Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Органічна хімія і паливо





Розповсюдження автомобільного, авіаційного та інших видів транспорту, у яких використовуються бензинові, дизельні або реактивні двигуни, є однією з найбільш характерних рис технічного прогресу сучасного суспільства. Основним джерелом палива для всіх видів транспорту являється нафта. Фракційна переробка нафти призводить до її поділу на фракції:

1) вуглеводневий газ (пропан, бутан);

2) бензинова фракція (Ткип. до 200º С);

3) керосин (Т кип. 220-275º С);

4) газойль або дизельне паливо (Ткип. 200-400º С);

5) мастильні олії (Ткип. вище 300º С);

6) залишок (мазут).

До складу бензинової фракції входять петролейний етеркип. 20-40º С) і екстракційний бензинкип. 60-120º С). Фракція, що має Ткип. 40-200º С, називається бензином і містить вуглеводні С69. Керосин містить вуглеводні С916, використовується в невеликих опалювальних пристроях та турбінах. Газойль або дизельне паливо використовується головним чином як паливо для дизельних двигунів. Мастильні масла (або нафтові масла) містять вуглеводні С2050, очищують і використовують як мастильні матеріали (олії циліндрові, низькозастигаючі, турбінні, компресорні, автомобільні, авіаційні тощо). Мазут використовують як паливо або після вакуумної перегонки одержують більш висококиплячу фракцію. Залишок – асфальт (ізоляційний вологозахисний матеріал). До речі, таке застосування має і природній асфальт, що добувають на о. Тринидат у Карибському морі та в Ізраелі у Мертвого моря.

Основним моторним паливом у наш час є бензин.

Процеси, що відбуваються у циліндрах бензинового двигуна.

У цьому двигуні відбувається спалювання попередньо стиснутої суміші пари бензину і повітря, підпаленої електричною іскрою. Суміш швидко спалахує з утворенням вуглекислого газу і води, а також невеликої кількості продуктів неповного окиснення (у тому числі чадного газу). Частина енергії, що звільняється у процесі горіння, за допомогою руху поршня перетворюється у механічну енергію.

Паливо для бензинових двигунів має різні властивості. При використанні деяких з них двигун працює нормально, а інші призводять до стукоту мотора. Це означає, що згоряння відбувається дуже швидко, тобто замість спокійного горіння відбулася детонація і сила вибуху неправильно розподілилася у стиснутому просторі. Представником неякісного палива є гептан СН3(СН2)5СН3, в той час як 2, 2, 4-триметилпентан (у побуті його невірно називають ізооктаном), навпаки має в цьому відношенні унікальні властивості. Ці дві сполуки були покладені в основу шкали октанових чисел: гептану за визначенням надано значення нуль, а “ізооктану” – сто. Відповідно до цієї шкали, наприклад, бензин з октановим числом 90 має властивості суміші 90 % “ізооктану” і 10% гептану. Чим вище октанове число палива, тим вища його якість. Деякі сполуки мають октанове число більше 100.

Бензин, що отримують з нафти шляхом простої перегонки, має октанове число 50-55 і непридатний для безпосереднього використання у двигунах. Для підвищення октанового числа використовують:

1. Каталітичний крекінг – високотемпературна переробка нафтових фракцій з використанням каталізаторів. Каталізатори (алюмосилікати складу mAI2O3 . nSiO2, цеоліти) забезпечують ізомеризацію і циклізацію вуглеводнів, за рахунок чого підвищується їх октанове число:

Варіантом каталітичного крекінгу є гідрокрекінг:

Каталізують цей процес суміші NiO+WO3 або СоО+МоО3, які наносять на цеоліти чи аморфні алюмосилікати.

2. Риформінг – каталітична переробка бензинових фракцій прямої перегонки нафти за допомогою водню під тиском з використанням каталізаторів. У якості каталізаторів використовують Pt/SiO2 або Pt/Al2O3 – це для платформінгу. Якщо риформінг проводять в атмосфері водню, то говорять про гідрориформінг:

Риформінг складається з процесів дегідрування, гідрування і ізомеризації алканів. Перетворення нерозгалужених алканів у розгалуженні можна схематично представити наступним чином:

Інколи октанове число підвищують, додаючи сполуку, яка має високе октанове число (наприклад, толуен чи тетраетилсвинець Pb(C2H5)4).

Дизельне паливо – це основне паливо для двигунів Дизеля. У циліндрах цих двигунів повітря стискується до більших величин, ніж у бензинових двигунах. При швидкому стискуванні повітря нагрівається приблизно до 3000 С; у нього впорскується мілкодисперсне паливо і відбувається швидке горіння суміші. Для характеристики дизельного палива використовують не октанові, а цетанові числа. Нульове значення має 1-метилнафтален, а цетан (гексадекан CH3(CH2)14CH3) має цетанове число 100.

Ракетні палива складають 90% маси ракети і бувають рідкими і твердими. Рідкі палива складаються з двох компонентів: палива і окисника (табл. 4.5).

 

Таблиця 4.5 – Види рідкого палива

Паливо Окисник
Рідкий водень Рідкий кисень
Рідкий водень Рідкий азот
Вуглеводні С12 – С15 Рідкий кисень
Вуглеводні С12 – С15 Н2О2 (w = 98 %)
Гідразин (NH2 – NH2) Нітроген оксид

 

Тверді ракетні палива складаються з трьох компонентів і окисника (амоній перхлорат), відновника (алюміній) і полімерної складової (полібутадієн або поліуретан), яка потрібна для постійного горіння.







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 651. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия