quá cao, chứa rất ítparafinnặng, gần như không chứa
nước, vì độ hoà tan của nước giảm nhanh khi hạnhiệt độ. Cụ thể:
• khối lượng riêng: 0,775 – 0,840g/ml
• độ nhớtở−20 độ C: < 8cSt
• T100: nhỏ hơn khoảng 300 độ C
• nhiệt độ đóng băng: khoảng−50 độ C trở xuống Ở nhiệt độ âm, nước hoà tan có thểkết tinh. Những tinh thể nước đá có thể làm tắc bộ lọc ở máy bay. Việc hạn chế lượng nước có trong nhiên liệu khó hơn việc làm tăng độ tan của nước, do làm giảm nhiệt độ kết tinh nước. Có thể tránh bớt sự kết tinh nước bằng cách dùng chất phụ gia chống nước kết tinh. Chúng thường là các chất lưỡng chứcête-rượudùng ở hàm lượng nhỏ hơn 1500ppm nhưtetrahydrfurfurol.
Điểm khói
Mặc dù làm việc ở chế độ nghèo, nhiên liệu vẫn có thể cháy không hoàn toàn, tạo muội than tích tụ trên cánh quạt tuôc bin, ở ống phun, làm cho động cơ hoạt động không ổn định, gây ồn, mài mòn, gây nóng động cơ vì sự lệch tâm và bởi cáctia nhiệt. Sự tồn tại muội than ở nhiệt độ cao gây ra độ phát sáng lớn, làm mất nhiệt bởi
quá trình bức xạđó. Như vậy, nhiên liệu phản lực phải có tính chất cháy tạo ít muội than.
Để đánh giá khả năng cháy đó người ta dùng đại lượng điểm khói và trị số phát sáng.Điểm khói(smoke point) còn được gọi là chiều cao ngọn lửa không khói. Đó là chiều cao, tính bằngmilimét, của ngọn lửa không khói đo được nhờ một đèn chuyên dụng có tên làđèn điểm khói(smoke point lamp) theo tiêu chuẩn ASTM D1322. Nói chung hydrocacbon có tỷ số H/C lớn cho ngọn lửa không khói cao, nghĩa là ngọn lửa ít khói. Cácaromatic
cháy cho nhiều khói nhất, còn các parafin cho ít khói hơn cả. Nhiên liệu phản lực cần có điểm khói tối thiểu khoảng 25mm. Về phương diện này, nhiên liệu có càng ít aromatic, càng giàu parafin càng tốt.
Trị số phát sáng (luminometer number) là đại lượng đặc trưng cho độ phát sáng của ngọn lửa và được xác định bằng cách so sánh với ngọn lửa của hỗn hợp tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphtalen) và isooctan với quy ước trị số phát sáng của chúng lần lượt là 0 và 100. Trị số phát sáng cao cho biết nhiên liệu cháy cho ít khói. Trị số phát sáng của nhiên liệu phản lực nằm trong khoảng 40-70. TRO có trị số phát sáng là 45. Trị số phát sáng được đo trong vùng quang phổ xanh nhờ lọc sáng và tế bào quang điện. Đó là một đại lượng được dùng ngày càng ít.
Độ bền ôxy hóa
Độ bền ôxy hoá nhiệt là một tính chất cần chú ý, vì nhiên liệu phản lực cần đi qua những chỗ có nhiệt độ khá cao trong máy bay, ví dụ được dùng làm chất làm lạnh đối với dầu bôi trơn, làm chất lỏng truyền động thuỷ lực. Ở máy bay phản lựcsiêu thanh, nhiệt độ bình nhiên liệu nóng lên khi bay. Nhiệt độ bình nhiên liệu có thể đạt 350độ C, khi máy bay có tốc độ Mach 3,5 (1 Mach bằngtốc độ âm thanhtrong không khí). Ở nhiệt độ cao, khi có mặtoxy, một sốhydrocacbonđặc biệt làolefin, gôm,mercaptanbị oxy hoá, tạo ra những chất ít tan và dễ tách ra ở dạng kết tủa rắn hoặc ở dạng gôm có hại.
Kỹ thuật đánh giá độ bền oxy hóa nhiệt phổ biến nhất là Jet Fuel ermal Oxidation Tester (JFTOT), ví dụ theo ASTM D3241. Mẫu được dẫn vào một ống bằng nhôm nóng tới 260 độ C dưới áp suất 34,5bar. Sau 150 phút, đo độ giảm áp khi cho mẫu đó qua một tấm lọc có các lỗ kích thước 17micron. Nhiên liệu JET A1 có độ giảm áp nhở hơn 33mbar. Người ta cũng dùng phương pháp đo lượng gôm và kết tủa tạo ra khi giữ mẫu nhiên liệu vào bom dưới áp suất oxy 7 bar ở 100 độ C trong một khoảng thời gian nhất định. Ở Nga người ta đo lượng nhựa (gôm) thực tế sau khi cho nhiên liệu bay hơi trong dòng không khí; lượng nhựa thực tế phải không vượt quá 3–6 mg/100 cm3.
Một số hợp chất dị nguyên tố có trong nhiên liệu có tác dụng chống oxy hoá cho nhiên liệu phản lực ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên trên 100 độ C chúng không còn là chất chống oxy hoá nhiệt. Có thể tăng độ bền ôxy hoá nhiệt bằng cách dùng chất phụ gia chống ôxy hoá. Một sốion kim loạilàm giảm độ bền oxy hoá nhiệt có lẽ vì tính xúc tác của chúng.
Nhiệt cháy
Bình nhiên liệu máy bay phản lực không siêu thanh có thể thiết kế với thể tích không quá hạn chế, nên nhiệt cháy khối lượng là đặc trưng được chú ý, trong khi đó người ta phải quan tâm nhiều hơn đến nhiệt cháy thể tích ở các máy bay phản lực siêu thanh, vì ở đây thể tích bình nhiên liệu phải càng nhỏ càng tốt.Nhiệt cháy thể tíchcàng lớn, máy bay có khả năng bay càng xa.
Khả năng bay hơi
Khả năng bay hơi của nhiên liệu vẫn là một tính chất quan trọng, nhưng không bị giới hạn một cách nghiêm ngặt, vì không khó thay đổi cấu trúc vật lý củađộng cơcho phù hợp với khả năng bay hơi của nhiên liệu. Chính vì thế mà vùngnhiệt độ sôicủa nhiên liệu phản lực khá rộng, khoảng 60-300độ C. Mỗi loại động cơ đòi hỏi một nhiên liệu có vùng nhiệt độ sôi hẹp hơn. Nhiệt độ T10 đặc trưng cho chế độ khởi động, T98 đặc trưng cho khả năng cháy hoàn toàn. Sự tăng khả năng bay
12.4. LIÊN KẾT NGOÀI 25
hơi gây nguy cơ tạo bóng khí, giảm nhiệt cháy thể tích, giảm tính bôi trơn, nhưng làm quá trình cháy thuận lợi hơn.
12.1.3 Chế xuất
Các phân đoạn kerosen, LPG, phần nặng của phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp từ một số dầu mỏ parafin, dầu mỏ naphtin có thể dùng làm nhiên liệu phản lực sau không nhiều chế hoá và pha trộn các phân đoạn hoặc một số chất phụ gia. Hai quá trình chế hoá chủ yếu là loại hợp chấtlưu huỳnh, đặc biệt là ở dạng mercaptan bằng hydrotreating và loại parafin nặng có trong phân đoạn 200-300 độ C. ường nhiên liệu phản lực được tạo ra từ phân đoạn 145-240 độ C ít nhiều mở rộng hay thu hẹp, ví dụ nhiên liệu tốt và dùng phổ biến ở Nga TC-1 là sản phẩm thu được sau khi hydrotreating phân đoạn 130-250 độ C của dầu mỏ parafin.
Khác vớixăng, nhiên liệu phản lực dồi dào hơn nhiều so với nhu cầu. Ởchâu Âunhiên liệu phản lực chỉ chiếm khoảng 6%thị trườngdầu mỏ. Sau đây là một số yêu cầu phẩm chất và các đại lượng kỹ thuật cần có của nhiên liệu phản lực:
Chú thích:
• ASTM: Phương pháp xác định chỉ tiêu tiêu chuẩn của Mỹ
12.2 Xem thêm
• Nhiên liệu tên lửa
• Xăng máy bay
12.3 Tham khảo 12.4 Liên kết ngoài (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chương 13
Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học(Tiếng Anh:Biofuels,tiếng Pháp:
biocarburant) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật(sinh học) như nhiên liệu chế xuất từchất béocủa động thực vật (mỡ động vật,dầu dừa,…),ngũ cốc(lúa mỳ,ngô, đậu tương…),chất thảitrongnông nghiệp(rơm rạ,phân,…), sản phẩm thải trongcông nghiệp(mùn cưa, sản phẩm gỗ thải…),…
13.1 Phân loại chính
Nhiên liệu sinh học có thể được phân loại thành các nhóm chính như sau:
• Diesel sinh học(Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được điều chế bằng cách dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường được thực hiện thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol.
• Xăng sinh học(Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụngethanolnhư là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vàoxăngthay phụ gia chì. Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen- lu-lô, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống.
• Khí sinh học(Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm
Methanevà các đồng đẳng khác. Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ.
13.2 Ưu điểm
Trước kia, nhiên liệu sinh học hoàn toàn không được chú trọng. Hầu như đây chỉ là một loại nhiên liệu thay thế phụ, tận dụng ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên, sau khi xuất hiện tình trạng khủng hoảng nhiên liệu ở quy mô toàn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường lên cao, nhiên liệu sinh học bắt đầu được chú ý phát triển ở quy mô lớn hơn do có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí,than đá…):
• ân thiện vớimôi trường: chúng có nguồn gốc từ thực vật, mà thực vật trong quá trình sinh trưởng (quang hợp) lại sử dụng điôxít cácbon (là khí gâyhiệu ứng nhà kính- mộthiệu ứng vật lý
khiếnTrái Đấtnóng lên) nên được xem như không góp phần làm trái đất nóng lên.
• Nguồnnhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống.
13.3 Những hạn chế
Việc sản xuất cồn sinh học từ các nguồn tinh bột hoặc các cây thực phẩm được cho là không bền vững do ảnh hưởng tới an ninh lương thực. Khả năng sản xuất với quy mô lớn cũng còn kém do nguồn cung cấp không ổn định vì phụ thuộc vào thời tiết và nông nghiệp. Bên cạnh đó,giá thành sản xuấtnhiên liệu sinh học vẫn cao hơn nhiều so với nhiên liệu truyền thống từ đó việc ứng dụng và sử dụng nhiên liệu sinh học vào đời sống chưa thể phổ biến rộng.
13.4 Khả năng phát triển
Tại thời điểm hiện tại (2010), công nghệ sản xuất cồn sinh học từ các nguồn lignocellulose chưa đạt được hiệu suất cao và giá thành còn cao. eo ước tính trong sau khoảng 7-10 năm, công nghệ này sẽ được hoàn thiện và đáp ứng được nhu cầu sản xuất và thương mại. Bên
13.8. LIÊN KẾT NGOÀI 27
cạnh đó, khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu sinh học có khả năng là ứng cử viên thay thế.
13.5 Tại Việt Nam
Khí sinh học được áp dụng ở nhiều miền quê, bằng cách ủ phân để lấy khí đốt. Trên thực tế, xăng sinh học E5 đã được lưu hành trên thị trường trong nước từ năm 2010. Từ năm 2011,Việt Namcó chính sách sử dụng xăng sinh học E5 (gồm hàm lượng Ethanol khan 5% (nồng độ cồn 99,5%) và 95% xăng A92[1]) làm nguyên liệu thay thế cho xăng A92 truyền thống. Tuy nhiên, nhiều người còn lo ngại vì tính hút nước và dễ bịoxy hóacủaEthanolcó thể làm hư hại buồng đốt nhiên liệu của động cơ.
Để giải đáp nghi ngại này thì một số chuyên gia cho rằng: Do ethanol có trị số Octan cao tới 109 nên khi pha vào xăng sẽ làm tăng trị số Octane (tăng khả năng chống kích nổ của nhiên liệu). êm vào đó, với hàm lượng ôxy cao hơn xăng thông dụng, giúp quá trình cháy trong động cơ diễn ra triệt để hơn, tăng công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu, đồng thời giảm thiểu phát thải các chất độc hại trong khí thải động cơ. Đó là lý do vì sao nhiên liệu xăng sinh học được coi là nhiên liệu của tương lai, được cả thế giới quan tâm.
Cần lưu ý là nếu sử dụng nhiên liệu xăng có hàm lượng ethanol cao có thể gây ảnh hưởng đến một số chi tiết kim loại, cao su, nhựa, polymer của động cơ. Tuy nhiên, với hàm lượng 5% ethanol trong E5 thì các ảnh hưởng này không xảy ra. Việc sử dụng xăng E5 giúp cải thiện tính năng động cơ, giảm phát thải, mang lại lợi ích cho người tiêu dùng và xã hội. á trình sử dụng E5 rất thuận tiện, không cần phải điều chỉnh động cơ khi chuyển đổi giữa nhiên liệu E5 và xăng thông thường. Không đổ xăng E5 vào bình chứa xăng khi không sử dụng xe trong thời gian từ 3 tháng trở lên. Với điều kiện độ ẩm cao của Việt Nam, nước trong không khí rất dễ hấp thụ vào xăng, có thể gây ra hiện tượng phân lớp trong xăng, khiến xăng giảm chất lượng, gây hỏng hóc động cơ.
13.6 Xem thêm
• Diesel sinh học
13.7 Tham khảo
[1] “Lợi ích và lưu ý khi sử dụng xăng E5 - Chuyên trang Môi trường giao thông vận tải thuộc Bộ giao thông vận tải”.
13.8 Liên kết ngoài
(bằngtiếng Việt) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Sử dụng vật liệu gốc thực vật trong ngành công nghiệp ô tôtừ trang mạng của Bộ Công nghiệp Việt Nam
• Sản xuất nhiên liệu sinh học từ cây bắp
• Không nên phớt lờ năng lượng Biomass trên
Vietnam Net
(bằngtiếng Pháp)
Chương 14 Pentan
Pentan (pentane), hay còn gọi là amyl hydrid hay
skellysolve Alà mộthyđrocacbonthuộc nhómankan
có công thứcC5H12.
Pentan được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu và dung môi.
14.1 Cấu trúc phân tử
Cấu trúc phân tử Pentan dạng thẳng giống Butan
nhưng có thêm một nguyên tửCacbon
14.2 Đồng phân
Pentan có hai đồng phân làisopentanvàneopentan
14.3 Các phản ứng
Pentan đốt cháy tạo thànhkhí cacbonicvànước
C5H12+ 8 O2→ 5 CO2+ 6 H2O
Khi lượngôxythiếu, sản phẩm của phản ứng có thể còn là Cacbon,Mônôxít cacbon(CO).
Giống như các hydrocacbon khác, Pentan phản ứng với Cl2 C5H12+ Cl2→ C5H11Cl + HCl Phản ứng phổ biến khác: CH3CH2CH2CH2CH3 + 5 O2 → C2H2(CO)2O + 5 H2O + CO2 14.4 Tham khảo 14.5 Liên kết ngoài • Hướng dẫn về an toàn
• Hướng dẫn an toàn của NIOSH
• Molview from bluerhinos.co.uk Hình 3D của pentan
• Hướng dẫn về an toàn
Chương 15 Phân bò
Phân bò khô chất đống ởTây Tạng
Phân bòhaycứt bòlàphân(cứt) của các loạibò nhà
thải ra. Phân bò được đánh giá là mang lại nhiềulợi ích
và cógiá trị kinh tếcao. Một số tác dụng của phân bò có thể kể đến là khi ướt có thể dùng làmphân bóncho
cây trồnghoặc xử lý để làmphân hữu cơ. Phân bò khi phơi khô thành bánh được dùng làm nguyên liệu cho
chất đốt, đây là thứ rất quý đối với người dându mục (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trênthảo nguyên vàsa mạcvì ở đó không cócủi và
rơm. Nó đôi khi được cho là có khả năngsát khuẩnvà chữa bệnh theo những niềm tin tôn giáo củaẤn Độ.
15.1 Tác dụng
Ở Ấn Độ, nơi người Hinducoi bò là con vật thiêng, người dân từ lâu sử dụng bánh phân bò để nhómlửa, sưởi ấm, nấu nướng hoặc dùng trong các nghi lễđạo Hindu. Phơi khô bánh phân bò là cảnh tượng quen thuộc ở các vùngnông thôn Ấn Độ. Bánh phân bò trộn cỏ khô rồi đem phơi nắng phổ biến ở các làng quê Ấn Độ đang trở thành món đắt hàng trên các mạng trực tuyến của đất nước này. Đơn hàng chủ yếu do người thành phố đặt, vì ởthành thịrất khó mua bánh phân bò. Trong lễDiwali, người dân thường cúng bái tại nhà và nơi làm việc, do đó nhu cầu bánh phân bò rất lớn. Họ đốt bánh phân bò để sưởi ấm trong thời tiết giá lạnh khi tổ chứcsự kiện ngoài trời. Những người lớn lên ở vùng nông thôn cảm thấy dễ chịu khi ngửi thấy mùi lửa phân bò cháy[1].
Phân bò khô làm chất đốt ở Ấn Độ
Trongkinh Veda, phân bò có tác dụng làm sạch môi trường, người Ấn Độ ở nông thôn cũng đồng thời cũng sử dụng phân bò để làm sạch sàn nhà và các bức tường. eo đạo Hindu, bò được xem là một trong những con