Спосіб зберігання і збільшення тривалості індукційного періоду окиснення вуглеводневих рідин (бензинів)

Спосіб зберігання і збільшення тривалості індукційного періоду окиснення вуглеводневих рідин (бензинів) з використанням магнітних полів, який відрізняється тим, що використовують магнітне поле постійних магнітів, розташованих на поверхні або над поверхнею розділу рідинаповітря з достатньою напруженістю, градієнтом магнітного поля і орієнтацією вектора напруженості постійного магнітного поля. (19) (21) u200912042 (22) 24.11.2009 (24) 26.04.2010 (46) 26.04.2010, Бюл.№ 8, 2010 р. (72) БОЙЧЕНКО СЕРГІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, ЧЕРНЯК ЛАРИСА МИКОЛАЇВНА, МОРОЗОВ ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ, МОРОЗОВА ІРИНА ВОЛОДИМИРІВНА, СТЕПЕНКО ОЛЕГ ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 де m - маса зразка; ч - магнітна сприйнятливість; Н - напруженість магнітного поля; dH - градієнт напруженості магнітного поля у dz напрямі осі Z. Це призводить до зміни рушійних сил дифузійних процесів і зміни швидкості і глибини процесів аутоокиснення, що відбуваються у вуглеводневих рідинах при зберіганні в магнітних полях. Заявлений спосіб здійснюється наступним чином. Досліджувану рідину поміщають в магнітне поле, що створюється постійними магнітами, за статичного режиму, причому магніти розташовують над рідиною і на лінії розділу рідина-повітря за стандартних умов. При цьому в поверхневому шарі вуглеводневої рідини розчиняють значно більше газів, у тому числі і парамагнітного кисню, ніж у решті об'єму діамагнітної вуглеводневої рідини. На основі відмінності магнітних властивостей речовин відбувається розшарування парамагнітних і діамагнітних складових рідини, розчинений в поверхневому шарі кисень та інші парамагнітні елементи утримуватимуться, і накопичуватимуться у верхніх шарах, а вуглеводневий склад (діамагнетики) виштовхуються з магнітного поля, тобто напрям руху направляється всередину рідини. Проводять визначення втрат від випаровування, що включає визначення маси зразку на аналітичних вагах, оптичної густини, діелектричної проникності при тривалій дії магнітного поля. Пропонований спосіб зберігання вуглеводневих рідин (бензинів) в сукупності з іншими відомими конструктивними рішеннями (плаваючий понтон на поверхні нафтопродукту і понтон на поплавцях з проміжком між екраном і поверхнею рідини газового простору) в порівнянні з найближчим аналогом і іншими способами дозволяє реалізувати наступні переваги: у даному способі використовуються магнітні властивості самої рідини, тобто в постійному магнітному полі на складові рідкої системи діють пондеромоторні сили, що сприяють зменшенню випаровування легких вуглеводневих фракцій; у магнітному полі відбувається насичення поверхневого шару діамагнітної рідини парамагнітним киснем і іншими елементами (смолянистими сполуками), що у свою чергу перешкоджає проникненню молекулярного кисню повітря в глиб вуглеводневої рідини і тим самим зменшує швидкість процесу окиснення, що і сприяє більш довготривалому зберіганню нафтопродуктів. Приклад 1. Проведені дослідження деяких фізичних властивостей вуглеводневої рідини (випаровуваність, діелектрична проникність, оптична густина) при тривалій дії постійного магнітного поля в статичному режимі. Досліджувану рідину розміщали в магнітне поле, що створюється постійними магнітами, причому магніти розташовували над рідиною і на лінії розділу рідина-повітря напруженість магнітного поля складала Н=40ка/м. Напруженість магнітного поля в даному експерименті визначали наявністю даних постійних магнітів і вона не є визначальною 49402 4 для даного способу зберігання, а визначатиметься конкретними конструктивними параметрами місця зберігання. Температуру навколишнього середовища підтримували в межах 19-21°С. При визначенні фізичних характеристик зразки рідини витягували з магнітного поля. Втрати від випаровування визначали зважуванням судин з досліджуваною рідиною на аналітичних вагах ВЛА-200М. Зміни діелектричній проникності е вуглеводнів вимірювали приладом підвищеної чутливості, який є трансформаторним мостом з тісним індуктивним зв'язком і перетворюючого осередку у вигляді трьохелектродного конденсатора. Прилад дозволяє вимірювати діелектричну проникність рідин з малими втратами з погрішністю вимірювання 0,001%. Визначення оптичної густини проводили на фотоелектричному колориметрі-нефелометрі типу ФМК-56М за зміною коефіцієнта світло пропускання на довжині хвилі 440±10нм, при якій була відмічена найбільш висока чутливість до змін, що відбуваються в рідинах. Експерименти показали, що швидкість випаровування рідини в магнітномуполі істотно зменшується і із збільшенням часу експерименту різниця у випаровуванні контрольного і експериментального зразків збільшується. Так, через шість діб різниця у втраті ваги складала близько 1%, а через три тижні більш ніж 3,5%. Відмічений вплив орієнтації вектора напруженості магнітного поля на випаровуваність рідини. При напрямі магнітних силових ліній до поверхні розділу фаз, втрати ваги зразків палива від випаровування легких фракцій склали в середньому 10%, а в зразках палива, де напрям магнітних силових ліній був протилежним - близько 12%. Ці дані корегуються із зміною діелектричній проникності палива. Після трьох тижнів зберігання палива під впливом постійного магнітного поля величина діелектричної проникності е змінилася від 2,0740 до 2,0871, тобто відрізняється на 0,63% від початкового значення. У результаті численних експериментів встановлено, що при напрямі магнітних силових ліній до поверхні рідини зміни е склали 0,39%, а в протилежному напрямі магнітних силових ліній е змінювалася на - 0,48%. Аналогічні результати отримані під час визначення коефіцієнта світлопропускання. Вплив магнітного поля виражається в зменшенні швидкості пониження коефіцієнта світлопропускання. Із збільшенням часу магнітної дії ефективність підвищується. Так, коефіцієнт світлопропускання для зразків палива в магнітному полі при вільному доступі повітря протягом 6 діб нижче на 2,5%, а через три тижні приблизно на 5%. Таким чином, постійне магнітне поле перешкоджає випаровуванню вуглеводневої рідини, що пов'язане з діамагнітними властивостями цих вуглеводнів, тобто пондеромоторні сили, що діють на вуглеводні направлені всередину рідини і при цьому окиснення товарного палива в магнітному полі при статичному режимі дії і вільному доступі 5 49402 кисню повітря до поверхні рідини відбувається із значно меншою глибиною і швидкістю. Джерела інформації: 1. Бойченко С.В. Раціональне використання вуглеводневих палив: Монографія. - К.: НАУ, 2001. - 216с. 2. Физико-химические свойства индивидуаль Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 ных углеводородов. - Под ред. Татевського В.М. М.: Гостоптехиздат, 1960. - 412с. 3. Морозов B.I., Усатенко С.Т., Савчук О.В. Вплив магнітного поля на фізичні властивості вуглеводневих рідин // Химия и технология топлив и масел. - 1977. - №10. - С.52-54. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601