắt cháy một cách đều đặn với ngọn lửa trên ống khói không vượt quá cầu bắt ngang của sợi dây làm mức. Thời gian bốc cháy là 13 1 phút. Chú ý về thời gian đốt cháy.

Khi hơi ngừng cháy và quan sát không thấy ngọn lửa nữa thì điều chỉnh lại đèn chốt và giữ nhiệt để phần dưới và đáy của chén sắt ngoài có màu đỏ tím, giữ như vậy đúng 7 phút. Tổng thời gian nung nóng là 30 2 phút.

Lấy đèn đốt ra và để cho thiết bị nguội cho đến khi không còn khói.

Mở nắp chén sắt trong và ngoài. Dùng kẹp hơ nóng lấy chén sứ ra và đặt carbon theo lượng mẫu ban đầu.

4. Kết quả thí ngiệm và tính toán

a. Kết quả thí ngiệm

mchén lúc đầu = 25,9062g

mdầu = 5,0316g

mchén sau khi nungcó cặn = 25,9050g

b.Tính toán

mcặn = mchén sau khi nungcó cặn - mchén lúc đầu

= 25,9050 - 25,9062 = - 0,0012g

5. Nhận xét

Sau khi thí ngiệm ta thấy khối lượng cặn Cacbon kết quả âm.Để giải thích kết quả này chúng ta có những lý do sau :

Page 14: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

- Quá trình cân không chính xác. - Cốc không được nung nóng kỹ,soát lại phần cặn của bài thí nhiệm trước.- Sau khi nung chén để loại bỏ phần cặn của bài thí ngiệm trước,chúng ta đã để thời gian quá

lâu nên chén hút ẩm nhiều,trong khi chén chứa cặn sau khi nung mẫu lại để thời gian ít hơn nên hút ẩm ít,vì vậy khi cân khối lượng chén lúc đấu và sau khi nung có chênh lệch giữa phần khối lượng này.

6. Bàn luận

Cặn carbon là lượng cặn còn lại sau khi cho bay hơi và nhiệt phân nhiên liệu. Cặn carbon gây nên sự chênh lệch nhiệt độ giữa những điểm có cặn và những điểm không có cặn làm tăng úng xuất nội của vật liệu làm buồng đốt, dẫn tới biến dạng và có khi phá hủy buồng đốt. Nếu các mẫu cặn carbon bám trên thành buồng đốt sẽ làm giảm khả năng trao đổi nhiệt, ngoài ra thiết bị phải được làm vệ sinh thường xuyên.Tỷ lệ cao cặn cacbon conradson trong nhiên liệu đốt lò cao luôn luôn gây trở ngại cho quá trình cháy, Cặn carbon cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng khí xả có màu đen , làm tăng hàm lượng bụi của các chất thải rắn trong dòng khí thảivà làm giảm hệ số tỏa nhiệt.

Để đánh giá khả năng tạo cặn, người ta thường sử dụng tiêu chuẩn đặc trưng là độ cốc hoá,tùy theo phương pháp tiến hành xác định cặn mà cặn thu được gọi là cặn crcbon conradson hoặc cặn carbon rabostton.

Hàm lượng cặn cacbon conradson trong dầu nhiên liệu đốt lò thường dao động từ 5 - 10% khối lượng, có khi lên đến 20% khối lượng.

Chúng ta cần phân biệt tro và cặn Cacbon :

- Tro là phần không cháy được. - Cặn là phần còn lại sau khi làm bốc hơi và phân hủy sản phẩm dầu mỏ. Cặn là sản phẩm

cháy của dầu trong điều kiện thiếu không khí.Các phụ gia có trong sản phẩm ( như alkyl nitrat trong DO, phụ gia tẩy rửa trong dầu nhờn) sẽ làm cho giá trị của cặn Cacbon thu được không đúng vì các loại phụ gia dùng trong sản phẩm dầu mỏ đa số là chất hữu cơ. Khi ta thêm phụ gia, tức là thêm 1 lượng lớn cacbon vào sản phẩm dầu mỏ, và lượng cacbon này sẽ còn lại trong thành phần cặn.

