Лабораторная работа № 3. «Давление насыщенных паров нефтепродуктов»

«Давление насыщенных паров нефтепродуктов»

1. Цель работы: определение давления насыщенных паров автомобильных и реактивных топлив и легких углеводородов.

2. Теоретические основы:

Для индивидуальных жидких веществ давление насыщенного пара, т. е. пара, находящегося в равновесии с жидкостью - физическая кон­станта, зависящая только от молекулярных свойств данной жидкости и от температуры. Для жидкостей неоднородного состава, таких, как бензины давление насыщенных паров при данной температуре является сложной функцией состава бензина и зависит от объема пространства, в котором находится паровая фаза. Это объясняется тем, что при раз­ных объемах будет испаряться, т. е. переходить в паровую фазу, разное количество компонентов с наибольшим давлением пара и, следовательно, состав жидкой фазы будет также различным. Таким образом, для каждого соотношения жидкой и паровой фаз равновесие паров будет устанавливаться с жидкостью разного состава, что повлияет и на дав­ление насыщенного пара. Для получения сравнимых результатов при определении давления паров это необходимо учитывать и поддерживать соотношение паровой и жидкой фаз постоянным, т. е. проводить опре­деления в стандартной аппаратуре.

Давление насыщенных паров авиационных и автомобильных топлив, а также реактивного топлива Т-2 является техническим показателем этих топлив. Определение давления насыщенных паров моторных топлив проводится в герметичной стандартной металлической «бомбе Рейда» путем замера давления по манометру при 38^оС и соотношении жидкой и па­ровой фаз 1: 4.

Бомба Рейда состоит из двух частей (см.рис.3) - топлив­ной 2 и воздушной 3 камер, которое соединяются на резьбе. Отношение объема воздушной камеры к объему топливной камеры может коле­баться от 3,8 до 4,2. Герметичность аппарата в собранном виде проверяют заполнением его воздухом под давлением 0,7 МПа и погру­жением в воду. Если аппарат не герметичен, можно применить свин­цовые прокладки. В бане при определении необходимо поддерживать постоянную температуру 38^оС. Это достигается с помощью нагревательного устройства 6 с терморегулятором.

3. Правила по технике безопасности:

Определение давления насыщенных паров необходимо проводить с соблюдением мер безопасности. Не разливать нефтепродукты на рабочие поверхности. Не проводить выполнение работы вблизи открытых источников огня. Использовать защитные перчатки для рук. По окончании работы все отработанные нефтепродукты слить в специальные ёмкости.

4. Задание на выполнение лабораторной работы:

Определить давление насыщенных паров автомобильных и реактивных топлив и легких углеводородов. Рассчитать конечное давление с учетом поправки, сопоставить со значениями ГОСТ, сделать вывод. (Марки испытуемых нефтепродуктов по заданию преподавателя).

5. Перечень используемого оборудования:

- манометр;

- бомба Рейда;

- термостат с автоматической регулировкой температуры.

6. Содержание и форма отчета:

Отчет о выполненной работе должен включать следующие разделы:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Используемые нефтепродукты.

4. Схема установки и её описание.

5. Описание эксперимента и условия его проведения.

6. Экспериментальные данные и результаты их обработки.

7. Выводы по работе.

8. Перечень используемой литературы.

7. Порядок выполнения работы:

Рис.3. Прибор для определения давления насыщенных паров (модель 7000): 1 - бомба Рейда, 2 - топливная камера, 3 - воздушная камера, 4 - манометр, 5 - водяная баня, 6 - датчик регулировки температуры.

– ополоснуть топливную камеру 2 – 3 раза испытуемым топливом и заполнить так, чтобы топливо переливалось через верх камеры;

– быстро присоединить воздушную камеру с манометром к топливной камере;

– собранную бомбу сильно встряхнуть несколько раз и полностью погрузить в заранее нагретую до 38^оС водяную баню так, чтобы воздушная камера находилась полностью в воде;

– проверить, нет ли утечки топлива из воздушной и топливной камер (если бомба оказалась негерметичной, то испытание повторяют с новой пробой топлива);

– после погружения бомбы в баню через 5 мин отмечают давление по манометру;

– вынимают бомбу из бани, опрокидывают её и сильно встряхивают, (это делают очень быстро, чтобы бомба не охлаждалась) и снова погружают бомбу в баню. Эту операцию повторяют через каждые 2 мин, наблюдая за давлением.

Когда последовательные отсчеты по манометру стано­вятся постоянными, что происходит примерно через 20 мин, отмечают давление как «неисправленное давление насыщенных паров». Во время испытания замеряют также по барометру атмосферное давление (или принимают атмосферное давление).

В отсчитанное по манометру давление насыщенных паров необходимо ввести поправку на изменение давления воздуха и паров воды в воздушной камере, вызванное различием между начальной температурой воздуха и температурой водяной бани. Поправка Δр (в Па) вычисляется по формуле:

где р_ат – атмосферное давление, Па; р_t – давление насыщенных паров воды при температуре t, Па, (см. приложение 1); t – начальная температура, измеренная в воздушной камере, ^оС; р₃₈ – давление насыщенных паров воды при 38^оС, равное 6626 Па.

Поправка р вычитается из «неисправленного давления насыщенных паров», если начальная температура воздуха ниже 38^оС, и прибавляется, если эта температура выше 38^оС.

Результаты работы представить в виде таблицы:

Нефте-продукт	Время опыта, мин	Неисправленное давление, Па	Поправка Δр, Па	Конечное давление нефтепродукта, Па	Давление нефтепродукта в соответствии с ГОСТ
….

Приложение 1