Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 3. 21 januari 1950 - Eldning med tjocka oljor, av Torsten Widell - Diskussion, av B Engel, H Liander och G Rosenblad
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
/I januari 1950
51
Genom relativt enkla analytiska metoder, såsom
bestämning av specifik vikt, anilinpunkt, viskositet, specifik
refraktion o.d. samt oljornas kokpunktsområde, kan man
bestämma brännoljans natur; dessutom kan man lika lätt
fastställa, om och huruvida oljan är en återstod som
erhållits vid destillation av vanlig mineralolja, eller om den
är en biprodukt som bildats vid termisk eller katalytisk
behandling av vissa mineraloljefraktioner vid framställning
av motorbensin med högt oktantal.
I gamla tider ställde man relativt stränga fordringar på
brännoljornas specifikationer. Emellertid uppluckrades
dessa så småningom i samma takt som
brännarekonstruktionerna förbättrades. Tidigare avvisades exempelvis
krac-kade oljor, därför att dessa mera än återstodsoljor
tenderar till bildande av avlagringar genom
polymerisations-processer eller till koksbildning vid upphettning. Vid
lämplig uppvärmning och förbehandling är det emellertid inget
problem mer att använda även kemiskt ostabila oljor.
Ävenledes är oljornas specifika vikt utan betydelse; två
oljor med samma specifika vikt kan vara helt olika,
beroende på deras varierande halt av ringformiga och
kedje-formiga kolväten, varför de fordrar olika
optimalbetingelser vid förbränningen; å andra sidan kan två oljor med
helt skilda specifika vikter av samma anledning fordra
samma optimala förbränningsförhållanden.
Som viktigaste faktorer för bedömande av brännoljor
kan anföras:
oljornas viskositet ger ett mått på oljans pumpbarhet och
strömningshastighet samt på lättheten med vilken oljan
kan atomiseras i brännaren. Den är också viktig för
bestämning av insprutningstemperaturen. Den sistnämnda
skall vara så hög att oljans viskositet ligger mellan 2 och
11°E (12—85 cSt), allt efter den brännare eller atomisator
som kommer till användning;
flampunkten kan variera inom ganska vida gränser, i
allmänhet mellan 80 och 340°C, men överskrider endast
sällan 120°C. Flampunkten anger oljornas brandriskklass
och samtidigt ett ungefärligt mått på lättheten med vilken
oljan kan tändas eller förbrännas. Beträffande oljornas
kokpunktsintervall existerar knappast några exakta
föreskrifter. Endast vid vissa statliga verk på kontinenten
föreskrives att minst 13 % av oljan skall koka under
27Ö°C. Det torde dock knappast ifrågakomma vid eldning
med tjocka och tjockaste oljor;
stelningspunkten, eller lägsta fi,yttemperaturen, anger
vilka lägsta lagringstemperaturer som kan tillåtas utan att
man behöver uppvärma oljan före dess användning;
halten av vatten skall naturligtvis vara låg och ligga
under 1 %, i England föreskrives en maximal halt av 0,5 %
vatten. Det är också viktigt i vilken form vattnet finnes
i oljan, i grovdispers eller i emulgerad form. Det
emul-gerade vattnet är mindre skadligt, och genom tillsats av
vissa emulgeringsmedel kan man i vissa fall överföra
grovdispert vatten i emulgerad form;
halten av aska, sediment och koks skall vara låg. I
allmänhet föreskrives en maximi-askhalt av 0,05 %. De fasta
eller halvfasta produkterna kan ofta medföra ojämn
förbränning, rökbildning, igensättningar, erosioner och
avlagringar m.m. Vissa askbeståndsdelar såsom vanadin kan
utöva en katalytisk verkan på förbränningen, t.ex. på
oxidationen av svaveldioxid till svaveltrioxid, vilket kan
orsaka starka korrosioner. Närvaron av alkalisulfat kan
dessutom aktivera vanadinets skadliga verkan. Det är ofta
svårt att avlägsna vissa askbeståndsdelar i oljorna. Några
av dem är nämligen lösta i oljan i form av
tungmetall-naftenater eller resinater, och andra är flyktiga vid oljans
destillation. Föreskrifter för Conradson-kokshalten
varierar ganska starkt och uppgår till maximalt 7 %. Tyska
Reichsbahn däremot tillåter maximalt 4 % och tyska
elverk 3 %. I vissa fall kan man förbättra oljornas stabilitet
genom lindrig behandling med svavelsyra. Blandningar av
oljor med hög Conradsontal eller asfalthalt med
paraf-fmiska oljor får under inga förhållanden under längre tid
lagras på grund av risk för utfällningar;
svavelhalten i oljan skall vara låg, enär svavlets
förbränningsprodukter har korrosiv verkan. Fordringarna på
svavelhalten är ganska varierande; så maximeras S-halten
i USA till 1,5 à 2 %; samma siffra gällde för den tyska
flottan, medan det engelska amiralitetet tillåter maximalt
endast 0,75 %. På vissa håll däremot gör man gällande,
att svavlet är relativt oskadligt, bara man väljer lämpliga
förbränningsförhållanden och lämpligt material i
förbränningskammaren eller för brännarkonstruktionen. I vissa
mineraloljeraffinaderier förbrännes t.o.m.
