Andrey (Gabriel) Livișuri
Recent, producătorii de combustibil și amestecuri de combustibili acordă din ce în ce mai multă atenție posibilității utilizării amestecurilor de metanol în locul etanolului
Dacă mai devreme cantitatea de resurse naturale pentru producția de metanol a fost destul de limitat, deoarece dezvoltarea cu succes a tehnologiilor de extracție a gazelor de șist. situația sa schimbat radical
Există o materie primă destul de ieftină și, așa cum se întâmplă adesea în astfel de cazuri, a existat o tehnologie pentru producerea de metanol din gazele de șist
Acum este logic să se ia în considerare proprietățile metanolului. ca o componentă a amestecului de combustibil
În primul rând, bine-cunoscutele proprietati de alcool metil-metanol
METHOL ALCOOL, metanol, CH3OH, cel mai simplu dintre alcoolii grași. Lichid inflamabil transparent, incolor, cu un miros slab, ud. Greutatea CE este 0,79648 cu un punct de fierbere de 64,7 ° și un punct de topire de 95 °. Miscibil cu apa din toate punctele de vedere. Gravitatea specifică a soluțiilor apoase de alcool metilic a fost studiată de Classon și Norlin, Doroshevsky și Rozhdestvensky. Tabelele lor sunt utilizate pentru a determina conținutul de alcool metilic în soluții apoase în termeni de greutate specifică. Alcoolul metilic formează esteri cu acizi, oxidarea dă aldehidă formică (formaldehidă), acid formic și dioxid de carbon; cu un număr de metale formează compuși-alcoolați, descompuși de apă pe alcool și bază. De asemenea, formează compuși dubli cu câteva săruri anorganice: CaCI2, LiCl etc. Se arde cu flacără palidă (valoarea calorifică 5.365 cal / kg). În natură apare în cantități mici în plante fie în stare liberă, fie, mai des, sub formă de esteri.
• Metanolul alternează aluminiu. Problema este utilizarea carburatoarelor de aluminiu și a sistemelor de injecție a combustibilului în motor. Acest lucru se aplică în principal metanolul brut care conține cantități semnificative de impurități acid formic și formaldehidă. Punct de vedere tehnic metanol conținând apă pură începe să reacționeze cu aluminiu la o temperatură de peste 50 ° C, și cu oțel normal de carbon nu răspunde deloc.
•
• Hidrofilicitate. Metanolul atrage în apă, care este cauza stratificării amestecurilor de combustibil benzină-metanol.
•
• Metanolul, ca etanolul, mărește cantitatea de vapori de plastic pentru unele materiale plastice (de exemplu, polietilenă densă). Această caracteristică a metanolului mărește riscul creșterii emisiei de compuși organici volatili, ceea ce poate duce la o scădere a concentrației de ozon și la creșterea radiației solare.
•
• Volatilitate redusă la vremea rece: motoarele cu metanol curate pot avea probleme de pornire la temperaturi sub +10 ° C și diferă în ceea ce privește consumul crescut de combustibil până la atingerea temperaturii de funcționare. Această problemă, totuși, este ușor de rezolvat prin adăugarea a 10-25% benzină în metanol.
•
Nivelul scăzut de impurități de metanol pot fi utilizate în vehiculele existente de combustibil folosind inhibitori de coroziune corespunzătoare. T. n. Directiva europeană privind calitatea carburanților (Directiva Europeană privind calitatea carburanților) permite până la 3% metanol cu o cantitate egală de aditivi în benzină, prodavaemom în Europa. Astăzi, în China a folosit un miliard galoane pe an de metanol drept combustibil de transport în amestecurile de nivel scăzut utilizate în vehiculele existente și amestec la nivel înalt în vehiculele destinate utilizării metanolului ca și combustibil.
În aplicarea metanolului drept combustibil trebuie remarcat faptul că volumul și conținutul de energie de masă (valoare calorică) de metanol este de 40-50% mai mică decât cea a benzinei, dar capacitatea de încălzire spirtovozdushnyh amestecurilor de benzină și combustibil cu aer, la motorul lor de ardere variază în mod semnificativ, pentru motivul că valoare ridicată a căldurii de vaporizare metanol îmbunătățește umplerea motorului și reduce stresul termică, ceea ce duce la creșterea eficienței arderii amestecului spirtovozdushnoy.