Vì vậy Cặn Carbonlà một chỉ tiêu quan trọng để xác định chất lượng của dầu DO.

II. XÁC ĐỊNH TỶ TRỌNG BẰNG TỶ TRỌNG  KẾ  (HYDROMETER)

1. Nguyên tắc

Page 15: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Theo tiêu chuẩn ASTM D1298, áp dụng cho dầu thô và các sản phẩm dầu khí ở dạng lỏng, tỷ trọng được xác định bằng tỷ trọng kế thủy tinh. Phương pháp xác định này dựa trên nguyên tắc của sức đẩy Archimede.  

2. Thiết bị thí nghiệm

Tỷ trọng kế thuỷ tinh

Ống đong

Nhiệt kế

3. Cách tiến hành

Rót nhẹ nhàng mẫu thử, tránh tạo bọt khí, vào ống đong với lượng thích hợp để sao cho tỷ trọng kế nổi khi thả vào và đọc được số. Nếu có bọt khí tập trung ở bề mặt  mẫu, dùng miếng giấy lọc để  lấy chúng đi.

Cầm phía trên tỷ trọng kế rồi thả từ từ vào ống đong đựng mẫu. Tránh để mẫu thấm ướt phần không chìm của tỷ trọng kế.

Dùng nhiệt kế khuấy mẫu liên tục. Khi nhiệt độ đạt cân bằng, ghi nhiệt độ của mẫu và lấy nhiệt kế ra.

Kéo tỷ trọng kế lên khỏi chất lỏng khỏi 2 vạch và sau đó thả xuống. Để cho tỷ trọng kế nổi tự do, tránh chạm vào thành ống đong.

Khi tỷ trọng kế đứng yên, đặt mắt ở vị trí thấp hơn mực chất lỏng và đưa lên từ từ cho đến khi ngang bằng với mặt thoáng của chất lỏng rồi ghi giá trị đọc được trên thang chia của tỷ trọng kế.

Ngay sau đó, dùng nhiệt kế khuấy cẩn thận rồi ghi nhiệt độ của mẫu thử. Nếu nhiệt độ này khác với nhiệt độ trước hơn 0.5oC, đo lại tỷ trọng.

Tiến hành thí nghiệm 2 lần.

Chú ý:       + Nhiệt độ của ống đong, tỷ trọng kế và mẫu thử phải gần như nhau.

                  + Nhiệt đô môi trường không thay đổi quá 2oC

4. Kết quả thí ngiệm

Lần 1 : Lần 2 :

t1 = 28,5oC t1 = 29oC

t2 = 29oC t2 = 28,5oC

d = 0,830 d = 0,829

Tỷ trọng tiêu chuẩn: d420= d4

t + .(t-20)

Page 16: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Trong đó: t- nhiệt độ của mẫu thử khi đo

- hệ số hiệu chỉnh (tra bảng)

Mẫu Dầu Diesel

Nhiệt độ mẫu (oC) d4t d4

20

Lần 1 29 0,8300.00075

20,837

Lần 2 29 0,8290.00075

20,836

5. Nhận xét

Dầu Diezel có tỷ trọng tiêu chuẩn trong khoảng 0,80 ÷ 0,95

Kết quả đo trên là phù hợp.

6. Bàn luậnÝ nghĩa của tỷ trọng:

Đặc trưng cho độ nặng nhẹ của nhiên liệu, thể hiện mối quan hệ giữa thể tích và khối lượng, được sử dụng trong tồn trữ, vận chuyển, buôn bán, là con số đơn giản nhưng có thể đánh giá khái quát sản phẩm. Nếu 2 nhiên liệu có cùng giới hạn nhiệt độ sôi thì nhiên liệu nào có tỷ trọng cao hơn thì

thường có hàm lượng hydrocacbon thơm và napthenic cao hơn, tỷ trọng thấp thường chứa nhiều parafins. Nhiệt trị (trên 1 đơn vị khối lượng) của nhiên liệu có xu hướng giảm khi tỷ trọng tăng.

