Способ определения октанового числа бензинов Советский патент 1992 года по МПК G01N25/52 

Изобретение относится к физико-химическому анализу веществ и может быть использовано для определения октанового числа бензинов в лабораторных и промышленных условиях.

Известен способ определения октанового числа бензинов путем измерения интенсивности детонации в камере сгорания одноцилиндровой установки топливно-воз- душной смеси 1. Недостатками способа являются сложность реализации и длительность анализа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения октанового числа бензинов, включающий измерение теплового эффекта реакции окисления бензина кислородсодержащим газом (воздухом) в нагретом реакторе при температуре парогазовой смеси (пары бензина - воздух) порядков 280...340° С 2.

Недостатком известного способа является проведение измерений при высокой температуре, что влечет за собой повышенный расход энергии и необходимость продувки реактора большим расходом воздуха, чтобы удалять продукты крекинга бензина.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности и сокращение времени анализа за счет снижения температуры анализа,

Цель достигается тем, что реакцию низкотемпературного окисления бензина проводят в присутствии озона на поверхности терморезистора, нагретого до температуры более высокой, чем температура парогазовой смеси. Последнюю поддерживают не ниже температуры кипения наиболее высококипящей фракции бензина.

Снижение температуры анализа обеспечивается активным взаимодействием паров бензина с атомарным кислородом, образующимся при разложении озона на поверхности нагретого терморезистора. Терморезистор используется одновременно и в качестве чувствительного элемента, измеряющего тепловой эффект реакции. Для исключения конденсации паров бензина, которая может привести к несоответствию состава паровой фазы исходного анализируемого топлива,температуру испзсл С

V| VJ Јь

ГО Јv

ригеля, соединенных трубопроводов и реактора поддерживают не ниже температуры конца кипения бензина.

На чертеже представлена схема установки, реализующей предлагаемый способ.

Установка содержит блок 1 подготовки газов, термостат 2, испаритель 3, делитель

4потока, полные колонки 5 и 6, термокон- дуктометрический детектор 7, содержащий измерительную камеру 8 с терморезистором 9 и сравнительную камеру 10с терморезистором 11. Терморезисторы 9 и 11 включены в смежные схемы неравновесного моста 12, выход которого через блок 13 управления подключен к самописцу 14. Штуцера 15 и 16 предназначены для подачи озонсодержащего газа (озонированный воздух) выхода синтезатора 17 озона в камеры 8 и 10 детектора 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Непрерывный поток газа-носителя (воздух) с блока 1 подготовки газов через испаритель 3, делитель 4 потока, полую колонку

5поступает в измерительную камеру 8, а в сравнительную камеру 10 - через полую колонку 6. Одновременно в камеры 8 и 10 через штуцера 15 и 16 подается озонированный воздух. Так как терморезисторы 9 и 11 детектора 7 омываются чистым газом-носителем и озонированным воздухом, то разбаланс неравновесного моста 12 равен нулю.

Доза анализируемого бензина с помощью шприца импульсно вводится через испаритель 3 в поток газа-носителя. Образовавшаяся парогазовая смесь транспортируется газом-носителем в делитель 4 потока. При этом часть парогазовой смеси с потоком в соотношении 1:20 направляется в измерительную камеру 8 через полую колонку 5, которая служит для создания небольшого интервала времени между вводом дозы и поступлением ее в камеру 8, необходимого для завершения переходных процессов, связанных с вводом дозы. При поступлении паров бензина в камеру 8 молекулы анализируемого бензина активно

взаимодействуют с атомарным кислородом, образовавшимся путем термического разложения озона на поверхности нагретого терморезистора 9. Выделяющееся в ходе реакции атомарного кислорода с молекулами бензина тепло приводит к нагреванию терморезистора 9 и к изменению его сопротивления, Это вызывает разбаланс неравновесного моста 12, сигнал которого через блок 13 управления регистрируется самописцем 14 в форме пика. Высота пика служит мерой октанового числа бензинов. Предварительно строят градуировочный график посредством испытания контрольных смесей с известными значениями октанового числа.

При реализации способа анализ проводился при следующих условиях: расход газа-носителя 9 л/ч; расход озонсодерж:ащего газа 5 л/ч; температура термостата 200° С;

ток детектора 130 мА; объем дозы анализируемого бензина 1 мкл; диапазон измерения разбаланса моста 0-30 мВ; потребляемая мощность, включая расход на термостатирование, 1000 Вт; время на проведение анализа 1 - 2 мин.

Формула изобретения Способ определения октанового числа бензинов путем измерения теплового эффекта реакции низкотемпературного окисления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и сокращения времени анализа, реакцию проводят в присутствии озона на поверхности терморезистора, нагретого до температуры

0 более высокой, чем температура окружающей его парогазовой смеси, которая не ниже температуры кипения наиболее высококипящей фракции бензина.

v

Использование: в лабораторных и промышленных условиях. Сущность изобретения: измерение теплового эффекта реакции низкотемпературного окисления паров бензина проводят на поверхности нагретого терморезистора в присутствии озона. 1 ил.