Ca rezultat, creșterea puterii motorului este mărită cu 10-15%. Motoarele bolizi care funcționează pe metanol cu o cifră octanică mai mare decât benzina au un raport de compresie mai mare de 15: 1, în timp ce în scânteie convențional cu aprindere prin motor cu ardere internă cu compresie pentru benzină fără plumb, de regulă, nu depășește 11,5: 1.
Metanolul poate fi utilizat atât în motoare clasice cu combustie internă, cât și în celule de combustie speciale pentru a genera energie electrică.
combustibil
densitate
de energie
Amestec de aer
cu carburant specific
energie
amestec de aer
cu combustibil Specific de căldură
abur
Număr octan (RON)
Numărul octanic (MON)
benzină
32 MJ / L 14,6 2,9 MJ / kg aer 0,36 MJ / kg 91-99 81-89
Alcool butilic
29,2 MJ / L 11,1 3,2 MJ / kg aer 0,43 MJ / kg 96 78
etanol
19,6 MJ / L 9,0 3,0 MJ / kg aer 0,92 MJ / kg 132 89
Metanol 16 MJ / L 6,4 3,1 MJ / kg de aer 1,2 MJ / kg 156 92
O importanta calitate a metanolului este faptul ca in gazele de evacuare exista 2-3 ori mai putine componente toxice decat atunci cand se utilizeaza benzina. Cu toate acestea, deficiențele și resursele reduse de metanol menționate mai sus, practic, nu permit utilizarea astăzi ca combustibil independent.
Dar trebuie avut în vedere că adăugarea metanolului, de exemplu, într-o cantitate de 15%, ridică numărul octanic al amestecului de la 88 la 95,8. Cu modificarea corespunzătoare a motorului pentru a crește gradul de compresiune pe acesta, puteți obține chiar și economii de combustibil.
Ca dezavantaj al amestecului drept combustibil, se observă tendința sa spre stratificare, mai ales atunci când intră în amestecul de apă și când temperatura este scăzută.
Și aici este necesar să se ia în considerare posibilitatea utilizării omogenizării preliminare a amestecurilor de combustibili. conținând metanol (acest lucru va fi discutat mai jos)
Producția de metanol este în prezent scăzută. Dar există sugestii că, pe termen scurt, producția sa va crește de la 1-2% în raport cu producția de benzină la 15%.
În special, speranțele mari pentru metanol sunt plasate în țări cu resurse mari de biomasă vegetală și așa cum sa menționat mai sus. care au resurse mari de gaz de șist.
Îmbunătățirea tehnologiei și a producției în masă ar trebui să reducă în mod semnificativ costul metanolului și să se aștepte ca acesta să fie mai ieftin decât benzina.
Dinamizarea omogenizată a amestecurilor de combustibili lichizi pe bază de hidrocarburi, a căror componentă de bază este combustibilul diesel sau benzina. amestecat cu metanol
Prepararea amestecurilor de combustibil pe benzină (în măsură mai mică) sau motorină și metanolul este extrem de dificilă din cauza diferenței mari în vâscozitatea acestor materiale
Sistemul de omogenizare dinamică a amestecurilor de combustibili poate pregăti un amestec de combustibil diesel sau benzină și metanol de înaltă calitate și omogen pentru o fracțiune de secundă. direct în conductă și în orice proporție necesară
Sistem de omogenizare dinamică în motoare diesel. folosind un amestec de motorină și metanol drept carburant, este montat între pompa de carburant și pompa de înaltă presiune a motorului diesel
În timpul trecerii amestecului de combustibil în care apa a fost separată de benzină sau de motorina prin sistemul de omogenizare dinamică, are loc o omogenizare în fluxul de-a lungul nivelului de turbulență. după care pompa de înaltă presiune completează procesul de omogenizare dinamică în volum și într-un factor dimensional într-un sistem tridimensional de coordonate
În procesul de omogenizare, apa sub formă de micro-picături este uniform distribuită în volumul amestecului de hidrocarburi de combustibil și după aceea acest amestec este transformat într-o micro- sau nano-emulsie
Conform rezultatelor testelor de emulsie. obținut prin sistemul de omogenizare dinamică, concentrația de funingine în gazele de eșapament este redusă cu 97%, iar nivelul și rata de realizare a căldurii crește cu cel puțin 35%
Pentru instalarea unui sistem dinamic de omogenizare pe un motor diesel, nu sunt necesare elemente suplimentare originale, iar în motorul însuși nu este necesară modificarea proiectului