Phải qui đổi tỷ trọng về điều kiện tiêu chuẩn do tỷ trọng là thông số ban đầu để đánh giá chất lượng sản phẩm phục vụ cho quá trình tồn trữ, vận chuyển, mua bán. Tỷ trọng phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ, vì vậy phải chuyển về điều kiện tiêu chuẩn để có thể đánh giá chất lượng sản phẩm, giao dịch, mua bán được thuận lợi hơn

Khi thao tác tránh để mẫu thấm ướt phần không chìm của tỷ trọng kế vì nếu điều đó xảy ra sẽ làm tăng khối lượng của tỷ trọng kế (do phần dính ướt này ở ngoài phần chất lỏng nên không chịu sức đẩy Archimede), dẫn đến tỷ trọng kế sẽ chìm sâu hơn và gây sai biệt trong thí nghiệm.

Page 17: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

BÀI 4

ĐƯỜNG CHƯNG CẤT ASTM (ASTM 86)

I. NGUYÊN TẮC

Đường chưng cất ASTM xác định phạm vi thành phần trong sản phẩm dầu mỏ. Qua đường cong chưng cất này sẽ đánh giá được tính bốc hơi của sản phẩm. Phương pháp đo này dựa theo tiêu chuẩn ASTM D 86, được áp dụng cho hầu hết các sản phẩm của dầu mỏ (như xăng ôtô, xăng máy bay, kerozène, dầu DO, naphta, các phần cất vv…) ngoại trừ khí hóa lỏng và bitume.

Nguyên tắc của phương pháp là chưng cất 100ml sản phẩm trong các điều kiện quy định, quan sát và ghi nhận các nhiệt độ sôi tương ứng với các thể tích ngưng tụ thu được, từ những số liệu này xây dựng thành đường chưng cất ASTM.

II. THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

Thực hiện theo hướng dẫn của tiêu chuẩn ASTM D 86

Sơ đồ hệ thống thiết bị:

Page 18: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

III. CÁCH TIẾN HÀNH

a. Bộ dụng cụ chưng cất phải được rửa sạch, sấy khô trước khi tiến hành thí nghiệm. Đổ đầy nước vào bể ngưng tụ.

b. Đong 100ml mẫu thí nghiệm cho vào bình chưng cất, chú ý nghiêng bình cất để ống nhánh lên phía trên để cho khi đổ vào sản phẩm không lọt vào ống nhánh đậy miệng bình bằng nút lie có cắm nhiệt kế, sao cho mép trên của bầu thủy ngân ngang với bầu dưới của mép ống hứng (hình vẽ).

c. Lắp bộ dụng cụ như hình vẽ. Dưới đáy bình chưng lót miếng đêm sứ. Chú ý làm kín khe hở ở các nút. Lấy bông gòn đậy lên miệng ống hứng để tránh sản phẩm bốc hơi hao hụt.

d. Phải đảm bảo đúng chế độ làm lạnh khi chưng cất các sản phẩm.Đối với xăng ôtô, nhiệt độ của nước trong bể làm lạnh giữ từ 0-5oC (bằng cách dùng hệ nước + nước đá).

e. Bật bộ phận đun nóng bình chưng cất, điều chỉnh điều chỉnh tốc độ đun sao cho bắt đầu đun đến khi hứng giọt đầu tiên là 5-10 phút đối với xăng ôtô. Ghi lấy nhiệt độ khi giọt cất đầu tiên xuất hiện-điểm sôi đầu (Tđ).

f. Sau đó lập tức đặt thành ống hứng sát vào đầu ống ngưng để sản phẩm cất chảy theo thành ống cho khỏi sóng sánh. Tiếp tục cất và ghi các kết quả nhiệt độ tương ứng với các thể tích ngưng tụ được là 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 và 95ml. Chú ý điều chỉnh tốc độ đun nóng đặc biệt để đạt tốc độ chưng cất là 4-5 ml/phút (2 giọt/giây).

Page 19: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

g. Tiếp tục đun, nhiệt độ tăng rồi giảm mặc dù trong bình cất còn một ít sản phẩm. Ghi lấy nhiệt độ cao nhất trong quá trình cất-Điểm sôi cuối (Tc), và thể tích tổng hứng được-phần ngưng tụ (Vng).

h. Chưng cất xong, tắt bộ phận đun nóng, để nguội, tháo dụng cụ. Đổ phần cặn trong bình còn lại vào ống đong 5ml, ghi lấy thể tích phần cặn(Vc).

IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TÓA

V(ml) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 94 97

T1 45 57 63 70 78 90 105 124 150 176 189  

T2 44 57 63 70 78 90 105 124 149 175   182

Vc(lần 1)=2,9ml.

Vc(lần 2)=0,9ml.

Kết quả TN ở lần 2 tin cậy hơn lần 1(vì lần 1 làm chưa đúng chưa đun tới khi có khói trắng xuất hiện), do đó ta dùng kết quả lần 2 để tính toán, vẽ đồ thị.

Thể tích phần mất mát :

Vm = 100 – ( Vng + Vc )

Vm = 100 – ( 97 + 0,9 ) = 2,1 ml

Đường chưng cất ASTM

Page 20: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

%tt

T(oC

)

V. BÀN LUẬN

1. Khi ta xác định Tc và Vng tại sao nhiệt độ tăng lên rồi giảm xuống

Kể từ khi cấu tử nhẹ nhất bay hơi cho đến khi cấu tử nặng nhất bốc hơi hết nhiệt độ không ngừng tăng lên,nhiệt kế của ta đo nhiệt độ của hơi,tuy nhiên khi các cấu tử có thể bay hơi đã bay hơi hết và ngưng tụ thành Vng thì không còn hơi nữa nên nhiệt độ giảm xuống.Tại giá trị thể tich thu được lớn nhất Vng ta co nhiệt độ sôi cao nhất Tc.

2. Cách xây dựng đường cong chưng cất đã hiệu chỉnh phần mất mát .Từ các số liệu thí nghiệm , tiến hành tính toán xác định % thể tích cất được trung bình , thể tích cặn trung bình và thể tích khí không ngưng trung bình

Tiến hành xây dựng đường chưng cất ASTM theo % thể tích cất được trung bình và nhiệt độ sôi tương ứng(như trên) .

tođ = 44 o C ứng với % tt = 0 %

Page 21: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

toc = 182 o C ứng với % tt = 97 %

Lượng khí không ngưng Vm là lượng khí bay hơi được nhưng không ngưng tụ được . Chính điều này đã dẫn đến sự hao hụt giữa lượng thể tích cất được và thể tích cặn so với thể tích mẫu đem đi chưng cất lúc ban đầu . Để hiệu chỉnh đường cong ASTM theo phần thể tích mất mát , ta có thể đổi trục tọa độ sang trái một khoảng đúng bằng Vm . Bây giờ trục hoành sẽ chỉ giá trị % thể tích bay hơi và trục tung chỉ nhiệt độ sôi

Lượng thể tích cặn chính là phần thể tích còn lại nằm bên phải của đồ thị ASTM . Nếu ta coi lượng hơi mất mát không ngưng tụ được là Vđ (nghĩa là khi có giọt lỏng đầu

tiên thì ta đã bị mất một thể tich hơi là Vm) khi đó bảng số lieu được hiệu chỉnh lạị

V(hc) 2.1 12.1 22.1 32.1 42.1 52.1 62.1 72.1 82.1 92.1 99.1

T2 44 57 63 70 78 90 105 124 149 175 182

Đường cong ASTM đã hiệu chỉnh

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

%tt

T(oC

)

3. Ý nghĩa của đường cong chưng cất ASTM , diểm sôi đầu , điểm sôi cuối

Page 22: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Ý nghĩa của đường cong chưng cất ASTM :

- Xác định phạm vi thành phần trong sản phẩm dầu .

