Дослідження та оптимізація процесу виділення води з дизельного пального за допомогою високопористого політетрафторетилену

Abstract

Висока ефективність сепарації води з палива об'ємними пористими матеріалами на основі політетрафторетилену (ПТФЕ), утвореними з використанням пороутворювача, була підтверджена. Були визначені основні параметри пористої структури матеріалу (пористість, максимальний і середній діаметр міжпорових каналів, коефіцієнт звивистості пор) та встановлена їх роль у формуванні сепаруючих властивостей матеріалів. Показано, що зменшення розміру найбільш проникних пор та підвищення коефіцієнта звивистості порових каналів призводить до підвищення ефективності зневоднення. Досліджено вплив швидкості фільтрування Vф та товщини пористого матеріалу h на ступінь зневоднення h. Для кожної товщини h пористого матеріалу існує інтервал Vф, в якому h=100%. Зі збільшенням Vф ступінь зневоднення h знижується, а перепад тиску ΔP на пористому матеріалі зростає. Залежність ΔP ( Vф) лінійна, але має точку зламу. Існує критична швидкість Vк, вище якої спостерігається різке зниження h. Був вивчений процес сепарації та встановлено три стадії його протікання (акумуляція, суфозія, седиментація). Запропоновано механізм сепарації емульгованої води з дизельного палива пористими ПТФЕ. Показано, що для досягнення максимальної ефективності сепарації необхідно комбінувати матеріали з різною пористістю. Запропонована комбінована двошарова схема сепарації водотопливної емульсії дозволила збільшити dгл до 3¸4 мм, а Vк в 1,5 раза, і знизити ΔP в 2 ра