Отчет по лабораторной работе Определение кинематической вязкости нефтепродуктов. отчет вязкость. Отчет по лабораторной работе По дисциплине
 Скачать 143.44 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра физической химии Отчет по лабораторной работе По дисциплине Органическая химия (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема работы: Определение кинематической вязкости нефтепродуктов Выполнил: студент гр. ТХ-21-2 Буровцева И.В. ………..Сыроватко Е.М. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) Оценка: Дата: Проверил руководитель работы: доцент Григорьева Л.В. (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2022 Теоретический материал Вязкость описывает величину внутреннего трения или, если по-другому, способность исследуемого вещества сопротивляться перемещению при движении. Эта характеристика влияет на то, как топливо будет прокачиваться по топливным системам и трубам. Также по вязкости нефти можно сделать предположение о ее составе: чем более вязкое вещество, тем больше в нем тяжелых углеводородных фракций. На вязкость нефти и нефтепродуктов значительное влияние оказывает температура и структура углеводородов. При повышении температуры, вязкость понижается. Вязкость повышается с ростом разветвлённых цепей алканов и нафтенов (циклические насыщенные углеводороды), с увеличением числа циклов. Наименьшей вязкостью обладают Алифатические соединения, в органической химии — соединения, не содержащие ароматических связей. Наибольшей соответственно ароматические соединения, содержащие их. Различают динамическую (абсолютную), кинематическую, условную, эффективную (структурную, аномальную, кажущуюся) и относительную вязкость. Динамическая вязкость определяет внутреннее трение или, другими словами, свойство жидкости сопротивляться перемещению её собственных частиц под воздействием внешних сил. Показатель раскрывает несущую способность и прокачиваемость исследуемого материала. Рассчитывается по формуле Пуазейля: η =π·P·r4·t / 8·v·L где (P) – давление, под которым движется жидкость объемом (v), при протекании через капилляр длиной (L) и радиусом (r) за время (t). В системе СИ динамическая вязкость выражается в паскаль-секундах (Па·с), а в системе СГС – в пуазах (пз). 1 Па·с = 10 пз. Кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения) - отношение коэффициента динамической вязкости вещества к его плотности. V = η / ρ Где (η) – динамическая вязкость вещества, а (ρ) его плотность. В системе СИ кинематическая вязкость выражается в квадратных метрах в секунду (м2/с), а в системе СГС – в стоксах (Ст). 1 Ст = 10-4 м2/с. Условная вязкость (ВУ) определяется отношением времени истечения определенного объема образца ко времени истечения того же объема стандартной жидкости через вертикальную трубу заданного диаметра и длины при одинаковых условиях. Выражается условная вязкость в градусах Энглера (°E, градус ВУ). Относительная вязкость – это отношение коэффициентов динамической вязкости определяемого раствора (μ) к коэффициенту динамической вязкости чистого растворителя (μ0) при определенных условиях. В США эту физическую характеристику зачастую измеряют в так называемых УСС (универсальная секунда Сейболта, SUS либо SSU). μr =μ / μ0 С понижением температуры высоковязкие нефти, природные битумы, мазут, гудрон могут проявлять аномальную вязкость (структурную) при этом они становятся ньютоновскими жидкостями (течение перестаёт быть пропорциональным приложенному напряжению). Причиной такой вязкости является наличие в нефти АСП (асфальтено-смолистых и парафиновых веществ). Эффективная вязкость нефти (кажущаяся) - это вязкость нефти, обладающая аномальными свойствами и изменяющаяся в зависимости от градиента скорости. Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. По вязкости определяют и рассчитывают следующие технологические параметры: подвижность нефти в пласте при ее добыче скорость фильтрации в пласте тип вытесняющего агента мощность выкачивающего насоса условия транспортировки по нефтепроводу. Чем нефть тяжелее, тем, соответственно, больше в ее составе тяжелых фракций, и тем выше ее вязкость. Таким образом, высоковязкая нефть содержит в своем составе большое количество смолисто-асфальтеновых веществ, что делает переработку такой нефти более трудоемкой. Цель работы: определить кинематическую вязкость нефтепродукта. Оборудование и реактивы: стеклянный вискозиметр; образец нефти или нефтепродукта (бензин, дизельное топливо и т. д.); стакан стеклянный вместимостью 800 или 1000 мл (водяная баня); термометр. Схема вискозиметра:  Ход работы:в стеклянный стакан наливают холодную воду и размещают термометр; через колено 2 в вискозиметр из химического стаканчика заливают пробу нефти примерно на половину уровня резервуара 6; установить вискозиметр в водяную баню так, чтоб расширение 5 было ниже уровня жидкости в термостате (далее весь опыт проводится на водяной бане); пробу в вискозиметре выдерживать от 3 до 5 минут при температуре водяной бани для выравнивания температуры нефти и бани; закрыть пальцами отверстия 2 и 3 и при помощи резиновой груши переместить нефть в колено 1 выше метки М1, грушу снять; отметить время, за которое жидкость протечет между отметками М1 и М2; опыт повторить 3 раза; повторить опыт при 2-х других температурах (при комнатной и при 53°С). Таблица экспериментальных данных:
Обработка результатов эксперимента: Vt=K*τ (см2*сек-1), где τ – время истечения нефти, с; К – постоянная вискозиметра, зависящая только от геометрических размеров вискозиметра (К=0,2711 см3/с2) Vt1=0.2711*36.9=10.74 (см2*сек-1) Vt2=0.2711*55.53=15.05 (см2*сек-1) Vt3=0.2711*69.09=18.73 (см2*сек-1)  Вывод: Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что при увеличении температуры вязкость уменьшается. |