avfallsprodukter, som innehåller upp till 30 % fri svavelsyra utan att
någon skadlig inverkan kan spåras i
förbränningskammaren. På andra håll, särskilt i Sverige, står uppfattningen
om svavlets inverkan i rak motsats till den förstnämnda;
oljornas värmevärde är viktigt för de vanliga effekt- och
ekonomiberäkningarna.
Om man frågar en kemist vad som försiggår vid
förbränningen, kan han svara på enkelt sätt: kolvätena
oxideras med luftens syre och som slutprodukter bildas
vatten och koldioxid. Vid brist på luft bildas större eller
mindre mängder koloxid i stället för koldioxid, och
dessutom kan även uppstå sot och i vissa fall t.o.m. väte. Men
dessa produkter bildas ingalunda direkt, utan över ett
större eller mindre antal mellanprodukter, av vilka många
t.o.m. kan isoleras. Som dylika mellanprodukter kan
exempelvis påvisas peroxider och aldehyder osv., som
bildas genom ett slags kedjereaktion. Kedjereaktioner är
sådana reaktioner, vid vilka särskilt reaktionsbenägna
partiklar bildas, som i sin tur reagerar med en annan
komponent på ett sådant sätt att alltid ett nytt aktivt
ämne frigöres, som i sin tur åter reagerar osv.
Förbränningen pågår alltså i ett stort antal steg, med andra ord
som reaktionskedja. Denna inledes av en primärreaktion,
vid vilken den första aktiva partikeln bildas. Vid
förbränning av väte bildas exempelvis till en början en OH-radikal
som aktiv partikel. Denna reagerar med H„ på följande
sätt
OH + H2 —>H20 + H
H + 02 —► OH .+ O
O + H2 —OH + H
Här reagerar som aktiva partiklar O, H och OH-radikaler.
Dessutom bildas ur H och 02 sannolikt en radikal HO,
som reagerar: H02 + H,—► HaO + OH. Vid förbränning av
kolväten bildas som mellanled en aktiv kolväteradikal
RH —> R — + H
som i sin tur med syret bildar en peroxidradikal
R–b Oa—*ROs —
vilken reagerar med en ny kolvätemolekyl under bildande
av en peroxid och en ny kolväteradikal
R02–b RH —► R02H + R —
Kolvätemolekylerna är emellertid mycket mera
komplicerade än den ovanstående summariska formeln anger;
ju tyngre oljorna är desto mera invecklad är kolvätenas
konstitution och förbränning.
Vid modellförsök har man nu undersökt hur angreppet
sker vid förbränning av kolväten med samma molekylvikt,
men olika konstitution. Enligt Melville ger sålunda
paraffiner med raka kedjor högre peroxidkoncentration än
sådana med förgrenade kedjor. (Som motorbränsle har de
sistnämnda mindre knackningstendens.) Walsh fann, att
alkylsubstituerade aromater angripes primärt vid
H-ato-men som sitter vid et—C-atomen, och Rice fann att
sannolikheterna för angrepp av alkylradikaler vid primära,
sekundära och tertiära C-atomer är 1 :3 :33 vid 300°C och
1 :2 : 10 vid 600°C. Tertiära alkylhydroperoxider faller
sönder under spjälkning av O—O-bindningen och den
svagaste C—C-bindningen vid C-atomen; sekundära peroxider
bildar under vattenavspjälkning ketoner och primära
de-hydratiseras till aldehyder. Härvid uppstår huvudsakligen
formaldehyd som mellanprodukt. Förgrenade kolväten
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
