Реологічні характеристики масло-водовугільних дисперсних систем на основі вугілля марки дг та відпрацьованого масла comma xtech 5w-30

Abstract

В наш час все більше постає проблема дефіциту енергоносіїв, їх економічність, екологічність та можливість поєднання різних чистих або відпрацьованих продуктів паливних матеріалів для більш повного їх використання та отримання максимальної енергії. Одним з ефективних шляхів вирішення даної проблеми є розробка композиційного палива, яке складається з вугілля різного ступеня метаморфізму, а також рідких дисперсійних середовищ різної хімічної природи. Найбільш відомим рідким паливом є водовугільне паливо, застосування якого має низку переваг перед спалюванням чистого вугілля. Але одним з його недоліків є низька калорійність через вміст в ньому до 40 % води від маси вугілля. Для раціонального спалювання палива на основі вугілля доцільно обмежитись вмістом води на рівні 10-15 %. Тому було запропоновано замінити частину водного середовища на органічні рідини: відпрацьовані масла, нафтошлами, сивушні масла. Для масло-водовугільних палив важливими є наявність відповідних характеристик: в’язкості та стабільності для транспортування, зберігання та розпилення даних систем. При цьому на масло-водовугільні емульсії впливають різні зовнішні чинники, змінюючи їх характеристики, зокрема, й температура. Тому в даній роботі проводили дослідження впливу температури на реологічні властивості масловодовугільних палив. В ході аналізу результатів проведених досліджень встановлено, що відбувається різке зниження в'язкості середовища при підвищенні температури від 10 °С до 20 °С. Подальше підвищення температури призводить до меншого зниження величини зміни ефективної в'язкості. Водночас при температурі в діапазоні від 60 °С до 70 °С спостерігається незначне зниження темпів зміни реологічних характеристик для досліджених масловодовугільних палив. Отримані дані свідчать, що транспортування масло-водовугільних палив цистернами або трубопроводом суттєво не впливатимуть на текучість та стійкість одержаних систем.

Nowadays, the problem of the shortage of energy carriers, their economy, environmental friendliness, and the possibility of combining various clean or spent products of fuel materials for their fuller use and obtaining maximum energy is becoming more and more common. One of the effective solutions to this problem is the development of composite fuel, which consists of coal of different degrees of metamorphism, as well as liquid dispersion media of different chemical nature. The most famous liquid fuel is hydrocarbon fuel, which has several advantages over the burning of pure coal. But one of its disadvantages is its low caloric content due to its content of up to 40% of water by mass of coal. For rational burning of coal-based fuel, it is advisable to limit the water content to 10-15%. Therefore, it was proposed to replace part of the water environment with organic liquids - used oils, oil sludge, and safflower oils. For oil-hydrocarbon fuels, it is important to have certain characteristics - viscosity and stability for transportation, storage, and spraying of these systems. At the same time, oilhydrocarbon emulsions are affected by various external factors, such as temperature, changing their characteristics. Therefore, in this work, the influence of temperature on the rheological properties of oil-hydrocarbon fuels was studied. During the analysis of the results of the conducted studies, it was established that there is a sharp decrease in the viscosity of the medium when the temperature increases from 10 °C to 20 °C. A further increase in temperature leads to a smaller decrease in the change in effective viscosity and at a temperature in the range from 60 °C to 70 °C, a slight decrease in the rate of change in rheological characteristics is observed. The obtained data indicate that transportation of OHCS by tanks or pipelines will not significantly affect the fluidity and stability of the systems.