- Đánh giá sơ bộ hàm lượng các phần nhẹ, trung bình và phần nặng cũng như tính bốc hơi của sản phẩm .

- Cho biết khoảng nhiệt độ sôi của sản phẩm : tsđ ÷ tsc

Ý nghĩa của điểm sôi đầu :

- Đảm bảo hàm lượng phân đoạn nhẹ cần thiết để động cơ khởi động được dễ dàng .

- Điểm sôi đầu thấp nghĩa là sản phẩm có nhiều cấu tử nhẹ , dễ hóa hơi ở nhiệt độ thấp , nhanh chóng sưởi ấm động cơ và phân bố đều giữa các xylanh , giúp động cơ khởi động dễ dàng .

- Tuy nhiên nếu điểm sôi đầu quá thấp thì nhiên liệu quá dễ hóa hơi sẽ gây ra hao hụt quá mức và tạo ra các nút hơi trong các ống dẫn đến động cơ , ngăn cản nhiên liệu chảy vào bộ chế hòa khí hoặc vòi phun nhiên liệu . Bên cạnh đó quá trình khởi động lại động cơ cũng gặp nhiều khó khăn do phần lớn các cấu tử nhẹ đã hóa hơi và trong nhiên liệu lúc này chỉ còn lại các cấu tử trung bình và nặng .

- Ngược lại điểm sôi đầu quá cao nghĩa là sản phẩm có ít cấu tử nhẹ , khó hóa hơi ở nhiệt độ thấp , do đó động cơ sẽ khó khởi động khi trời lạnh .

Ý nghĩa của điểm sôi cuối :

- Giới hạn hàm lượng các hydrocacbon nặng nhằm đảm bảo cho nhiên liệu cháy hoàn toàn , cháy tốt , cháy sạch .

- Điểm sôi cuối cao nghĩa là hàm lượng cấu tử nặng trong sản phẩm nhiều làm nhiên liệu khó hóa hơi , cháy không hết dễ tạo cốc , tạo cặn than trong buồng đốt .

4. Khói trắng trong quá trình chưng cất là gì?

Khói trắng thực ra là phần cặn lỏng nặng bị lôi cuốn theo trong quá trình chưng cất nhưng do quá nặng nên khi nó vừa bay hơi lên lập tức bị ngưng tụ thành lỏng chảy xuống trở lại,việc ngưng tụ này làm cho ta có cảm giác như là có khói trắng xuất hiện vậy.

5. Chỉ tiêu chất lượng xăng

Page 23: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Theo TCVN 6776:2005 đối với xăng không pha chì chỉ tiêu chất lượng theo thành phần cất phân đoạn,quá trình chưng cất được thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM D86

Thành phần cất phân đoạn Thí nghiệm Tiêu chuẩn

10% thể tích, max 57 70

50% thể tích, max 90 120

90% thể tích, max 175 190

Điểm sôi cuối, oC, max 182 215

Cặn cuối, % thể tích, max 0.9 2.0

Nhận xét:

Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng TCVN 6776 : 2005.

Sản phẩm có hàm lượng cấu tử nhẹ tương đối nhiều , hàm lượng cấu tử nặng tương đối ít.

BÀI 5

ĐO ĐỘ NHỚT DO, ĐIỂM CHỚP CHÁY CỐC KÍN

I . ĐO ĐỘ NHỚT DO

1 .Nguyên tắc

a. Xác định độ nhớt động học của các sản phẩm dầu mỏ trong cũng như đục theo tiêu chuẩn ASTM D 445.

b. Đo thời gian để 1 thể tích chất lỏng xác định chảy qua một mao quản thủy tinh dưới tác dụng của trọng lực, kết hợp với hằng số nhớt kế tính được độ nhớt động học .

2. Dụng cụ thí nghiệm

Nhớt kế mao quản thủy tinh phù hợp với độ nhớt của mẫu xác định. Bể điều nhiệt. Nhiệt kế chính xác. Đồng hồ bấm giây.

3. Cách tiến hành

Page 24: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Bật máy và giữ nguyên nhệt độ của bể điều nhiệt ở nhiệt độ yêu cầu thí nghiệmlà 400C.

Chuẩn bị nhớt kế phải sạch, khô, có đường kính mao quản thích hợp với sản phẩm dầu nhờn và có thời gian chảy 200 (size 150 và 300).

Nạp 7 ml mẫu dầu.

Để nhớt kế đã nạp mẫu vào trong bể điều nhiệt trong 30 phút để đảm bảo đạt đến nhiệt độ cần xác định độ nhớt.

Dùng bóp cao su tạo lực hút cho mực chất lỏng trong mao quản lên cao hơn mực đánh dấu thứ nhất khoảng 5mm. Để chất lỏng chảy tự do và dùng đồng hồ bấm giây xác định thời gian chất lỏng chảy từ mực đánh dấu thứ nhất đến mực đánh dấu thứ hai. Lặp lại quá trình này. Kết quả được ghi nhận khi sai số giữa 2 lần đo 0.2%

4 . Kết quả tính toán

Mẫu thử nghiệm : dầu DO

Nhớt kế : có hằng số nhớt kế C = 0.01395

Lần 1 : t = 205 s

Lần 2 : t = 204 s

Suy ra t = ( 204 + 205) / 2 = 204.5 s

Độ nhớt : V = C.t = 0.01395 . 204.5 = 2.852775 cSt

5 . Bàn luận :

A . Ý nghĩa của độ nhớt:

Đặc trưng cho khả năng bôi trơn của sản phẩm.

Đặc trưng cho khả năng lưu chuyển của sản phẩm. Sản phẩm có độ nhớt càng cao thì khả năng lưu chuyển càng kém.

Liên quan đến khả năng tạo sương của nhiên liệu. Độ nhớt càng cao, khả năng tạo sương càng khó.

B . Độ nhớt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng và khi áp suất không quá lớn thì độ nhớt của chất lỏng không phụ thuộc áp suất. Một vấn đề khó khăn đối với các chất bôi trơn động cơ máy nổ là phải giữ cho nhiệt độ không cao quá để khỏi làm giảm độ nhớt của các chất bôi trơn.

Page 25: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Độ nhớt của một số chất ở nhiệt độ khác nhau để chứng minh ý kiến trên :

Chất Hệ số nhớt (Ns/m2)

  0oC 15oC

Gly-xê-rin 4,6 1,5

Nước 1,8.10-3 1,1.10-3

Ête 0,29.10-3 0,25.10-3

Thuỷ ngân 1,7.10-3 1,6.10-3

Không khí 17,1.10-6 18,1.10-6

Hyđrô 8,6.10-6 8,9.10-6

Ôxy 18,7.10-6 19,5.10-6

Hơi nước 9,0.10-6 9,7.10-6

C . Độ nhớt – là tính chất đơn quan trọng nhất của một dầu bôi trơn. Đó là một nhân tố trong sự tạo màng dầu bôi trơn, ảnh hưởng đến sự sinh nhiệt ở phần dịch chuyển, khống chế hiệu quả sự bịt kín và tiêu thụ định mức, xác định dễ dàng với những máy mà có thể được khởi động dưới điều kiện lạnh. Độ nhớt là việc đo sự cản trở đối với dòng chảy, hoặc ma sát bên trong của loại dầu nào đó

II . ĐIỂM CHỚP CHÁY CỐC KÍN

1. Nguyên tắc

Phương pháp này dùng cho các chất lỏng có điểm chớp cháy < 930C, ngoại trừ bitume lỏng và các chất lỏng có khuynh hướng tạo thành màng trên bề mặt, được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D 56.