Dinamică complexă de omogenizare a amestecurilor de combustibili lichizi pe bază de hidrocarburi. a cărui componentă de bază este combustibilul diesel greu
Pregătirea amestecurilor de combustibili provenite de la motorină și metanol greu este extrem de dificilă datorită diferenței mari de vâscozitate a acestor materiale
Sistemul de omogenizare dinamică a amestecurilor de combustibil poate pregăti un amestec de înaltă calitate și omogen de carburant diesel și metanol greu pentru o fracțiune de secundă. direct în conductă și în orice proporție necesară
Sistem de omogenizare dinamică în motoare diesel grele. folosind drept combustibil este montat un amestec de combustibil diesel greu și metanol între motorul pompei de combustibil și o pompă de înaltă presiune (dacă este cazul); Dacă pompa de înaltă presiune nu face parte din motor. sistemul de omogenizare dinamică este instalat pe conducta de combustibil după pompa de combustibil
În timpul trecerii amestecului de combustibil, în care apa sau separate de păcurii grele sau cheaguri grele formate combustibil diesel prin sistemul de omogenizare dinamic se omogenizează prin turbulență în nivelul fluxului. după care o pompă de înaltă presiune sau duze are loc proces dinamic de finalizare omogenizare în volumul și în factorul mărime în sistemul tridimensional de coordonate
În procesul de omogenizare, apa sub formă de micro-picături este uniform distribuită în volumul amestecului de hidrocarburi de combustibil și după aceea acest amestec este transformat într-o micro- sau nano-emulsie
Conform rezultatelor testelor de emulsie. obținut prin sistemul de omogenizare dinamică, concentrația de funingine în gazele de eșapament este redusă cu 97%, iar nivelul și rata de realizare a căldurii crește cu cel puțin 35%
Pentru a instala un sistem dinamic de omogenizare pe un motor care utilizează combustibil diesel greu ca combustibil. Nu necesită elemente suplimentare originale și în motorul însuși nu este necesară modificarea proiectului
Dinamica omogenizării amestecurilor de combustibili hidrocarburi cu o componentă de bază a păcurii
Pregătirea amestecurilor de combustibili din combustibil și metanol este extrem de dificilă datorită diferenței mari de vâscozitate a acestor materiale și datorită eterogenității păcurii
Sistemul de omogenizare dinamică a amestecurilor de combustibili poate pregăti un amestec de ulei de combustibil și metanol de înaltă calitate și omogen pentru o fracțiune de secundă. direct în conductă și în orice proporție necesară
În cazul unui nivel deosebit de ridicat de eterogenitate a păcurii. simplitatea constructivă a sistemului. permite utilizarea sa treptată prin formarea unei scheme secvențiale graduale (pas cu pas) pentru prepararea unui amestec de combustibil bazat pe păcură
Sistem de omogenizare dinamică în motoarele mari. folosind ca combustibil un amestec de combustibil și metanol, este montat între pompa de carburant și elementul ulterior al sistemului de combustibil al motorului
În timpul trecerii amestecului de combustibil, în care apa este separat de ulei combustibil rezidual sau un flux de combustibil lichid în care cheaguri și bulgări formați prin sistemul de omogenizare dinamic se omogenizează prin turbulență în nivelul fluxului. apoi în injector sau în injector, procesul de omogenizare dinamică în volum și în factorul dimensional în sistemul de coordonate tridimensional
În procesul de omogenizare, apa sub formă de micro-picături este uniform distribuită în volumul amestecului de hidrocarburi de combustibil și după aceea acest amestec este transformat într-o micro- sau nano-emulsie
Conform rezultatelor testelor de emulsie. obținut prin sistemul de omogenizare dinamică, concentrația de funingine în gazele de eșapament este redusă cu 97%, iar nivelul și rata de realizare a căldurii crește cu cel puțin 35%
Pentru instalarea sistemului de omogenizare dinamică pe motorul specificat, nu sunt necesare elemente suplimentare originale, iar în motorul însuși nu este necesară efectuarea unor modificări de proiectare
Pregătirea amestecurilor de combustibil și emulsiilor de hidrocarburi în rafinării specializate
În rafinăriile de petrol, sistemul de omogenizare dinamică a lichidelor de hidrocarburi trebuie să includă o pompă de înaltă presiune care funcționează pe principiul unei pompe de înaltă presiune a unui motor diesel
