Frysepunktet Bestemmelse af AVGAS og Jet-Brændstof
Per Federal Aviation Administration (FAA) hjemmeside, flyvebenzin, Avgas, er den sidste resterende bly-med transport af brændstof. Bly, et giftigt, tungmetal, anvendes som et anti-knock middel i Avgas i form af tetraethyl bly, TEL, (CH3CH2)4Pb. Bly spredes i atmosfæren under forbrænding af Avgas., Med målet om at reducere blyemissioner arbejder USA’ FAA og Environmental Protection Agency, EPA, sammen for at eliminere disse emissioner fra Ben .instempelmotorfly. Kvalificerende blyfri alternative Avgas kan også føre til ændringer i frysepunktets egenskaber.
Ved meget lave temperaturer vil luftfartsbrændstoffer udvikle faste carbonhydridkrystaller. Frysepunktstesten for luftfartsbrændstoffer blev udviklet til at bestemme temperaturen, ved hvilken disse krystaller helt forsvinder., Frysepunktsprøven er vigtig for flybrændstoffer, da hindring af brændstofstrømmen kan have katastrofale virkninger for fly, såsom at forstyrre atomiseringen af brændstoffet. Tidligere fastslog eksperterne, der udviklede brændstofspecifikationer og testmetoderne designet til at teste disse specifikationer, at i højden oplevede brændstoffet, der blev brugt i stempelfly, sjældent de lave temperaturer, der ofte opstod i højere højder af turbine dieseldrevne fly., Imidlertid kan avgasfrysningspunkter påvirkes negativt på grund af visse komponenter, der findes i dagens Avgas, enten ved blanding eller ved forurening.
Avgasfrysningspunktstemperaturer ligger normalt omkring -100 C C-området eller lavere, mens jetbrændstofspecifikationer kræver et frysepunkt på maksimalt -40.C (Jet A) eller -47. C (Jet a-1). Faktisk kræver specifikationen til test af frysepunktet for Avgas, ASTM d910, blot rapportering af frysepunktstemperatur som “rapport < -58.C, hvis der ikke opdages krystaller”., Vi fandt, at frysepunktet for Avgas kan påvirkes af forurening eller med tilsætning af aromater, især symmetriske aromater.
før udviklingen af den automatiserede frysepunktsanalysator, såsom Optif .p af PAC, var det i bedste fald vanskeligt at nå meget lave temperaturer og i det mindste farligt, når man bruger tøris / alkoholkølevæskeopløsninger. Tøris/acetone, råolienaphtha, methanol eller ethanol kan kun køle ned til omkring -69 C. C. Under denne temperatur skal flydende nitrogen anvendes., Optif .p bruger en Stirling-køler, der opererer på den cykliske kompression og udvidelse af helium, varmeoverføringsmediet. Optif .p kan nemt og hurtigt opnå temperaturer under -100.C uden behov for eksterne kølere.
Der er nogle tilfælde, hvor frysepunktet for Avgas er lavere end -100 C. C. Dette betyder, at krystallisering ikke forekommer, selv når disse lave temperaturer opnås. Figur 1 viser grafen fra Optif .p for en af disse Avgasprøver. I dette tilfælde blev der ikke dannet nogen krystaller selv
ved -120 C. C., figur 1:
det, der meningsfuldt påvirker avgasfrysningspunktet, er komponenter, der væsentligt varierer fra de petroleumsalkylater, der anvendes i dagens blandinger. Et eksempel er virkningen på frysepunktstemperaturen for Avga ‘ er, der er forurenet med jetbrændstof. En kunde havde et ægte problem med jetbrændstof, der forurenede hans Avgas. For at bestemme effekten af jetbrændstofforurening på frysepunktet doserede kunden sine Avgas med Jet a-1.
resultaterne er vist i tabel 1. Resultaterne er afbildet i figur 2.
tabel 1.
figur 2.,
grafen i figur 2 viser, at lave niveauer af jetbrændstof, der forurener Avgas, kan detekteres med Optif .p, fordi instrumentet kan gå til meget lave temperaturer, og to-detektionssystemet opfanger både store og små krystaller.
symmetriske aromater påvirker også krystallisationen i Avgas. For en løsning, der indeholder 10% benzen i Avgas, de første små krystaller blev opdaget af de vigtigste detektor af en OptiFZP på -98.7°C og større krystaller bygget op og blev fundet af den sekundære detektor på -104.9°C. Men de sidste store krystal smeltede ved -49.,0°C, men den sidste mindre krystaller, der smelter ved -39.0°C. For normal jet brændstof, forskellen mellem krystaldannelse og crystal smeltende er omkring 5 eller 6°C. der er store og fine krystaller, den smeltende temperatur forskel kan kun være et par grader eller et par tiendedele grader. Figur 3 viser en typisk frysepunkt graf for jetbrændstof på en Optif .p. Forskellen mellem den koldeste temperatur, som krystaller dannes, og frysepunktet er 6,4 C. C.,
For Avgas, fandt vi, at forskellen mellem den temperatur, krystaller, form og temperatur de sidste crystal smelter kan være større end 60°C. FIGUR 4 viser krystallisation smeltepunkt graf på OptiFZP til 10% benzen i Avgas. Vi forventer denne samme adfærd for enhver symmetrisk aromatisk. Når vi bevæger os for at finde udskiftninger til 100LL Avgas, kan sammensætningsvariationerne af disse luftfartsbrændstoffer forårsage uventede ændringer i forventede frysepunkter., Optif .p, der bruger et to-detektorsystem og evnen til at nå superkolde temperaturer uden behov for eksterne kølere, er velegnet til at studere dette fænomen.