Nghiên cứu sử dụng mỡ đà điểu làm dầu mỡ bôi trơn cho thiết bị tàu thủy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN ĐÌNH PHONG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỠ ĐÀ ĐIỂU LÀM DẦU MỠ BÔI TRƠN CHO THIẾT BỊ TÀU THỦY CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT TÀU THỦY MÃ SỐ: 60 52 32 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS.QUÁCH ĐÌNH LIÊN Nha Trang, tháng 06 năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Trần Đình Phong LỜI CÁM ƠN Sau một thời gian làm việc tích cực, được sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn PGS.TS Quách Đình Liên, thầy Th.S Phùng Minh Lộc, các quí thầy trong Bộ môn Động lực và Khoa kỹ thuật tàu thủy, Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường trường Đại học Nha Trang, Ban Lãnh đạo Tổng Công ty Khánh Việt, Ban Lãnh đạo Nhà máy thuốc lá Khatoco Khánh Hòa, các bạn đồng nghiệp, các cơ quan liên quan cho đến nay bản luận văn đã được hoàn thành. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp đỡ trên. Vì thời gian và trình độ còn hạn chế vì vậy bản luận văn chắc chắn còn nhiều sai sót, tôi mong được sự thông cảm và góp ý của các quí thầy, các bạn đồng nghiệp cũng như mọi người quan tâm đến vấn đề này để luận văn được hoàn chỉnh. Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Trần Đình Phong i MỤC LỤC Đề mục Trang Mục lục i Danh mục các chữ viết tắt iii Danh mục các bảng sử dụng trong luận văn iv Danh mục các hình vẽ sử dụng trong luận văn vii Lời nói đầu x Chương 1: Vật liệu bôi trơn và các thành phần chủ yếu của vật liệu bôi trơn 1 1.1. Tổng quan về bôi trơn và vật liệu bôi trơn. 1 1.2. Các thành phần chủ yếu của vật liệu bôi trơn 3 1.2.1. Dầu gốc và các loại dầu gốc được dùng để pha chế vật liệu bôi trơn. 4 1.2.2. Phụ gia cho vật liệu bôi trơn 9 1.2.3. Mỡ và pha chế mỡ dẻo làm vật liệu bôi trơn 10 1.2.3.1. Khái niệm về chất bôi trơn dẻo 10 1.2.3.2. Tính chất của mỡ nhờn. 11 1.2.3.3. Phân loại mỡ. 14 1.2.3.4. Chất làm đặc cho mỡ. 15 1.2.3.5. Dầu nhớt dùng để pha chế mỡ. 20 1.2.3.6. Phụ gia cho mỡ. 24 1.2.3.7. Cấu trúc của mỡ 25 1.2.3.8. Sản xuất mỡ. 29 1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 31 1.4. Tình hình nghiên cứu trong nước. 33 Chương 2: Thử nghiệm tinh chế methylester từ mỡ đà điểu để làm dầu gốc pha chế mỡ bôi trơn. 36 2.1. Nguồn nguyên liệu mỡ đà điểu và ý tưởng nghiên cứu. 36 2.1.1. Trên thế giới 36 2.1.2. Những xu thế chăn nuôi đà điểu Ostrich hiện nay trên thế giới 38 2.1.3. Quá trình nghiên cứu và phát triển chăn nuôi đà điểu ở Việt Nam. 39 ii 2.2. Thí nghiệm sản xuất tinh chế dầu gốc từ mỡ đà điểu. 40 2.2.1. Giới thiệu về dầu gốc (methylester) 41 2.2.2. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất methylester làm dầu gốc từ mỡ đà điểu. 41 2.2.3. Bố trí thí nghiệm 45 2.2.4. Kết quả và nhận xét……… 50 Chương 3: Thử nghiệm nấu mỡ bôi trơn từ methylester tinh chế từ mỡ đà điểu 67 3.1. Thí nghiệm sản xuất mỡ bôi trơn từ dầu gốc của mỡ đà điểu trên nền xà phòng Liti hydroxit (LiOH). 67 3.1.1. Dầu làm môi trường phân tán cho mỡ bôi trơn. 67 3.1.2. Phụ gia cho mỡ bôi trơn 71 4.1.3. Chất làm đặc. 71 3.1.4. Phương pháp tổng hợp mỡ bôi trơn 73 3.1.5. Thiết bị thí nghiệm 73 3.1.6. Qui trình sản xuất mỡ bôi trơn 74 3.1.7. Lựa chọn phương án pha chế thành phần của mỡ bôi trơn 78 3.1.8. Sản phẩm mỡ thu được và các tính chất cơ bản của mỡ 78 3.2. Thực nghiệm đối chứng mỡ bôi trơn được sản xuất từ dầu gốc mỡ đà điểu. 79 3.2.1. Phương pháp thực nghiệm 79 3.2.2. Tiến hành thực nghiệm đối chứng. 80 Phần kết luận và đề xuất ý kiến 89 Tài liệu tham khảo 91 Phụ lục 1 93 Phụ lục 2 105 Phụ lục 3 110 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MP: Mỡ đa chức năng. HT và LT: Chịu nhiệt độ cao và thấp. HL và LL: Tải trọng cao và thấp. HV: Độ nhớt cao. PTFE: Polytetrafluoroethylene. CH Séc: Cộng hòa Séc. TTNCGC Thụy Phương: Trung tâm Nghiên cứu gia cầm Thụy Phương. Bộ Nông nghiệp và PTNT: Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn. CHDC Nhân dân Lào: Cộng hòa dân chủ Nhân dân Lào. TBKT: Tiến bộ kỹ thuật. Viện Nghiên Cứu CNSH và Môi Trường Trường Đại học Nha Trang: Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường Trường Đại học Nha Trang. NLGI (USNational Lubricating Grease Institute): Viện nghiên cứu mỡ bôi trơn của Mỹ. NXB KHKT: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. DTV Việt Nam: Dầu thực vật Việt Nam. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. iv DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN STT Trang 1. Bảng 1-1: Các thành phần chính để sản xuất mỡ dẻo. 04 2. Bảng 1-2: Đánh giá các tính chất của dầu nhớt được pha chế từ các 07 loại dầu gốc khoáng và tổng hợp. 3. Bảng 1-3: Phạm vi nhiệt độ sử dụng và các dầu khoáng và tổng hợp 08 được sử dụng. 4. Bảng 1-4: So sánh tính chất sử dụng của một số loại dầu. 09 5. Bảng 1-5: Điểm nhỏ giọt của một số loại mỡ có chất làm đặc khác nhau. 12 6. Bảng 1-6: Phân loại mỡ theo NLGI. 14 7. Bảng 1-7: Hệ xà phòng kép li ti (Lithium complex soap systems). 18 8. Bảng 1-8: Các chất lỏng làm đặc tạm thời (Temporarily thickened fluids). 20 9. Bảng 1-9: So sánh một số tính chất của các loại mỡ có dầu gốc và 21 chất làm đặc khác nhau. 10. Bảng 1-10: Hàm lượng của chất phụ gia trong mỡ. 24 11. Bảng 1-11: Một số loại mỡ được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm. 25 12. Bảng 1-12: Cấu trúc thường gặp ở một số loại mỡ với chất làm đặc 29 khác nhau và các tính chất sử dụng của nó. 13. Bảng 2-1: Kết quả phân tích mẫu mỡ đà điểu thô chưa qua tinh chế. 43 14. Bảng 2-2: Xác định nhiệt độ rán thích hợp. 46 15. Bảng 2-3: Xác định nhiệt độ trung hòa. 46 16. Bảng 2-4: Xác định thời gian trung hòa. 47 17. Bảng 2-5: Xác định nồng độ NaCl thích hợp cho quá trình rửa. 47 18. Bảng 2-6: Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình rửa dầu. 47 19. Bảng 2-7: Xác định nhiệt độ thích hợp cho phản ứng chuyển ester. 48 20. Bảng 2-8: Xác định tỉ lệ dung dịch methanolxide/dầu của phản ứng 48 chuyển ester. v 21. Bảng 2-9: Xác định tỉ lệ giữa NaOH và methenol của dung dịch 49 methanolxide cho phản ứng chuyển ester. 22. Bảng 2-10: Xác định thời gian khuấy phù hợp cho phản ứng chuyển ester. 49 23. Bảng 2-11: Kết quả xác định chế độ rán dầu. 51 24. Bảng 2-12: Kết quả xác định nhiệt độ trung hòa lần 1. 53 25. Bảng 2-13: Kết quả xác định nhiệt độ trung hòa lần 2. 54 26. Bảng 2-14: Kết quả xác định thời gian trung hòa lần 1. 55 27. Bảng 2-15: Kết quả xác định thời gian trung hòa lần 2. 56 28. Bảng 2-16: Kết quả xác định nồng độ NaCl thích hợp cho quá trình rửa. 58 29. Bảng 2-17: Kết quả xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình rửa dầu. 59 30. Bảng 2-18: Kết quả xác định nhiệt độ thích hợp cho phản ứng 60 chuyển ester. 31. Bảng 2-19: Kết quả xác định tỉ lệ dung dịch methanolxide của phản ứng 62 chuyển ester. 32. Bảng 2-20: Kết quả xác định tỉ lệ giữa NaOH và methanol của 63 dung dịch methanolxide dùng cho phản ứng chuyển ester. 33. Bảng 2-21: Kết quả xác định thời gian khuấy phù hợp cho phản ứng 65 chuyển ester. 34. Bảng 2-22: Chỉ tiêu kỹ thuật của dầu gốc được tinh chế từ mỡ đà điểu. 66 35. Bảng 3-1: Thành phần axit béo của dầu tinh chế từ mỡ đà điểu. 67 36. Bảng 3-2: Thành phần phụ gia có trong mỡ bôi trơn. 71 37. Bảng 3-3: Chỉ tiêu kỹ thuật của Axit 12 – hydroxystearic (C 18 H 36 O 3 ). 72 38. Bảng 3-4: Chỉ tiêu kỹ thuật của Liti hydroxyt (LiOH). 72 39. Bảng 3-5: Thành phần nguyên liệu. 73 40. Bảng 3-6: Tính chất của mỡ bôi trơn theo tỷ lệ pha chất phụ gia. 78 41. Bảng 3-7: Kết quả phân tích mỡ bôi trơn được sản xuất từ dầu gốc 79 tinh chế của mỡ đà điểu. 42. Bảng 3-8: Thông số kỹ thuật của máy khảo nghiệm ma sát. 81 43. Bảng 3-9: Tổng hợp kết quả thực nghiệm của mỡ Castrol - Spheerol sx 3. 86 vi 44. Bảng 3-10: Tổng hợp kết quả thực nghiệm của mỡ bôi trơn được 86 chế biến từ dầu gốc của mỡ đà điểu. 45. Bảng 3-11: Đối chiếu các chỉ tiêu của các mẫu mỡ. 88 [...]... t làm c cho m c không ch có tác d ng làm c, mà nó còn có tác d ng làm thay i tính ch t c a ch t bôi trơn l ng Vì v y ph i cân nh c làm c nó không có nh hư ng không l i cho các tính ch t c a ch t bôi trơn l ng, các ch t làm c không nh ng ph i m b o ư c tính ch t bôi trơn v n có c a ch t bôi trơn l ng mà còn có tác d ng h tr m l a ch n các ch t i u ki n ch t bôi trơn l ng không th nâng cao kh năng bôi. .. u bôi trơn thích ng M i lo i d u m áp ng cho m t i u ki n làm vi c, nên th trư ng v t li u bôi trơn hi n nay r t phong phú, nhi u ch ng lo i và tác d ng c a m i ch ng lo i có khác nhau nên òi h i ngư i tiêu dùng ph i có nh ng hi u bi t nh t nh v v t li u bôi trơn 1.2 Các thành ph n ch y u c a v t li u bôi trơn [3] Ch t bôi trơn l ng, thư ng g i là d u bôi trơn Nó là lo i ch t l ng dùng bôi trơn cho. .. mòn khi ư c bôi trơn b ng d u m 3 pha ch d u m bôi trơn ư c s n xu t t m mài à i u i tư ng và ph m vi nghiên c u - i tư ng nghiên c u c a à i u - Ph m vi nghiên c u: tài: M bôi trơn ư c tinh ch s n xu t t m xiv + T o ra ư c s n ph m d u g c (methylester) t m à i u nghi m pha ch và n u m t d u g c (methylester) ư c tinh ch t m + t ó th à i u i ch ng th nghi m các tính ch t bôi trơn c a m bôi trơn ư c s... trơn ư c s n xu t t d ug cm à i u v i các lo i m bôi trơn khác 4 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a tài Thông qua vi c nghiên c u s d ng m à i u dùng làm d u m bôi trơn cho thi t b tàu th y, nh m nâng cao hi u qu v m t kinh t và giúp ph n c i thi n môi trư ng K t qu nghiên c u c a tài có th áp d ng cho các thi t b c n bôi trơn