Лабораторная работа № 5 определение фракционного состава топлива
Цель работы: определить фракционный состав автомобильного бензина.
Фракцией называют часть топлива, выкипающую при определенной температуре.
Фракционным составом топлива называется содержание в нем тех или иных фракций, выраженное в объемных или массовых процентах. Таким образом, бензины, представляя собой смесь углеводородов, не имеют фиксированной температуры кипения, а выкипают в широком диапазоне температур (35…200 ºС) – каждая фракция при своей температуре.
Фракционный состав определяют путем перегонки топлива в специальном приборе (рис. 2), состоящем из стеклянной колбы с боковой отводной трубкой, холодильника, выполненного в виде водяной ванны, и приемника конденсата – мерного цилиндра на 100 мл. Нагрев колбы осуществляется электронагревателем с реостатом, регулирующим скорость разгонки.
Рис. 2. Схема установки для определения фракционного состава нефтепродуктов:
1 Реостат; 2 вольтметр; 3 выключатель; 4 электрическая плитка;
5 Колба; 6 термометр; 7 холодильник; 8 мерный цилиндр;
9 Положение установки термометра
Порядок проведения фракционной разгонки топлива
1. Сухим и чистым мерным цилиндром вместимостью 100 мл отмерить 100 мл испытуемого бензина и без потерь перелить его в колбу, которую следует держать с наклоном, приподняв открытый конец отводной трубки несколько выше места соединения ее с шейкой колбы. После этого мерный цилиндр, не вытирая, поставить под нижний конец холодильника.
2. Укрепить в шейке колбы на хорошо пригнанной пробке термометр так, чтобы верхняя часть его ртутного шарика находилась на уровне нижнего края отводной трубки.
3. Ввести на 85–100 мм отводную трубку колбы в верхний конец трубки холодильника и, достигнув соосности трубок, зафиксировать их с помощью плотно пригнанной пробки. После этого закрепить колбу в штативе над нагревателем.
4. Регулируют нагревание так, чтобы первая капля упала с конца трубки в приемник не раньше чем через 4 и позднее, чем 10 мин. после начала нагревания. Температуру, при которой упала первая капля, отмечают как температуру начала разгонки; она должна быть не более 4–5 мл топлива в минуту.
5. Во время разгонки через каждые 10 мл собранного в приемник бензина записывают температуру разгонки (табл. 5).
Таблица 5
Образец записи результатов разгонки бензина
Процент отгона |
НР |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
КР |
Остаток, % |
Потери, % |
Температура, ºС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для облегчения замеров необходимо, чтобы перегоняемое топливо с нижнего конца трубки холодильника стекало по стенке приемного цилиндра. Для этого после падения первой капли мерный цилиндр сдвигают так, чтобы конец трубки холодильника коснулся внутренней поверхности стенки цилиндра.
6. Перегонка считается законченной, когда прекратится рост температуры и наступит ее падение; в шейке колбы появляется белый пар. Максимальную температуру, показываемую термометром, записывают как температуру конца разгонки (КР).
7. По окончании перегонки прекращают нагревание и дают в течение 5 мин. стечь в приемник жидкости, сконцентрировавшейся в холодильнике; этот объем прибавляют к тому, при котором отмечена температура конца разгонки.
8. Оставшееся количество топлива в колбе после охлаждения сливают в небольшой мерник и определяют потери при разгонке.
b = 100 – (c + a),
где b – потери при разгонке;
а – отгон;
с – остаток в колбе.
9. Результаты разгонки представляют в виде графика, называемого кривой разгонки (рис. 3), и сравнивают с кривой фракционного состава стандартного топлива.
Рис. 3. Оценка результатов фракционной разгонки
10. Полученные результаты сравнивают с нормами ГОСТа и делают вывод о соответствии фракционного состава испытуемого топлива требованиями стандартов.
11. Дается оценка эксплуатационных качеств топлива по его фракционному составу.