Приведенная математическая модель процесса насыщения рапсового метилэфира растворенной водой при хранении позволяет определить концентрацию влаги в продукте в любой момент времени и найти предельно допустимый срок его хранения, при котором концентрация воды не превысит установленного значения. 2.6 Зависимость содержания растворенной воды в рапсовом метилэфире от его температу ры Растворимость воды в биодизеле значительно выше, чем в моторных топливах нефтяного происхождения. Механизм растворения воды в этих веществах заключается главным образом в физическом взаимодействии с молекулами углеводородов. В сложных эфирах, являющихся полярными соединениями, растворимость воды определяется главным образом ее физико-химическим взаимодействием с полярными молекулами сложного эфира, сопровождающимся образованием водородных связей. С повышением температуры растворимость воды в сложных эфирах растет благодаря увеличению вероятности образования таких связей, за счет которых молекулы воды и сложного эфира образуют различные ассоциаты, причем их состав в зависимости от концентрации растворенной воды будет изменяться. Второй фактор, оказывающий влияние на растворение воды в эфирах, это химическое взаимодействие: сложные эфиры вступают в реакцию гидролиза — обменное взаимодействие с водой с образованием карбоновых кислот и спиртов. При нагревании гидролиз усиливается, равновесие реакции смещается в сторону образования кислоты и спирта, а в случае рапсового метилэфира образуется весьма ядовитый метиловый спирт. Рапсовый метилэфир, относящийся к классу сложных эфиров, способен при определенной температуре растворять ограниченное количество воды. С повышением температуры продукта растворимость в нем 71 |
Вычисление значения коэффициента « осуществляется с использованием среднеквадратичной аппроксимации аналогично С, изложенному выше, обозначив в выражении (2.31) У> " Введя обозначения: С — С___ max г И X — ТС* _ /■> П •'v v , ишах °0 получим аппроксимирующую функцию в виде выражения (2.28). Приведенная математическая модель процесса насыщения рапсового метилэфира растворенной водой при хранении позволяет определить концентрацию влаги в продукте в любой момент времени и найти предельно допустимый срок его хранения, при котором концентрация воды не превысит установленного значения. 2.3. Зависимость содержании растворенной воды в рапсовом метилэфире от его температуры Растворимость воды в рапсовом метилэфире значительно выше, чем в моторных топливах нефтяного происхождения. Это объясняется не полярностью углеводородных молекул, входящих в состав топлив, поэтому механизм растворения воды в этих веществах заключается главным образом в физическом взаимодействии с молекулами углеводородов. В сложных эфирах, являющихся полярными соединениями, растворимость воды определяется главным образом ее физико-химическим взаимодействием с полярными молекулами сложного эфира, сопровождающимся образованием водородных связей. С повышением температуры растворимость воды в сложных эфирах растет благодаря увеличению вероятности образования таких связей, за счет которых молекулы воды и сложного эфира образуют различные ассоциаты, причем их состав в зависимости от концентрации растворенной воды будет изменяться. Второй фактор, оказывающий влияние 59 на растворение воды в эфирах, это химическое взаимодействие: сложные эфиры вступают в реакцию гидролиза обменное взаимодействие с водой с образованием карбоновых кислот и спиртов. При нагревании гидролиз усиливается, равновесие реакции смещается в сторону образования кислоты и спирта, а в случае рапсового метилэфира образуется весьма ядовитый метиловый спирт. Рапсовый метилэфир, относящийся к классу сложных эфиров, способен при определенной температуре растворять ограниченное количество воды. С повышением температуры продукта растворимость в нем воды увеличивается, причем зависимость растворимости воды от температуры в общем виде может быть выражена уравнением [37]: 18С = а ± , (2.37) где С растворимость воды при данной температуре, %; Т температура продукта, К; а и Ь—некоторые постоянные для данного продук та величины. Считаем, что в соответствии с законами термодинамики содержание воды, растворенной в продукте, подчиняется закону Генри, а зависимость между этим показателем и относительной влажностью контактирующего с продуктом воздуха носит линейный характер и может быть описана уравнением (2.9). В тех случаях, когда при температуре воздуха, превышающей температуру продукта, парциальное давление паров воды превысит давление ее насыщенных паров, т.е. Рп > Р,„ или <р > 100%, будет происходить конденсация паров из воздуха в продукт. Чем больше разность между температурой воздуха и продукта, тем при меньшей относительной влажности воздуха будет происходить конденсация водяных паров. Скорость процесса конденсации зависит от относительной влажности воздуха и от абсолютного значения давления водяных паров. Выражение (2.37), за исключением случаев, когда происходит конденсация влаги в рапсовый метилэфир непосредственно из воздуха, |