như: - Các thi t b trên tàu th y - Các thi t b trong công ngh ch bi n th... trong công ngh ch bi n th c ph m - Các thi t b cơ khí nông c … 1 CHƯƠNG 1 V T LI U BÔI TRƠN VÀ CÁC THÀNH PH N CH Y U C A V T LI U BÔI TRƠN 1.1 T ng quan v bôi trơn và v t li u bôi trơn T lâu con ngư i ã phát hi n ra ngu n d u m và l y nó làm ch t cho i s ng c bi t là làm nhiên li u ch y các lo i t ph c v ng cơ và bôi trơn các thi t b máy móc Ngày nay nhi u ngu n năng lư ng m i ư c ưa vào s d ng trong... ma sát có tác d ng làm gi m thi u ma sát, hao mòn và tăng hi u su t cho c p truy n ng Th c ch t c a vi c bôi trơn là thay ma sát ngoài b ng ma sát n i c a ch t bôi trơn, làm gi m ma sát và tránh ti p xúc gi a hai b m t c a c p ma sát V t li u bôi trơn và các c tính c n ph i có ó là: Tác d ng c a bôi trơn: - Gi m thi u ma sát c a c p ma sát - Gi m hao mòn - Có tác d ng làm mát - Làm s ch b m t ma sát... ch t bôi trơn óng m t vai trò h t s c quan tr ng Làm b n th c ph m thông qua môi trư ng bôi trơn trong quá trình s n xu t và óng gói s làm h i cho ngư i tiêu dùng T t nhiên không ch có môi trư ng ch t bôi trơn gây nhi m cho th c ph m mà còn nhi u nguyên nhân khác Nhưng s nhi m b n qua con ư ng bôi trơn r t khó t y r a và x lý Vì v y ch t bôi trơn dùng cho công ngh th c ph m không ch i u ki n nhi t c... hoàn thi n s d ng d u m th c v t làm nguyên li u thay th ng, s d ng cho thi t b tàu th y Sau m t th i gian nghiên c u nay tôi ã hoàn thành ư c lu n văn v i 3 n i dung cơ b n sau: • Chương 1: V t li u bôi trơn và các thành ph n ch y u c a v t li u bôi trơn • Chương 2: Th nghi m tinh ch methylester t m à i u làm d u g c pha ch m bôi trơn • Chương 3: Th nghi m n u m bôi trơn t methylester tinh ch t m à... sát, mòn, bôi trơn có vai trò quan tr ng Nó quy t nh n trên 95% tin c y và tu i th c a máy và thi t b Công d ng c a d u m bôi trơn là: gi m thi u ma sát c a c p ma sát, gi m hao mòn, có tác d ng làm mát, làm s ch b m t ma sát, b o v b m t c a c p ma sát kh i ăn mòn và han g , trong m t s máy móc, ch t bôi trơn có tác d ng làm kín không gian công tác Vì nh ng ch c năng ó nên v t li u bôi trơn c n ph... u trong s d ng Ch t bôi trơn d o còn ư c g i là h n h p keo, trong ó các phân t d u bôi trơn ư c s p x p treo trên m ng lư i c a các phân t các ch t làm c, ư ng kính c a m i gi t d u không vư t quá 1 micromet Hình dáng c a chúng ph thu c vào c tính c a ch t làm y u t chính là t c c cũng như phương pháp t o thành ch t bôi trơn d o, các làm ngu i trong quá trình ch bi n Ch t bôi trơn d o là ch t l ng . từ dầu gốc mỡ đà điểu với các loại mỡ bôi trơn khác. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Thông qua việc nghiên cứu sử dụng mỡ đà điểu dùng làm dầu mỡ bôi trơn cho thiết bị tàu thủy, . nuôi đà điểu góp phần sử dụng một cách có hiệu quả nguồn mỡ đà điểu vốn sẵn có. Từ những luận điểm trên đó là lý do đề xuất đề tài: Nghiên cứu sử dụng mỡ đà điểu làm dầu mỡ bôi trơn cho thiết. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN ĐÌNH PHONG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỠ ĐÀ ĐIỂU LÀM DẦU MỠ BÔI TRƠN CHO THIẾT BỊ TÀU THỦY CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT TÀU THỦY