Mẫu được đặt trong thiết bị thí nghiệm với nắp đóng và được gia nhiệt ở một tốc độ truyền nhiệt ổn định; một ngọn lửa có kích thước tiêu chuẩn được đưa vào cốc ở phạm vi qui định. Điểm

Page 26: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó dưới tác dụng của ngon lửa thử, hỗn hợp hơi nằm ở phía trên mẫu đủ để bắt lửa chớp cháy

2. Cách tiến hành

Mẫu thí nghiệm được giữ ở nhiệt độ môi trường, do vậy đã đảm bảo mẫu được giữ ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chớp cháy dự đoán ít nhất 110C.

Đong 50ml mẫu cho vào cốc. Tránh làm ướt phần cốc phía trên mực chất lỏng cuối cùng. Phá vỡ bọt khí trên bề mặt mẫu. Lau sạch bề mặt bên trong của nắp bằng khăn giấy.

Gắn nắp và nhiệt kế vào đúng vị trí.

Thắp ngọn lửa thử và điều chỉnh kích thước của nó bằng với kích thước của hạt gắn trên nắp. Vận hành cơ cấu trên nắp để hướng ngọn lửa thử vào không gian hơi nước của cốc và nhanh chóng đóng lại

Điều chỉnh nhiệt độ cung cấp để đạt được tốc độ 3oC /phút.

Khi nhiệt độ của mẫu trong cốc thử thấp hơn 60C so với nhiệt độ chớp cháy dự đoán thì bật ngọn lửa thử và lặp lại việc thử sau mỗi lần tăng nhiệt độ lên 10C

Quan sát việc cung cấp ngọn lửa thử gây ra sự bắt lửa rõ ràng bên trong cốc, nhiệt độ quan sát và ghi nhận của mẫu lúc này là nhiệt độ chớp cháy.

Ngưng thí nghiệm và tắt nguồn nhiệt. Nâng nắp lên và lau sạch ngững chỗ bẩn. Lấy cốc đựng mẫu ra, đổ mẫu và lau khô.

3. Kết quả thí nghiệm :

Lần 1 : t = 65 oC

Lần 2 : t = 66 oC

Suy ra : Nhiệt độ điểm chớp cháy : ( 65+ 66 ) / 2 = 65.5 oC

4. Bàn luận :

A. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thu được :

Quá trình điều chỉnh tốc độ gia nhiệt.

Điều kiện thí nghiệm chưa kín gió (có quạt, gần cửa sổ)

Khoảng cách giữa bầu nhiệt kế và miệng cốc.

Lắc đều mẫu trước khi làm thí nghiệm.

Page 27: BAOCAO TN Chuyen de Dau Khi

Nếu dự đoán quá sai lệch so với điểm chớp cháy ta thử lửa nhiều lần thì kết quả thí nghiệm không còn chính xác .

B . Nhiệt độ bốc cháy xác định xu hướng hình thành hỗn hợp có thể cháy với không khí dưới điều kiện thí nghiệm , nó là một trong những chỉ tiêu để đánh giá mức độ dễ bốc cháy của nhiên kiệu cũng như thời gian cảm ứng trong động cơ . No có ý nghĩa quan trọng trong việc tồn chứa và vận chuyển nhiên liệu . Nhiệt độ chớp cháy quá thấp có thể gây cháy nổ > Nó cũng là dấu hiệu cho thấy nhiên liệu đã bị lẫn các loại khác có độ bay hơi cao hơn . Nhiệt độ chớp cháy hầu như không có ý nghĩa đối với chất lượng của nhiên liệu khi đánh giá trên góc độ tính năng sử dụng của các thiết bị sử dụng nó . Đối với các sản phẩm dầu mỏ thì nhiệt độ chớp cháy là khác nhau . Xăng có nhiệt độ chớp cháy khoảng 40 oC , nhiên liệu động cơ phản lực có điểm chớp cháy từ 28-60 oC(trung binh 40) , diesel từ 35-80 oC( trung bình 60 ) , phân đoạn dầu nhờn 120-325 oC.