Acest sistem integrat poate fi folosit ca o componentă de amestecare a unui amestec combustibil al unei pompe sau ca sistem de reciclare a unui amestec combustibil în rezervoarele de stocare
Instalarea unor astfel de sisteme poate fi efectuată pe echipamentul utilizat fără refacerea sau modernizarea acestuia, dar în acest caz sistemul trebuie să includă pompe pentru alimentarea componentelor amestecului către sistem
Una din aplicațiile sistemului de omogenizare dinamică în rafinăriile de țiței este opțiunea de a forma un amestec de combustibil atunci când se alimentează componente ale unui amestec de combustibil într-un rezervor de transport;
Deoarece timpul de preparare a amestecului de combustibil în sistem este o fracțiune de secundă. prepararea amestecului atunci când este alimentat într-un rezervor de transport. Aceasta permite ca la întreprindere să nu existe rezervoare speciale pentru depozitarea amestecului de combustibil
Pregătirea amestecurilor de hidrocarburi la benzinării
La stațiile de benzină, sistemul de omogenizare dinamică a lichidelor de hidrocarburi trebuie să includă o pompă de înaltă presiune care funcționează pe principiul unei pompe de înaltă presiune a unui motor diesel
Acest sistem integrat poate fi folosit ca o componentă de amestecare a unui amestec combustibil al unei pompe sau ca sistem de reciclare a unui amestec combustibil în rezervoarele de stocare
Instalarea unor astfel de sisteme poate fi efectuată pe echipamentul utilizat fără refacerea sau modernizarea acestuia, dar în acest caz sistemul trebuie să includă pompe pentru alimentarea componentelor amestecului către sistem
Una dintre aplicațiile sistemului de omogenizare dinamică la stațiile de benzină este opțiunea de formare a unui amestec combustibil când amestecul de combustibil este alimentat direct în rezervorul de combustibil al unei mașini sau al unui alt vehicul;
Deoarece timpul de preparare a amestecului de combustibil în sistem este o fracțiune de secundă. prepararea amestecului atunci când vehiculul este introdus în rezervor. Aceasta permite ca la întreprindere să nu existe rezervoare speciale pentru depozitarea amestecului de combustibil
Prepararea amestecurilor de combustibili hidrocarbonați într-un sistem dinamic de omogenizare. montat direct în motorul cu combustie internă
În cazul. dacă în vehicul poate fi instalat un rezervor suplimentar pentru a doua componentă a amestecului de combustibil. Pregătirea amestecului de combustibil poate fi efectuată printr-un sistem dinamic de omogenizare direct în conducta de combustibil
Posibilitatea unei astfel de opțiuni a fost testată pe un motor diesel serios și ca urmare a unui astfel de test (a fost produsă o emulsie de combustibil de tip apă-ulei, adică combustibilul diesel a fost emulsionat cu apă de la robinet)
Ca urmare a acestei utilizări a emulsiei, concentrația de funingine din gazele de eșapament a scăzut cu 97% (raportul de amestecare în emulsie este de 20% apă cu 80% motorină)
Instalarea unui sistem dinamic de omogenizare pe un motor cu combustie internă atunci când este fabricat într-o întreprindere specializată
Pentru a instala un sistem dinamic de omogenizare pe un motor nou fabricat cu ardere internă, nu sunt necesare elemente noi în proiectarea motorului
Un sistem este introdus în conducta de combustibil după pompa de combustibil. ieșirea din care este conectată la intrarea la pompa de înaltă presiune sau, în absența acesteia, la intrarea în elementul structural. după pompa de combustibil
Instalarea sistemului de omogenizare dinamică a amestecurilor de combustibili hidrocarbonați și a combustibilului lichid de hidrocarburi pe un motor cu combustie internă. care este în funcțiune
Pentru a instala un sistem dinamic de omogenizare pe un motor reparativ sau modificat cu ardere internă, nu sunt necesare elemente noi în proiectarea motorului
Un sistem este introdus în conducta de combustibil după pompa de combustibil. ieșirea din care este conectată la intrarea la pompa de înaltă presiune sau, în absența acesteia, la intrarea în elementul structural. după pompa de combustibil
lucruri utile? presa:
Trimiteți-le prietenilor: