PRZEMYŚL CHEMICZNY
ORGAN CHEMICZNEGO IN STY TU TU BADAW CZEGO I POLSKIEGO T O W A R Z Y S T W A CHEMICZNEGO WYDAWANY Z ZASIŁKIEM WYDZIAŁU NAUKI MINISTERSTWA WYZNAŃ RELIGIJNYCH I OŚWIECENIA PUBL.
R O C ZN IK X V ___________________________5 KWIECIEŃ 1931 Z E S Z Y T 7 R E D A K T O R : PROF. DR. K A ZIM IE R Z KLING SE K R ETA RZ: D R . LECH S U C H O W IA K
Próby zastosowania nowej m etody laboratoryjnego badania mieszanek kamienia, asfaltu i sm oły
Essais d ’ap pliquer une n ou v elle mól horte de la boratoire p ou r exam iner des m ślanges de pieraille, d ’asphaltes e t de gou dron
Ludwik W A S IL E W S K I i Maciej M Ą C Z Y Ń S K I D ział Przem ysłu N ieorgan iczn ego C hem iczn ego In sty tu tu B a d a w czego
(Dokończę
Badając taką krzywą, m ożem y w yw nio
skować, o wzajemnem ustosunkowaniu się obu czynników. Jako przykład przytaczam y tutaj wykres, zrobiony dla wapniaka ,,A ’ ' w mieszance z jednym z krajowych asfaltów.
Obserwując bieg tej krzywej na rysunku 6. widzi-
Rysunek 6.
K rzyw a przeb ić dla w apn iaka , ,A " i jed n e g o z le p szych k ra jo w y ch asfaltów (t. to p i. 33.1°). K r.-S a rn .,
ciągi. 1000. penetr. 70/80).
m y wzrost w ytrzym ałości plastycznej, aż do pewnego maksymum, które odpow iada wysyce- niu ziarn danego kamienia asfaltem, połączone
mu z dokładnem oblepieniem ziarn kamienia w ar
stwą, której grubość jest uwarunkowaną napię
ciem powierzchniowem i przyleganiem asfaltu do danego kamienia. Po przekroczeniu tego sto sunku zaczyna mieszanka być przeasfaltowaną i nadmiar asfaltu nadaje już całości masy charakter raczej gęstej nieruchliwej cieczy
ie).
z zanurzonemi w niej cząstkami stałemi. Ten ostatni wypadek, o ile przeasfaltowanie nie nastąpiło w zbyt dużym stopniu, daje się zauważyć na diagramie z aparatu w formie linji spiralnej, równo aż do końca wykreślonej, bez charakterystycznego początku szybkiego zagłębiania się igły.
W razie silnego przeasfaltowania m am y wykres podobny, jak u brykietów otrzym anych z mieszanki bardzo ubogiej wr asfalt. Zjawisko to m ożnaby porównać np. ze zjawiskiem, zachodzącem przy zlepianiu dw óch powierzchni jakimkolwiek klejem. Cienka warstwa kleju przyczynia się do spojenia obu tych powierzchni, grubsza zaś utrudnia jedynie pożądane skle
jenie. Ponieważ punkt maksym um oznaczone
go wykresu da się łatwo uchw ycić, przepro
wadziliśmy na jednej tylko próbce bardzo szczegółowe badanie, celem wykreślenia tej krzywej, następne zaś badania przeprowadza
liśmy już, stosując parę tylko mieszanek ze specjalnem uwzględnieniem punktów, leżą
cych w pobliżu maksymum. W ykresy te sa przedstawione na rysunku 7 w zestawieniu dla jednego i tego samego wapniaka o stałej granulacji i kilku gatunków' lepiszcz. W wy kre
sie tym szczególnie charakterystyczną jest krzywa 1, obrazująca zachowanie się jednego z najgorszych asfaltów krajowych z rop para
finow ych. Jak na niej widać, posiada ona też wszystkie m iejsca charakterystyczne, podobnie jak i inne asfalty, jednak ogromnie przesunięte na prawo, w sensie bardzo bogatych w asfalt
138 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 15 (1 9 3 1 )
mieszanek, które temsamem przestają być ekonom iczne i stają się bardzo wrażliwe na w pływ y tem peratury (ciepło). Prócz tego dwa dalsze wykresy (rysunek 8) obrazują zachowanie
R ysu n ek 7.
K rzy w e przebić (lla r ó żn y ch bitu m ów .
1 asfalt k ra jo w y p a ra fin ow y ba rd zo złego gatunku.
2 sm oła k ra jow a w głębna. 3 asfalt za gran iczny p ow ierzch n iow y. 4 asfalt k ra jow y .
się jednego asfaltu wobec dwóch, zresztą fi
zycznie bardzo się różniących wapniaków
„ A ” i ,,B ” (wapniak ,,B ” , posiada nasiąkli- wość 10,23 % w ag. i twardość ,,C -D ” według skali E. P. C.)
R ysu n ek 8.
K rzy w e przebicia dla d w ó ch różn y ch w apn ia k ów i asfaltu kra jow eg o.
Jak z tych wykresów wynika, wapniaki bardzo różnie pochłaniają asfalty, dając różne granice wytrzym ałości plastycznej przy bardzo różnych stosunkach mieszanek.
Dalsze w ykresy, uw idocznione na rysunku 0 i 10, obrazują zachowanie się jeszcze paru asfaltów krajow ych i zagranicznych wobec
wapniaka „ A ” i (rysunek 11) w obec krajowego wapniaka słabo bitum iczniego.
R ysu n ek 9.
W a p n iak „ A ” asfalt p ow ierzch n iow y m eksykański.
A b y się przekonać czy nasz przyrząd pozwala również i na badanie mieszanek d r o gow ych w różnych warunkach, zbadaliśm y serję brykietów , spreparowanych w identyczny sposób, ale poddanych w stanie zbrykietow a-
R ysu n ek 10.
W a p n iak „ A ” i uszlach etn ion e a sfa lty k rajow e.
nym różnym wpływ om . Na uwidocznionym wykresie (rysunek 12) widzim y więc krzywą zasadniczą dla brykietów , które poza okresem mieszania i brykietowania, stale b yły u trzy
mywane w tem peraturze m iędzy + 1 7 ° a + 1 9 °.
Następnie w idzim y krzywe otrzym ane z prze
bijania brykietów , które b yły wymrażane przez 24 godz w temperaturach — 15 i — 10°
(1931) 15 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 139
oraz krzywą z przebijania brykietów, które b y ły przez 2 godz wygrzewane w + 5 0 do 55°.
Jak z tych wykresów wynika zmiany, zacho-
R ysu n ek 11.
W a p n ia k k ra jow y b itu m iczn y (ok oło 2 % bitu m u ) i asfalt k ra jow y pow ierzch n iow y.
dzące przy wymrażaniu brykietów są n a j
niekorzystniejsze przy brykietach ubogich w as
falty, przy brykietach zaś w ysyconych w d o statecznym stopniu asfaltem, nawet zwiększa
R ysu n ek 12.
W y k resy w p ły w u różn y ch tem peratu r. B r y k ie ty : w apniak „ A ” z asfaltem k ra jow y m o t. t. 33,1, K r. - Sarn. penetr. 70/80° i cią g liw ości < 1000 mm . si<? ich wytrzym ałość plastyczna, z pewnem przesunięciem maksym um krzywej na k o rzyść mieszanek bogatszych w lepiszcze. P rzy brykietach wygrzewanych, maksymum k rzy
wej przesuwa się nieco w lewo, na korzyść
mieszanek uboższych w asfalt, jednak przesu
nięcie to jest dość nieznaczne.
W dalszych, robionych narazie pobieżnie obserwacjach, staraliśmy się uchwycić wpływ czasu (starzenia się) na zbrykietowane m ie
szanki. Okazuje się tutaj, że proces wsiąkania asfaltu w wapniak i następnego utwardzania się zbrykietowanej mieszanki postępuje powoli i osiągnięcie pewnej równowagi jest kwest ją dość długiego czasu (rysunek 13).
Zm iany w g łębok ości p rzebicia p o d w p ły w e m czasu w apn iak A + 1 0 % asfaltu w głęb n . k rajów . Obserwacja ta wraz ze spostrzeżeniami, poczynionem i przy badaniu niektórych tw ard
szych wapniaków, nasunęła nam myśl, że ogromną rolę przy zestawianiu mieszanek odgrywać będzie temperatura asfaltu i stopień jego płynności. Parę prób orjentacyjnych przekonało nas o słuszności tego przypuszcze
nia.
Okazało się, że wapniaki w zależności od charakteru porów , mimo m ałych różnic nasiąkliwości zachowują się bardzo różnie.
Np. wapniak o nasiąkliwości 4 ,7% wag., już w norm alnych, stosowanych przez nas, warunkach mieszania i brykietowania, przy 7 ,5% asfaltu, dawał masę o własnościach podobn ych do własności m asy wapniaka w y j
ściowego ,,A ” o nasiąkliwości 5,1 % przy + 15% asfaltu. Zaś przy 5 % asfaltu dawał b ry kiety kruche o typow ym wyglądzie m asy o zbyt malej zawartości lepiszcza. W zrost tem pe
ratury mieszania wywiera w idoczny w pływ na własności brykietów. Oczywiście że przy tego rodzaju czynnościach należy bardzo uważać na mogące łatwo nastąpić prze
grzanie asfaltu, pociągające za sobą zm ia
n y w jego własnościach. Z załączonego w y kresu na rysunku 14 widać, że w miarę w zro
stu temperatury przygotow yw ania brykietu, jego granica w ytrzym ałości plastycznej maleje.
W arto podkreślić, że asfalty mieszane z ma- terjąłem kamiennym są już daleko mniej wrażliwe na w pływ y tem peratury, co również
140 P R Z E M Y S Ł CH EMICZNA 15 (1031
może służyć jako argument, przemawiający za przypuszczeniem naszem co do wsiąkliwości asfaltu w kamienie. Jednem z dalszych badań, jakie przeprowadzaliśm y na naszym aparacie było badanie wpływu parafiny w asfalcie.
s-fcr t__ ( ^__
* m 150 200 2$0 t ‘ C
Rysunek 14.
W p ły w tem pera tu ry p rzyg otow a n ia mieszanek na g łę b o k o ś ć przebicia.
W a pn iak .,A “4-1 0 °/0 asfaltu k ra jow eg o w głębn ego.
Badania wpływu parafiny w asfalcie d o k o nywaliśmy w ten sposób, że dodawaliśm y pewne ilości parafiny z ropy B orysław skiej.
(typ handlowy t. zw. parafina twarda o p.
53— 55° Ż u k o w ’a), do asfaltu powierzchnio
wego krajowego bezparafinowego i analo
gicznego zagranicznego.
Rysunek 15.
W p ływ p arafiny n a: I asfalt p o w ierzch n iow y m eksy.
kański, I I asfalt p ow ierzch n io w y k ra jow y (oba asfalty u żyte w ilości 1 0 % na w apniak ,,B ” ).
Z wykresu na rysunku 15 widzim y, że zmiany własności brykietów spojon ych tak przyrządzonem lepiszczem są zupełnie wi
doczne i bardzo niekorzystne.
Bezpośrednich wniosków z pow yższego d o świadczenia wyciągnąć narazie nie m ożna, gdyż praw dopodobnie parafina zawarta w asfal
tach ponaftow ych ma inny nieco charakter!
niż parafina handlowa, i tak zwana parafina H o ł d ę g ’o, oznaczana analitycznie.
Można tu jedynie zauważyć, co zresztą łatwo da się stwierdzić doświadczalnie, że
wapniaki daleko łatwiej absorbują i napawają się parafiną, niż asfaltami. Oczywiście, że wapniak napojon y parafiną będzie się całkiem inaczej zachowywał w obec asfaltu, niż wapniak naturalny. Fakt pow yższy naprowadza na przypuszczenie selektywnej absorbcji lepiszcz bitum icznych na różnych kamieniach.
Jak z tego wykresu widać, asfalt krajow y jest daleko mniej wrażliwy na w pływ para
finy, niż asfalt meksykański.
Reasumując powyższą pracę musimy p o d kreślić, że nie uważamy jej jeszcze za w yk oń czoną.
Na razie opracow ano tu m etodę badania mieszanin asfaltowo-kam iennych, pozw alają
cą w wyniku na uzyskanie pswnego obrazu sumarycznych własności tych mieszanek, oraz sprecyzowano jednę z ważniejszych cech g o towych mieszanek drogow ych, asfaltowo-ka- miennych, mianowicie granicę plastycznej w y trzymałości.
S T R E S Z C Z E N IE .
Opracowano w zarysie nową metodę labo
ratoryjnego badania mieszanek kamienno-asfal- towych, względnie sm ołowych, stosow anych na nawierzchnie drogowe. Metoda polega na pomiarze głębokości, do jakiej może zagłębić się igła aparatu notującego, nie przekraczając granicy wytrzym ałości badanej, zbrykieto-
wanej mieszanki.
Powyższy aparat pozwolił na scharakte
ryzowanie różnic we własnościach mieszanek w zależności od rodzaju i różnych stosunków wzajem nych użytego kamienia i asfaltu względ
nie smół}*, oraz na uchwycenie wpływu p a rafiny i zmian pow odow anych czasem i różnemi tem peraturam i.
Z U SAM M EN P A S SU N G.
V e r s u c h e ii b e r e i n e n e u e 1 a b o r a - t o r i u m s m ä s s i g e M e t h o d e z u r U n t e r- s u c li u n g v o n S t e i n- B i t u ni e n g e m i-
s c l i e n.
Es -wird, ein A briss ob iger iieuen M ethode g egeben die darauf beru h t, dass die untersuchte M ischung hricketiert w ird und in diesem Zustande in einem A pp arat m it R eg istiervorriclitu n g von einer N adel an geboh rt w ird. D er A p p a ra t n otiert die T ie fe bis zu w elch r die N adel ein dringt ohne die W id e r standsgrenze der M aterials zu überschreiten .
Mit dieser V orrich tu n g g elan g es den U n ter
sch ied zw ischen den einzelnen M ischungen in A b hängigkeit v on ihrer Z usam m ensetzu n g sow ie den Einfluss der G egenw art v o n P araffin und endlich die von der Zeit und T em p era tu r abhängigen Ä n d e rungen zu erfassen.
(1931) 15 PRZEMYŚL CHEMICZNY 141
Nom ografja w chemicznym przemyśle i pracowni
La n om og ra p liie au la b o ra toire et dans l ’ industrie cliim iqu e
Przedstawienie zestawień liczbow ycli, lub wogóle obliczeń, odnoszących się do jednej, albo więcej zm iennych w postaci wykresu (no- mogramu), stanowi przedm iot nom ografji.
umiejętności, która przyjęła się w nauce i tech nice już bardzo szeroko, oddając w pewnych wypadkach rzetelne usługi.
% c. 'o
^ *iSOt JO,
(k-t ■ o. • i.lS •66«
«0 .( •US -6^/6
61-
-78JJL
• O l . MX
■ CS
6 0- 7S 01
■77.»?
•Ul . 110
“ÓJ 63 Oo
j-y 76.36
■7 r.fo
■ <.69
■ i.U
-6X1S -61.6 3
51- ?v 66
73 u .
166
-GO.łi -60 ic
n ■7X.$<
7X 71
łfiS
• 4.W
SIS/
-SS.ft
5Ś' ■ ■ l.Łi 6i 15
5S- ■70. oo ■Uk ■St'fi
■61.Sk -Ul ■SC »* 1
SI- ■ 6J lo ■ tfo ■C6..05 r-
■6).<3 •1.« U <* yf~.
Si- ■66.9S .<« i£j
■ói-C} 5 f
sz- SS.X3 Uli} ■ nu trĄ
Si- ■6VJ-S .<« . SA Si'
■Ó3M ■i. rv -H.7i scT-»•-
So- ■61S3 • f 53 ■Sł.Q\\ Vf*-
■6159 ‘ 151 •SOJA 5di
ty ■6/. ik
• t.si ■iw 1
■60. tb
u • f.fö
• f.V)
■SS.X8
■Hi} •V
Vó ■ Sb V3 •/.v;
■/.vd • vf.4J
is ■rs.so
SMS
V iS « Ss U
yy
•SIS9 •/.V*- ii.a R ysu n ek 1
W przemyśle chem icznym natomiast i w pra
cowniach, o ile mi wiadom o, posługiwanie się nomogramami nie weszło dotychczas pow szech
nie w użycie, a jeżeli gdzie, to właśnie tutaj, gdzie w ykonyw uje się nieustanne wyliczenia, zestawienia i porównania liczbowe, jak np.
przy czynnościach chem icznych analitycznych, oraz w chem icznym ruchu fabrycznym i t. d..
posługiwanie się nom ogram am i staje się wielką pom ocą, czyniąc zbędnem obliczanie analiz, lub
wyszukiwanie danych z tablic. Dokładność odczytu z nomogi amu zależy tylk o od wielkości podzialki, posługiwanie się jest łatwe i tak proste, że każdy robotnik fabryczny może być prędko nauczony. Zakres działania nomografji przy zjawiskach chem icznych i fizycznych jest olbrzym i, m ożem y powiedzieć, że rozciąga się on na wszystkie zjawiska, które um iem y w y rażać liczbowo.
W dalszym ciągu podaję i omawiam kilka przykładów wykresów nom ograficznych. N ie
które z nich opracowane b y ły na miejscu, dla własnego użytku, inne zaczerpnięte są z ostat
niego wydania znanego B e r i — L u n g e „ T a schenbuch” 1).
Na rysunku i m am y cztery pionowe rów n o
legle, na których są oznaczone dane fizyczne i chemiczne dla kwasu siarkowego kom orowego.
a mianowicie 1) stopnie Baume, 2) procent H2S 0 4, 3) ciężar właściwy przy 15°, 4) procent S 0 3. Linja pozioma przeprowadzona p rosto-
') B erlin, w yd. J. S p r i n g e r 1930 oz. II.
142 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 15 (1U31)
padle do tych czterech rów noległych pozwala nam, gdy znam y jedną z czterech podanych pow yżej wielkości, odrazu odczytać trzy p o zostałe.
Na rysunku 2 m am y te same dane dla kwasu siarkowego, lecz w różnych temperaturach.
Postępujem y w ten sposób, że po określeniu tem peratury kwasu i jego gęstości przy tej temperaturze, wyrażonej bądźto w stopniach Baume, lub jako ciężar właściwy, łączym y da
n y punkt na krzywej tem peratury z odpow ied
nim punktem na krzywej odczytanej gęstości.
Prosta ta przedłużona do przecięcia się z pierw
szą z czterech równoległych pionow ych, podaje w punkcie przecięcia ciężar właściwy kwasu przy 15°, potem zaś przeciągnięta dalej prosto
padle do pionow ych równoległych, stopnie Baume, procent U2SOi i temperaturę wrzenia kwasu siarkowego o tem stężeniu. Na przykła
dzie odczytujem y, że przy temperaturze 41,5°
kwas o ciężarze właściwym 1,52, co odpowiada, przy 15° c. wł. 1.54 albo 50.0° Be, zawiera 63,5% H2 SOi i wrze mniej więcej przy tem pera
turze 150°.
666Bt° 6Si
66 v
• - 6 4 J
■ 66Ł 66.1
■66.0 65.9 6S.8 ÓS.7 6 5 6
65, f
«V -6S1
■tyj
6 5 1
6 5 0
■ -6t i Lov.tr Rysunek 3.
Rysunek 3, odnoszący się również do kwasu siarkowego przedstawia zm iany gęstości kwasu stężonego t. j. 65 — 66° Be w granicach tem peratury 10 — 30°. Posługiwanie się tym nom o- gramem jest bardzo proste, ciężar właściwy kwasu odczytu jem y na lewej równoległej, jego temperaturę na prawej, łączym y oba punkty i w miejscu przecięcia się ze środkową rów no
ległą odczytu jem y gęstość badanego kwasu p rzy 15°. Ńa przykładzie odczytujem y, że kwas o gęstości 65,3° Be przy 27° odpow iada kwasowi 65,77 przy 15°,
R ysunek 4 odnosi się do roztw orów am onja
ku; m am y podaną na niej zależność ciężaru właściwego od temperatury, procentowość oraz zawartość N B3 w g na litr przy danej gęstości. Posługiwanie się tym nomogramem jest identyczne jak wykresem na rysunku 2.
c.
R y su n ek 5.
Na rysunku 5 m am y nom ogram m iareczko
wania oleum przy p om ocy mianowanego ługu sodowego. Na lewej równoległej odcinam y naważkę, w w ypadku naszego przykładu 4,285 g.
Oleum odważone, jak zwykle rozprow adzam y wodą i m iareczkujem y 1/10 część rozczynu, odpow iadającą 0,4285 g, ługiem n/5 w zw ykły sposób. U żyte do zobojętnienia 52,2 cm3 ługu odcinam y na środkowej równoległej, łączym y oba punkty prostą, którą następnie przedłu
żam y i w punkcie przecięcia otrzym ujem y procent wolnego S 0 3, dalej całkowity IJ2SOĄ w badanem oleum.
Przechodzim y obecnie do nom ogram ów trój - składnikowych, które m ają wielkie znaczenie dla przygotow ania różnych mieszanin nitrują
cych . składających się z trzech składników, mianowicie H2Ś 0 4, I I N 0 3, H20 . N om ogram y tego rodzaju oparte są na twierdzeniu, że w trójkącie rów nobocznym suma odległości każdego punktu wewnątrz trójkąta od boków , zmierzona równolegle do boków , jest stałą, rów nającą się długości jednego boku. Jeżeli przyjm iem y, że długość jednego bolcu wynosi sto, to i suma wspom nianych trzech odległości równa się stu, jeżeli zaś na każdej z nich ozna
czym y jeden z trzech składników, to odrazu będziem y je mieli wyrażone procentow o, zaś suma dw óch składników odjęta od stu, do nam trzeci, nieznany składnik.
(1931) 15 P R Z E M Y S Ł
R ysunek 6 przedstawia nam taki rów nobocz
n y trójk ąt A B C , którego boki są zaopatrzone w podziałkę i następnie posiatkowane. P rzy większej podzialce nie trudno uczynić siatkę gęstszą, tak nawet, aby na bokach trójkąta m oż
na było odczytyw ać bez trudu do 1% . W tr ó j
kącie m am y obrany punkt P , którego położenie, jest ściśle określone przez dwie odległości Pa i Pb gdyż, jak m ówiliśm y, trzecia Pc — 100 — (Pa + P6), albowiem Pa-\-Pb-\-Pc—100, w naszym wypadku 1 0 + 2 0 + 7 0 = 1 0 0 .
Przejdźm y do konkretnego wypadku, umieszczając jako składniki mieszaniny, na trzech bokach trójkąta H2SOt, H N 03 i II20 . Zadanie nasze jest następujące:
1) Mamy mieszankę o składzie:
30% 11,80,, 20% H N 0 3, 50 % II20 [A), oraz kwas azotow y,
74 % HNOs, 26 % IL fl (C), chcem y otrzym ać mieszankę,
10% H2SO „ 38% H N 0 3, 42 % H 20 (B ).
w
C H E M I C Z N Y 143
Rozwiązanie tego zadania m am y na rysunku 7, gdzie przedewszystkiem ustanowiono położe
nie punktu A i punktu C, potem punktu B, na prostej A C . Stosunek A B = 1 :2 wskaże,
że należy zmieszać 2 A i 1 C.
2) Drugie zadanie. M amy mieszankę 15% II2S04, 15% H N 03, 70% II20 (A ') i kwas siarkowy
90 % II2S04, 10% II20 (C), chcem y otrzym ać mieszankę
4 0 % II2S04, 10% H N 03, 5 0 % II20 (B ’).
Rozwiązanie znajduje się na tym sam ym rysunku 7. Oznaczam y punkty A1 i C , łą
czym y prostą A 'C i na tej prostej w yznaczam y punkt poszukiwany B '. Stosunek
A 'B ' 4,6 . .
~B 'C ~ ~ Ö T wskazuJe > ze nalezy pomieszać kwas A ' z kwasem C' w stosunku 9,1 do 4,6.
3) Trzecie zadanie, (rys. 8).
M amy mieszankę:
50% II2S04, 10% HNOa, 40% II20 (D ), Kwas a zotow y:
9 6 % IIN 03, 4 % II20 (E), oraz oleum :
104,5% H2SO4 (G).
144 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 15 1931)
Chcemy otrzym ać mieszankę:
65 % H 2SOv 13% HNOa, 22 % H/J (H).
Punkty D, E, H, oznaczam y jak w w ypad
kach poprzednich, G — określające kwas siar
kow y 104,5% , leży poza obrębem pola tr ó j
kąta, dlatego przedłużam y odpowiedni bok i oznaczam y G. O trzym am y dwie proste DE i HG, tę ostatnią przedłużam y do przecięcia się z pierwszą i otrzym ujem y w ten sposób punkt F .
D F 1,7
Stosunek ~ ~ — r r z wskazuje, ze jeżeli
Jb hj J o, b
pomieszamy w tym stosunku mieszankę D z kwasem azotow ym E, otrzym am y mieszankę F o składzie:
44% H 2SOx. 19% HNOa. 37% H/J.
R ysu n ek 8.
Dla otrzym ania mieszanki H musimy p o mieszać nowo otrzym aną mieszankę F z oleum G w stosunku:
F H 3,65 . .
— — = = --- c z y l i 6 ,9 5 c z ę ś c i m ie s z a n k i T
HG 6,95 J
z 3,65 cz. oleum G. W iedząc zaś, że poprzed
nio otrzym aliśm y 15,3 cz. mieszanki F. prze
liczam y :
należy więc zm ieszać:
13,6 cz. mieszanki D , 1,7 cz. kwasu a zoto
wego E , oraz 8,0 cz. oleum G.
4) Czwarte zadanie (rys 9).
Mamy dwie m ieszan ki:
15% II.ßOv 10% IlN 03, 75 % JL/J (J ), 3 5 % IhSO,. 50 % H N 03. 15% H20 (K).
chcem y pomieszać je w tym stosunku, aby o trz y m a ć:
a) 2 0 % / / 2S 0 4. 20 % H N 03, 60 % H20, (L) b) 25 % H2SOx. 30 % H N 03. 4 5 % H20, (Af) c) 3 0 % H2SOą. 4 0 % HNOr 30% HnO, (N).
Oznaczamy punkty J i K , na prostej J K leżą punkty L , M , N , łatwo odczytać, że sto sunek i proporcja zmieszania obu mieszanek będzie w ynosić:
dla L, — r— = 3:1.L K J Jj
dla N = 1:3.
J N
Chcąc otrzym ać określone ilości końcowej mieszanki np. 12 t, postępujem y w ten sposób, że z punktu J prow adzim y pod kątem prostą
■JK' i odcinam y na niej 12 cm odpow iadających
R ysunek 9.
12 tonnom , uzyskując w ten sposób K 1. Łą
czym y K z K ' z punktów zaś M N L ciągniemy równoległe do K K '. Uzyskane J L V J M V J N S podają nam w tonnach ilości poszczególnych mieszanek, które należy pomieszać dla uży- skania 12 ł. t. j.
dla 12 tonn L trzeba zmieszać 9 I J z 3 / K ,, M ,, ,, 6 / J z 6 1 K .. ,. ., N .. 3 ł J z 9 t K.
Przytoczone kilka wykresów i przykładów pozwalają zorjentow ać się w głów nych zasa
dach i m ożliwościach stosowania nom ogram ów do zadań chem icznych. Przypuszczam , że nie
jeden chemik będzie m ógł, w w ypadkach w y m agających dłuższych obliczeń, lub w yszuki
wań w tablicach, sam opracow ać sobie nom o- gram, odpowiedni do swoich potrzeb. N om o- gram jest to bowiem coś w rodzaju m aszyny do liczenia, jak np. arytm om etr lub suwak logarytm iczny, posiada jednak tę dobrą stronę, że każdy sam go sobie może w ykonać i nic prawie nie kosztuje.
(1391) 15 I ' R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y J 45
Zagadnienia fabrykacji olejów smarowych w Z. S. S. R.
w świetle sowieckiej prasy naftowej
L e p io b ló m c de la fa b rica tion des Irailes lu brifian tes cłans l ’ U. R . S. S. d ’ apres la presse pótrolifere sov ietiq u e Inż. Emanuel D A W I D S O N
( Dokończenie).
Zaletami instalacyj tego typu gą: możność niezwykle dokładnego regulowania temperatury ogrzewania, która pozwala dystylację prowa
dzić bądź to w warunkach ściśle zachowawczych, bądź też umożliwia celowy rozkład w danych granicach, następnie urządzenie pipestill’u umo
żliwia rektyfikację dystylatów olejowych, oraz konstrukcyjnie ułatwia zastosowanie wysokiej
próżni *).
Specjalnie podkreśla on znaczenie kolumn rektyfikujących (bubble towers) w dziedzinie dystylacji olejowej, twierdząc, że odbywająca się w kolumnach tych rektyfikacja frakcyj olejowych zwiększy wydatki cennych produktów, t. j. wyeli
minuje olej cylindrowy z frakcyj maszynowych, zaś oleje maszynowe z oleju gazowego 2). Na mocy swych obserwacyj w Stanach Zjednoczonych uważa, że do celów frakcjonowania wystarczyć może zawsze pojedyncza kolumna nawet, gdy dysty- lacja olejów odbywa się nie z mazutu, lecz wprost z ropy. Kolumna dla przeróbki całkowitej (ben
zyna, nafta, oleje lekkie i ciężkie) wymaga 30—35 talerzy tackowych, kolumna do dystylacji tylko mazutu może się ograniczyć do 15—20 talerzy.
Stosownie do odbieranych w poszczególnych wy
sokościach kolumny frakcyj (side streams), musi kolumna być zaopatrzona w dodatkowe prze- parniki (stripping drums), które mogą być umie
szczone w samej kolumnie, względnie oddzielnie.
Instalowanie oddzielnego ewaporatera uważa on za niecelowe, gdyż jego zdaniem wytworzenie się par odbywa się już w samych rurach pieca i dlatego należy materjal wprowadzać z rur wprost do kolumny (na pewnej wysokości od spodu) uzy
skując w ten sposób rektyfikację pozostałości
‘ ) Na sp ecjaln ą u w agę zasłu gu je fak t, że bez w zględ u na w y s o k i p o ziom o g ó ln y ch w yw odów o u rządzeniach d y s ty la cy jn y c h , S a c li a n o w' k ilk a krotnie w zm ia n k u je, że zastosow an ie w ysok iej próżni (50— 60 mm l i g osta teczn eg o ciśnienia) przy system ie b a te r y j k o tło w y c h nie zn a jd u je za d ow a la ją ce g o tech n iczn ie rozw iązania i w ym aga p ip estill’ u albo p o je d y n cz e g o agregatu k otło w eg o , np. system u S t r a t f o r d a. W s k a zu je t o na to , że przem ysł rosyjski zupełn ie p rzesk oczy ł przez tę b a rd zo ważną fazę ro zw o ju d y s ty la c ji k o tło w e j, ja k ą b y ło wypro
w adzenie w y so k o p ró żn iow y cli b a tery j system Stein schneider P orges. W p a tr z o n y w h o ry z o n ty a m ery kańskie S a c h a n o w p o m ija zupełnie in stalacje Steinsclineiderow skie, k tóre są, w zględnie b y ły , j e d y n y m system om d y s ty la cy jn y m oryginalnie, w śro d kow ej E u rop ie stw orzon ym . E . D.
2) W y w o d y S a c h a n o w a w tej dziedzinie cech u je w y b itn y o p ty m izm nie p o k ry w a ją cy się z za p atry w a n iam i n a jw y b itn ie jsz y ch fach ow ców am e
rykańskich, ja k np. B e l l a. E. U.
dystylacyjnej w dolnej części kolumny (przy za
stosowaniu przegrzanej pary wodnej) 1). Co do tego, czy celowem jest prowadzenie dystylacji pipestiłlowcj, w wysokiej próżni (40—60 mm Hg ostatecznego ciśnienia przy stosowaniu pary wod
nej) — zaznacza, że instalacje tego rodzaju roz
powszechniają się w Stanach Zjednoczonych co
raz bardziej i dają wyniki bardzo korzystne, lecz mają tę ujemną cechę, że wymiary kolumn rekty
fikacyjnych (średnica około 0 m) w tego rodzaju instalacjach ograniczają zdolncść przeiótczą je
dnostki do 40 —50 wTagonów na dobę, (trzy razy mniej, niż instalacje, pracujące pod ciśnieniem normalnem). O procesie S c h u l t z a wyraża się ujemnie na tej podstawie, że stosowane przy tej instalacji specjalnie wysokie wakuum 2) nie po
zwala na zastosowanie przy dystylacji kolumn rektyfikacyjnych, i pary wodnej. Zaznacza przy- tem, że temperatura w dystylacji S c h u l t z a jest wyższą,niż przy parowo-próżniowym syste
mie. Ogólnie biorąc, twierdzi, że na pipcstillu.
pracującym pccl zwykłem ciśnieniem,mcżr.a prze
rabiać (przy użyciu odpowiedniej ilcśei pary) dowolny surowiec, lecz zastosowanie wysokiej próżni poprawia wydatek i jakość ciężkich frakcyj (specjalnie przy ropach smolistych).
Przy dystylacji rop rosyjskich stosowanie wysokiej próżni będzie specjalnie korzystne dla rop asfaltowych, jak np. ropa bibiejbatska, a także dla rop embeńskich i bałachańskich. o ile zależeć będzie na otrzymaniu barcko ciężkich dystylatów (overhead cylinder stock). P izy przeróbce ropy surach.ańskiej stosowanie wysokiej próżni wpływa korzystnie, lecz nie jest konieczne (tak samo jak przy ropach pensylwańskich). Przy przeróbce parafinowej ropy grozneńskiej próżnia jest zgoła
*) T ru d n o za ak cep tow ać jed n ostron n e rozw ią zanie zagadnienia ewTap ora tora pod a n e przez S a- c li a n o w a, raczej m ożna sądzić, że zagadnienie instalow ania ew ap oratora m oże b y ć rozw iązane ty lk o łącznie ze spraw ą su row ca i p rod u k tów , które ch ce m y 7, niego otrzym a ć. G d y ew ap oratora niem a, ciep ło p ozo sta ło ści w yk orzysta n e zostaje n ieja k o do re d y sty la cji. fleg m y , sp ływ ającej z k olu m n y , przy- ezem w o sta teczn y m rezu ltacie część fle g m y (jej cięższe składniki) wschodzi do ostateczn ej p o z o s ta łości. Jeżeli ew ap orator jest osob n y , to dla ty c h sa
m ych w aru n k ów tem pera tu ry w p ip e still’u, o t r z y - . m uje się p ozosta łość ostateczn ą cięższą, lecz za to przybyw a oddzieln a fra k cja fleg m a (p ozosta łość)
■/. k olu m n y (suma fle g m y i p ozosta łości jest lżejszą od p ozosta łości z pierw szego w yp a d k u ). E . D.
-) S a c h a n o w p od a je , że d y s ty la cja S c h u 1- t z a pracu je p rzy 15 mm H g, o ile jed n a k w iad om o, orygin aln e in stalacje S c h u 1 1 z a p racow a ły przy ciśnieniu 4 nim.
146 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y IB (1 93 1 )
niepotrzebną,, gdyż pozostałość (gudron parafi
nowy) do fabrykacji bright stocków stosowanym być i tak nie może (duża zawartość ciał asfalto
wych), temperatura zaś dystylacji przerabianych olejów parafinowych nie jest specjalnie wysoka.
Pozatem przy użyciu pipestillu bez próżni, można przerabiać ropę grozneńską do gudronu w jednym rzucie.
Przechodząc do innych aparatur, podlegają
cych wprowadzeniu w Sow. Przemyśle Nafto
wym, omawia S a c h a n o w centryfugi Sharp- less i ich działanie, podkreślając kilkakrotnie, że takowe zawodzą przy deparafinizacji dysty- latów, z którego to powodu należy bacznie śledzić rozwój systemu dwuetapowego (Alfa-Laval).
W zakresie rafinacji olejowej zagadnienia aparaturowe, związane z przejściem do proszko
wania na szeroką skalą ciężkich olejów (zamiast ługowania względnie kwaśnej neutralizacji) nie są specjalnie trudne, gdyż proszkowanie skompli
kowanych aparatur nie wymaga. Środkiem cięż
kości reform w tej dziedzinie jest znalezienie i aktywowanie na terenie sowieckim odpowied
nich glin adsorbcyjnych. Na specjalną uwagę zasługuje zagadnienie fabrykacji glin ziarnistych typu florydyny. Ponieważ przy szerokiem sto
sowaniu florydyny konieczną jest jej regeneracja, należy więc instalować piece regeneracyjne (piec W e d g e ’ a), w których można regenerować flo- rydynę nawet 30 razy.
Dla ilustracji rentowności rafinerji, przerabia
jącej mazut surachański na bright stocki, podaje S a c h a n o w kosztorys budowy i preliminarz kosztów eksploatacji instalacji o zdolności prze
róbczej 1000 t mazutu na dobę.
P R E L I M I N A R Z R O C Z N Y C H K O S Z T Ó W E K S P L O A T A C J I
dla k om p letn ej in sta la cji fa b ry k u ją cej b rig h tsto ck i z m a zu tu surachańskiego (zd oln ość przerób cza 1000
t m azu tu n a dob ę) S u row iec — 330 000 t surachańskie-
g o m azu tu ä, 21 rb l. ton n a . . 6 930 000 rbl.
O pał (6 % ) ... 415 000 „ E n ergja i p a r a ... 600 000 ,, W o d a — 3 300 000 f rt 10 k op iejek
t o n n a ... 330 000 ,, K w as siark ow y 10 000 t ä 100 rbl.
t o n n a ... 1 000 000 ,, Ziem ia a d so rb cy jn a (proszek ) 10 000
t ä 90 rbl. t o n n a ... 900 000 „ Ziem ia ziarn ista (flo r y d y n a ) 5 0 0 01
a ' 90 rbl. ton n a ... 450 000 ,, Straty na ligroinie 3 000 1 ä 60 rbl.
t o n n a ... 180 000 ,, R o b o ciz n a (300 osób & średnio 2 000
rbl. r o c z n i e ) ... 600 000 ,, R e m o n ty ( 5 % od k osztów in stalacji) 265 000 ,, A m o rty z a cja ( 1 0 % ) ... 530 000 ,, P ozostałe w y d a tk i... 500 000 ,, Ra zem . . 12 700 000 rbl.
I N W E S T Y C J E : Koszty ogólne
W tej tumie koszty mater
jałów im porto
wanych
r u b l i 1 ) P ipestill na p rzerób
kę 1000 ton m azutu
d z i e n n i e ... 900 000 2) A g ita to r y kw asow e
i p roszk ow e . . . 300 000 _
3) K om p resory i m a szyn y ch łod n icze
w raz z b u dyn k iem 700 000 150 000
4) Z biorn ik i d o c h ło dzenia, refry geratory (w ty m sam ym b u
d y n k u ) ... 200 000 40 000 5) H y p e rce n try fu g i
Sliarplessa (trzy d zie
ści k o m p letów ) (w
ty m sam ym bu d y n k u ) 1 100 000 720 000 6 ) K o tły lu b pip estill
do od d y sty lo w a n ia
lig roin y . . . . . 200 000 7) F iltry flo r y d y n o w e
35 sztuk w raz z b u
dynkiem ... 500 000 8) P ie c W e d g e ’ a do
regen era cji flo r y d y n y (w raz z b u d y n
kiem ) ... 200 000 75 000 9) U rządzenia en erge
ty czn e i k otłow n ie 700 000 _
10) Z b iorn ik i i p o m p y 300 000 — ■
11) B iura, la b ora torju m , och ron a przeciw p o
żarow a etc. . . . 200 000
R azem 5 300 000 985 000
W A R T O Ś Ć P R O D U K C J I R O C Z N E J z tejże IN S T A L A C J I (rafinerji)
B right stock s 50 000 t ä 280 rbl.
t o n n a J) (cena b rig h t sto c k ’ ów p rzy ję ta w edłu g am erykań skiej cen y ek sp ortow ej 0 ,6 0 $ za 1 g a
lon am . z p otrą cen iem 2 0 % ) 14 000 000 rbl.
D y s ty la ty (p rzy ję te su m aryczn ie ja ko olej g a zow y ) 247 000 t k 24 rbl.
40 k op. t o n n a ... 6 000 000 „ P etrola tu m (p rzy jęte ja k o olej g a
z o w y ) 8 000 t ä 24,40 k o p ... 200 000 ,,
R azem 20 200 000 rbl.
J) Ja k w id a ć cała k a lk u la cja op a rta je st na w y ją tk o w e j k o n ju n k tu rze ek sp ortow ej b rig h tstock ów . W y d a je się je d n a k b a rd zo śm iałem założen ie ta k ich cen za p ro d u k t, k tó r y m a się sprzedaw ać w ilości 5 000 w a g on ów roczn ie, g d y ż z w zrostem p o d a ż y łatw o o obn iżen ie cen h u rtow n ycli. Cena u w zględn ion a przez S a c h a n o w a (praw ie $ 15 za 100 leg) tem - ba rd ziej w y d a je się w y sok ą , że ja k z kosztory su w yn ik a, jest to cena n e tto sam ego p rod u k tu loco rafin erja, n ieob cią żon a zu pełn ie ani tran sp ortem ani, c o n ajw ażniejsze, k osztam i orga n iza cji sp rzed a żow ej.
(1931) 15 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 147
Nadwyżka wartości (dochód) 7 500 000 rbl.
czyli 142% w stosunku do inwestycyj.
S a c l u n o w , w dalszym ciągu, zastrzega się przeciw sceptycyzmowi, który taka niezwykła rentowność może wywołać i twierdzi, że da się to wytłumaczyć tem, iż dotychczas mazut sura
chański był stosowany tylko do palenia pod kotła
mi i dlatego cena jego jest wyjątkowo-niską. Na
tomiast w Stanach Zjednoczonych cena rop, na
dających się do fabrykacji brightstocks jest dwu
krotnie wyższą od innych. Pozatem korzystnie wpływa na kalkulację nieuwzględnienie ceny gruntu potrzebnego pod rafinerję. Z tych tq względów produkcja brightstocków, która i w Stanach Zjednoczonych dobrze się opłaca, jeszcze bez porównania lepiej kalkuluje się w Rosji. Zaznacza się także, że przy kalkulacji nieuwzględniono możności zużycia petrolatum jako surowca do fabrykacji cerezyny, a także zastosowania części dystylatów do fabrykacji olejów smarowych, gdyż rentowność tych manipulacyj wymaga do
datkowych badań.
Ostateczne wnioski wysnute przez S z y p e - r o w i c z a i S a c h a n o w a dadzą się streścić do następujących punktów.
1) Przemysł olejowy 1) rosyjski wrócił po okresie kompletnego załamania z powrotem mniej- więcej do stanu przedwojennego (ilościowo i ja
kościowo).
2) Rozwój nowoczesnej techniki rafineryjnej, oraz radykalna zmiana wymagań rynkowych, spowodowana ogromnym rozrostem automobi- lizmu i awjacji, zdegradowały przemysł rosy'ski z jego wyjątkowego stanowiska przedwojennego.
3) Ze względu na olbrzymie znaczenie eksportu naftowego dla całokształtu gospodarki Z.S.S.R.
(zagadnienie walut i budżetu handlowego) należy starać się o eksportowanie produktów najszla
chetniejszych, odpowiadających w zupełności no
woczesnym wymaganiom, a nie produktów ta
nich, źle dostosowanych do zapotrzebowań za
granicznych importerów.
4) Dla umożliwienia dezyderatów, zawartych w punkcie trzecim, należy kompletnie reorgani
zować fabrykację olejów smarowych pod wzglę
dem metod dystylacji, rafinacji i deparafinizacji.
Asortyment olejów produkowanych należy upro
ścić, zmniejszając ilość podstawowych odmian fa
brykowanych i wprowadzając jako jeden z pod
stawowych gatunków, t. zw. bright stock’i.
