سوخت و احتراق – سوخت های مایع

سوخت و احتراق – سوخت های مایع

اسلاید 1: سوخت و احتراق

اسلاید 2: فصل چهارمسوخت هاي مايع

اسلاید 3: 4-1 مقدمه سوخت مايع مهمترين مواد توليد كننده انرژي از سوخت هاي مايع در صنعت حمل و نقل، مراكز توليد انرژي، صنايع توليد آهن و فولاد و صنايع پتروشيمي استفاده مي شود. مهمترين سوخت مايع نفت خام است. مزاياي سوخت مايع: با هزينه نسبتاً كم و به سادگي مي توان آنها را به مراكز مصرف حمل كرد. پس از احتراق خاكستر چنداني از خود بر جاي نمي گذارند و بر خلاف سوخت هاي جامد توليد غبار نمي كنند. كنترل تحتراق آنها آسان است و با كم و زياد كردن جريان سوخت مي توان گرماي حاصل از احتراق را افزايش يا كاهش داد. ارزش گرمايي آنها زياد است و مي توان در حجم كم، مقدار زيادي انرژي ذخيره كرد. مي توان سوخت هاي مايع را در محوطه اي دور از مصرف و به صورت هاي مختلف ذخيره كرد. خود به خود مشتعل نمي شوند. معايب سوخت هاي مايع: ذخيره كردن مقادير سوخت زياد، احتمال بروز آتش سوزي را در پي دارد. مقدار گوگرد در اغلب سوخت هاي مايع زياد است و خطر آلودگي هوا و خوردگي تجهيزات محفظه احتراق وجود دارد. قيمت سوخت هاي مايع از سوخت هاي جامد بالاتر است.

اسلاید 4: 4-2 تقسيم بندي انواع سوخت هاي مايع سوخت هاي مايع طبيعي و مصنوعي (ساختگي) نفت خام مهمترين سوخت مايع طبيعي است. بنزين، نفت سفيد و ... از نمونه سوخت هاي مصنوعي هستند. سوخت هاي سبك و سوخت هاي سنگين سوخت هاي سبك بيشتر در موتورهاي احتراق داخلي (مانند بنزين، الكل و سوخت ديزل) و موتورهاي جت (مانند پارافين) بكار مي روند. سوخت هاي سنگين شامل سنگينترين قسمت نفت طبيعي مي باشند كه در كوره هاي صنعتي و مصارف روغن كاري استفاده مي شوند.

اسلاید 5: 4-3 ويژگي هاي سوخت مايع الف) وزن مخصوص و سنگيني مهمترين عامل تمايز نفت هاي سبك از سنگين، سنگيني است.d چگالي سوخت و API سنگيني است. هر چه چگالي بالاتر، سنگيني كمتر است. افزايش سنگيني نفت باعث: كاهش لزجت كاهش كربن محتوي و افزايش هيدروژن محتوي كاهش چگالي افزايش دماي احتراق كوتاه شدن طول شعله هر گاه سنگيني API نفتي از 45 كمتر باشد، آن را نفت سنگين مي نامند. جدول صفحه 117 كتاب خطيب الاسلام

اسلاید 6: تقسيم بندي نفت خام نفت خام مشتمل بر مجموعه پيچيده اي از هيدروكربونهاي جامد، مايع و گازي شكل و مقداري ناخالص هيدروكربني است. تركيب شيميايي نفت خام به صورت :(جدول صفحه 128 كتاب خطيب الاسلام) هيدروكربن هاي متنوعي از متان تا C60 در نفت خام وجود دارد. همه اين هيدرو كربن ها به صورت زير مي باشند: هيدروكربن هاي پارافيني يا آلكاني(CnH2n+2) (سادهترين نوع هيدرو كربن در اين گروه متان است). هيدروكربن هاي الفيني (CnH2n) (هيدرو كربن هاي زنجيري اشباع نشده مانند اتيلن C2H4) هيدروكربن هاي سيكلو پارافيني (CnH2n) (هيدرو كربن هاي حلقوي اشباع شده مانند سيكلو بوتان) هيدروكربن هاي آسفالتي يا معطر(CnH2n-6) ( 6 اتم كربن در شكل حلقه 6 گوش دارد مانند بنزن) غير هيدرو كربنها شامل تركيبات آلي گوگرد دار، تركيبات اكسيژن دار و تركيبات نيتروژن دار كه تركيبات گوگردي باعث خوردگي و افزايش فرسودگي تجهيزات مي شود. همچنين نفت خام ممكن است ناخالص هايي مانند ذرات ماسه به همراه آب و نمك هاي معدني يافت شود.

اسلاید 7: تقسيم بندي نفت خام انواع نفت هاي پارافيني نسبت به انئاع آسفالتي داراي چگالي كمتر (يا سنگيني API بيشتر)، عدد اكتان بالاتر و گوگرد كمتر هستند و براي روغن كاري مناسبترند. انواع نفت هاي پارافيني در مقابل اكسايش و تغيير تركيب پايدارترند و به خوبي مي سوزند. انواع نفت هاي آسفالتي كربن بيشتري دارند و به علت دود زايي در موتورهاي احتراق داخلي كمتر استفاده مي شوند. خواص نفت خام سيكلوپارافيني مابين انواع پارافيني و آسفالتي است.

اسلاید 8: پالايش نفت خام مرحله اول: وارد كردن نفت خام در مخازن به منظور رسوب كردن ذرات جامد مانند ذرات شن و نمك هاي معدني و خارج شدن گاز هاي حل شده در نفت وارد شدن نفت در سيستم گريز از مركز به منظور جدا كردن باقي مانده ذرات جامد، آب و ... شستن نفت به منظور جدا كردن نمك هاي معدني اجراي مراحل پالايش در پالايشگاه فرايند تقطير جزء به جزء: يك عمليات جدا سازي فيزيكي است كه قسمت هاي مختلف نفت خام بر اساس اختلاف در نقطه جوش مواد مختلف آن از يكديگر جدا مي شوند. اين كار در يك ستون استوانه اي انجام مي شود. شكل صفحه 131 كتاب خطيب الاسلام در اين شكل ابتدا نفت خام به كمك پمپ از مبدل حرارتي عبور مي كند و دما به حدود 170 درجه سلسيوس مي رسد، سپس وارد كوره هاي لوله اي شده و تا حدود 300 درجه سلسيوس گرم مي شود. در اين شرايط نفت خام به صورت مخلوطي از بخار و مايع تحت فشار به سمت پايين ستون تقطير مي شود.