congelamento Point Determination of AVGAS and Jet Fuel
Per the Federal Aviation Administration (FAA) website, Aviation Gasoline, Avgas, is the last remaining lead-containing transportation fuel. Chumbo, um metal pesado tóxico, é usado como um agente Anti-knock em Avgas na forma de tetraetilchumbo, TEL, (CH3CH2)4Pb. O chumbo é disperso na atmosfera durante a combustão de Avgas., Com o objetivo de reduzir as emissões de chumbo, a FAA dos Estados Unidos e Agência de proteção ambiental, EPA, estão trabalhando juntos para eliminar essas emissões de gasolina Pistão-Motor aeronaves. Avgas alternativas sem chumbo elegíveis também podem levar a alterações nas características do ponto de congelação.a temperaturas muito baixas, os combustíveis de aviação desenvolverão cristais sólidos de hidrocarbonetos. O teste do ponto de congelação para combustíveis de aviação foi desenvolvido para determinar a temperatura a que esses cristais desaparecem completamente., O teste do ponto de congelação é importante para os combustíveis da aviação, uma vez que impedir o fluxo de combustível pode ter efeitos catastróficos para as aeronaves, tais como interferir com a atomização do combustível. No passado, os especialistas que desenvolveram especificações de combustível e os métodos de teste projetados para testar essas especificações determinaram que, em altitude, o combustível usado em aeronaves de pistão raramente experimentou as baixas temperaturas comumente encontradas em altitudes mais elevadas por aviões movidos a diesel de turbina., No entanto, os pontos de congelação da Avgas podem ser afetados negativamente devido a certos componentes encontrados na Avgas de hoje, seja por mistura ou por contaminação.
As temperaturas do ponto de congelação de Avgas são geralmente em torno da Gama de -100 ° C ou inferior, enquanto as especificações do combustível de jato exigem um ponto de congelação máximo de -40°C (Jet A) ou -47°c (Jet a-1). Na verdade, a especificação para testar o ponto de congelação de Avgas, ASTM D910, requer simplesmente a comunicação da temperatura do ponto de congelação como “report < -58°C Se não forem detectados cristais”., Descobrimos que o ponto de congelação da Avgas pode ser afetado pela contaminação ou pela adição de aromáticos, especialmente aromáticos simétricos.
antes do desenvolvimento do analisador automático do ponto de congelação, como o OptiFZP por PAC, atingir temperaturas muito baixas foi difícil na melhor das hipóteses e, no mínimo, perigoso quando se utilizam soluções de gelo seco/refrigerante. O gelo seco / acetona, nafta de petróleo, metanol ou etanol só podem arrefecer até cerca de -69°C. abaixo desta temperatura, deve ser utilizado azoto líquido., O OptiFZP usa um misturador, que opera na compressão cíclica e expansão do hélio, o meio de transferência de calor. A OptiFZP pode facilmente e rapidamente atingir temperaturas abaixo de -100°C sem a necessidade de refrigeradores externos. existem alguns casos em que o ponto de congelação de Avgas é inferior a-100°C. Isto significa que a cristalização não ocorre mesmo quando estas baixas temperaturas são atingidas. A figura 1 mostra o gráfico a partir do OptiFZP de uma dessas amostras de Avgas. Neste caso, nenhum cristal foi formado mesmo a -120 ° C.,
Figura 1:
O que afeta significativamente o ponto de congelação de Avgas são componentes que variam significativamente a partir dos alquilatos de petróleo usados nas misturas de hoje. Um exemplo é o efeito sobre a temperatura do ponto de congelação de Avgas contaminadas com combustível de jato. Um cliente tinha um problema na vida real com o combustível a contaminar as suas Avgas. A fim de determinar o efeito da contaminação do combustível do jet no ponto de congelação, o cliente injectou a sua Avgas com o Jet a-1.
Os resultados são apresentados na Tabela 1. Os resultados são apresentados na Figura 2. Tabela 1.
Figura 2.,
o grafo na Figura 2 mostra que baixos níveis de combustível a jato contaminando Avgas podem ser detectados com o OptiFZP porque o instrumento pode ir a temperaturas muito baixas e o sistema de detecção de dois detetores apanha cristais grandes e pequenos. os aromáticos simétricos também afetam a cristalização em Avgas. Para uma solução contendo 10% de benzeno em Avgas, os pequenos cristais iniciais foram detectados pelo detector principal de um OptiFZP a -98,7°C e cristais maiores construídos e foram detectados pelo detector secundário a -104,9°C. No entanto, o último cristal derretido em -49.,0 ° C mas os últimos cristais menores derreteram a -39.0°C. Para combustível de jato normal, a diferença entre a formação de cristal e o derretimento de cristal é de cerca de 5 ou 6°C. Para cristais grandes e finos, a diferença de temperatura de fusão pode ser apenas alguns graus ou alguns décimos de graus. A figura 3 mostra um gráfico típico de ponto de congelação para o combustível de jacto num OptiFZP. A diferença entre a temperatura mais fria que os cristais formam e o ponto de congelação é de 6,4 ° C.,
para Avgas, descobrimos que a diferença entre a forma dos cristais de temperatura e a temperatura que o último cristal derrete pode ser superior a 60°C. A Figura 4 mostra o gráfico do ponto de fusão da cristalização no OptiFZP para 10% de benzeno em Avgas. Esperamos este mesmo comportamento para qualquer aromático simétrico. À medida que nos movemos para encontrar substituições para 100LL Avgas, as variações de composição destes combustíveis de aviação podem causar alterações inesperadas aos pontos de congelação esperados., O OptiFZP, usando um sistema de dois detetores e capacidade de alcançar temperaturas super Frias sem a necessidade de refrigeradores externos, é adequado para estudar este fenômeno.