Trước khi nghiên cứu sự ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến tính đồng nhất của nhiên liệu, chúng tôi tiến hành nghiên cứu sự phụ thuộc của chỉ sốoctan vào tính đồng nhất của nguyên liệu.
Hình 21. mô tả sự quan sát ngoại quan mẫu E10 được pha trộn có khuấy và không khuấy. Trong thí nghiệm này, etanol nhiên liệu biến tính có màu hồng (đã pha màu), xăng có màu xanh.
Quan sát bằng mắt thường thấy rõ, khi mới cho từ từ etanol nhiên liệu biến tính (NLBT) vào xăng, do etanol có tỷ trọng cao hơn xăng nên lắng xuống phía đáy (hình 21a). Để qua đêm, hai thành phần này dần tan lẫn vào nhau (hình 21b). Khi cho nhanh etanol nhiên liệu biến tính vào xăng, hai thành phần này hầu như tan lẫn vào nhau, ngoại trừ phần phía trên ống nghiệm có màu hồng nhạt hơn so với phần phía dưới ống nghiệm. Lặp lại thí nghiệm, cho nhanh etanol nhiên liệu biến tính vào xăng nhưng tiến hành khuấy nhẹ(tương đương 20 – 50 vòng/phút – máy khuấy cần), quan sát thấy màu hồng đồng nhất trong toàn bộ ống nghiệm. Các kết quả quan sát ngoại quan này còn được kiểm chứng bằng các kết quảđo chỉ số octan của các mẫu. Cần chú ý rằng, việc chuẩn bị mẫu đo chỉ sốốc tan được tiến hành theo đúng quy trình như đã mô tảở trên, chỉkhác là được tiến hành với cốc đựng mẫu của thiết bị đo chỉ số octan cầm tay.
(a) (b) (c) (d)
a: Mẫu cho từ từ etanol nhiên liệu biến tính vào xăng
b: Mẫu cho từ từ etanol nhiên liệu biến tính vào xăng và đểqua đêm c: Mẫu cho nhanh etanol nhiên liệu biến tính vào xăng
d: Mẫu cho nhanh etanol nhiên liệu biến tính vào xăng rồi khuấy
Kết quả thực nghiệm được trình bày trong bảng 6.
Bảng 6: Ảnh hưởng của sự tan lẫn etanol tới chỉ số octan của nhiên liệu
STT Loại mẫu Chỉ số octan
1 Xăng 92,5
2 Etanol 114
3 E10 thành phẩm 94,7
4 Mẫu cho từ từetanol NLBT vào xăng 102 5 Mẫu cho từ từetanol NLBT vào xăng và đểqua đêm 93,5
6 Mẫu cho nhanh etanol NLBT vào xăng 93,4
7 Mẫu cho nhanh etanol NLBT vào xăng rồi khuấy 94,7
Từ kết quả trong bảng 6 cho thấy, các mẫu xăng sinh học E10 tan lẫn tốt hoặc ít tan lẫn tốt đều có chỉ sốoctan cao hơn so với xăng thông thường. Như đã trình bày ở trên, trong phương pháp xác định nhanh chỉ số octan nhiên liệu, tia hồng ngoại chỉ đi qua khe hở và phần mẫu ở dưới đáy lọđựng mẫu. Ngoài ra, etanol có tỷ trọng cao hơn xăng nên nằm bên dưới của hỗn hợp và etanol có chỉ số octan cao hơn xăng (114 so với 92,5). Do đó, ban đầu khi mới cho nguyên liệu vào, mẫu chưa khuấy có chỉ số octan cao hơn hẳn (102) so với mẫu E10 thành phẩm. Etanol chủ yếu nằm ở dưới (hình 21a), chỉ một phần nhỏ etanol tan lẫn vào xăng. Khi để qua đêm, kéo dài thời gian khuếch tán nên etanol tan lẫn vào xăng nhiều hơn (hình 21b) do đó chỉ số octan của mẫu giảm mạnh so với mẫu khi mới cho từ từ etanol nhiên liệu biến tính vào và tiến gần tới giá trị chỉ số octan của xăng. Tuy nhiên, do nồng độ etanol trong hỗn hợp ở phía dưới cốc đựng mẫu vẫn cao hơn nồng độ etanol ở phía trên nên chỉ số octan đo được vẫn cao hơn một chút so với chỉ số octan của E10 thành phẩm. Với mẫu cho nhanh etanol vào (không khuấy), xu hướng thay đổi chỉ số octan cũng tương tự như xu hướng thay đổi của mẫu cho từ từ etanol nhiên liệu biến tính vào xăng rồi đểqua đêm. Riêng đối với mẫu cho nhanh etannol vào xăng kết hợp khuấy, sự phối trộn của hỗn hợp là rất tốt, thể hiện qua giá trị chỉ số octan của mẫu bằng với giá trị chỉ số octan của mẫu E10 thành phẩm. Các kết quả thí nghiệm này chứng tỏ, etanol nhiên liệu biến tính
tan tốt vào xăng nhưng sự tác động của các yếu tố khuấy trộn từ bên ngoài (mặc dù không nhiều) cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng.
Từ kết quả này, tiến hành các thực nghiệm phối trộn xăng sinh học với tốc độ khuấy trộn khác nhau, kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong bảng 7.
Bảng 7: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến chỉ số octan của nhiên liệu STT Tốc độ khuấy (vòng/phút) Chỉ số octan
1 20 94,5
2 50 94,7
3 100 94,7
4 150 94,7
Kết quả trong bảng 7, cho thể thấy tốc độ khuấy trộn thích hợp (máy khuấy cần) khi pha trộn etanol nhiên liệu biến tính vào xăng là từ 20 – 50 vòng /phút. Khuấy trộn với tốc độ lớn hơn là không cần thiết vì không làm thay đổi khảnăng phối trộn mà lại tiêu tốn năng lượng. Vì vậy, chúng tôi chọn tốc độ khuấy trộn là 50 vòng/phút cho các thực nghiệm tiếp theo.