5) Powyższa głęboka reorganizacja jest tem- bardziej konieczną, że zasoby dawnego surowca olejowego raptownie maleją, zaś nowe metody przeróbki otwierają olbrzymie pole w dziedzinie zupełnie zaniedbanych (pod względem olejowym) surowców, jak ropy surachańskie, ropy ciężkie i t. d.
Starość istniejących instalacji (dawno zamorty
*) M ów ią c o przem yśle o le io w y m rozu m ie się przez to , rzecz oczyw ista, ty lk o p rzem ysł o le jó w m ineraln ych .
zowanych) robi odmłodzenie aparatu] y zagadnie
niem najbliższej chwili.
Kończąc na tem streszczenie wspomnianych cublikaęyj rosyjskich, należy jeszcze raz zazna- pzyć, że zilustrowany stan odpowiada końcowi roku 1929. W tym okresie prace pizygotowawcze nad reorganizacją przemysłu, a więc pizestudjo- wanie i rozsegregowanie surowców, oraz zaznaja
mianie się na miejscu z ostatniemi postępami techniki rafineryjnej w Stanach Zjednoczonych, były już w zasadzie na ukończeniu i logiczną konsekwencją tych prac winna być techniczna realizacja wysuniętych postulatów. Nie ulega też wątpliwości, że w celu podniesienia wartości swego eksportu naftowego, trusty sowieckie, względ
nie stojący za nimi Rząd Związkowy, zrobią wielkie wysiłki, czy jednak szeroko zakrojony plan inwe
stycyjny okaże się im pod silę łącznie z równo- czesnem osłabieniem ogólnej konjunktury nafto
wej, to trudno obecnie przesądzać. O ile tempo reorganizacji, rozpoczętej w roku 1930, zostanie utrzymane, należy spodziewać się, że w końcu roku kampanijnego 1930/31 przejawią się na ryn
kach zachodnio europejskich konsekwencje tych posunięć. Rzecz zrozumiała, że modernizacja ro
syjskiego przemysłu olejów smarowych, potencjal
nie może przeistoczyć się w najważniejszy czynnik gospodarczy i techniczny na europejskich ryn
kach olejowych. Z punktu widzenia czysto tech
nicznego dalszy rozwój dążeń reorganizacyjnych w Rosji jest ciekawy nie tylko pod względem naukowym, jako zastosowanie najnowszych zdo
byczy wiedzy do nowych zasobów surowca, a więc wytworzenia się nowego pola doświadczeń tech
nicznych, lecz posiada także wybitne znaczenie dla kształtowania się techniki rafineryjnej w po
zostałych naftowych krajach Europy. O ile opty
mistyczne horoskopy fachowców rosyjskich istot
nie się sprawdzą, to ekspanzja sowiecka na ryn
kach zachodnio europejskich musi, np. w Polsce spowodować, albo reorganizację metod fabrykacji olejów ciężkich, albo raczej zaniechanie już dziś nie rentującego się eksportu olejowego z równo- czesnem zkwalifikowaniem nadmiaru frakcyj ole
jowych, jako rezerwowej podstawy do crackingu.
T A B L IC A I.
P r o d u k c ja rop n a w^ R o s ji w edle zagłębi w ty s. ton n r. 1913 r. 1927/8 r. 1928/9 Zagłębie bak iń skie
(A zn eft) 7 358 f 7 574 8 683
Z agłobie srrozneńskie
(G rozn e ft) 1 208 3 576 4 441
Z agłębię em beńskie
(E m b a n e ft) 118 250 268
Z agłębię k u bań sko- czarnom orsk ie (K u b -
czern eft) 87 106 157
D rob n a p ro d u k cja — 90 85
R azem 8 771 11 596 13 634
148 P R Z E M Y S Ł C H E M IC Z N Y 15 (1931)
T A B L IC A II. T A B L IC A 111.
P ro d u k cja ropna w edle teren ów w ty sią ca ch tonn P rzeróbka rop w edle tru stów (przer o b io n o w tysią-
Z A G Ł Ę B I E B A S I Ń S K I E r 1927/28 r. 1928/29 ca ch ton n )
Bałachany 957 1326 r. 1927/28 r. 1928/29
Sabunczy 930 893
Ram any 929 983 Azneft. 5 278 6 404
Surachany 2737 3341 G rozn eft 3 260 4 184
Bibi E jb a t 1643 1858 K u b czern eft 93
Binagady 378 372 E m ba n eft 229 226
Z A G Ł Ę B I E G R O Ź N E Ń S K 1E i) --- ---— — — ---.
Stare k op aln ie (teren y) 734 633 Razem 8 860 10 814
N ow e k op a ln ie (teren y) 2823 3709
K opaln ie W ozn iesieńskie 19 25
Z A G Ł Ę B I E E M B E N S K IE T A B L IC A IV .
Dossor 199 189 Sprzedaż p rod u k tó w n a fto w y ch w ty sią ca ch tonn
Makat 50,5 82 r. 1927/28 r. 1928/29
Z A G Ł Ę B I E K U B A Ń S K O - Rynek w ew nętrzny 6 672 ' 7 677
C Z A R N O M O R S K IE
M aj kop 89 139 Rynek zew nętrzny 2 781 3 618
Kubań 15,6 16.6 Razem 9 453 11 295
TA B L IC A V.
Układ p ro ce n to w y poszczeg óln ych p rod u k tów sprzedaży
R y n ek w ew n ętrzn y R y n ek zew nętrzny O gólnie
■ 1926/27 1927/28 1928/29 1926/27 1927/28 1928/29 1926/27 1927/28 1928/29
—1 P ozosta ło ść op a ło w a
(fuel) 7 6 ,4 % 7 4 ,8 % 7 1 .4 % 3 9 ,3 % 3 8 ,6 % 4 3 ,1 % 6 6 ,7 % 6 4 ,5 % 62,6 o/0
ole je w ulkanow e 3 ,2 % 2 .9 % 2 .7 % — — — 2 .4 % 2 ,3 % 1 , 9 %
n afta 10 .3 % 17 ,5 % 20,0 % 2 1 ,5 % 2 4 ,3 % 2 0 ,7 % 1 7 .4 % 1 8 ,9 % 2 0 ,3 %
ben zyna . 1 1 1, 1 °Lo 1.4 % 1. 6 % 2 9 ,4 % 2 7 .8 % 2 8 .6 % j 8 .5 % 8 ,9 % 10,2 %
oleje sm arow e olej g a zo w y (solar.)
l ■) 1)0
! A 9 ,0 3 « 3 ,9 %
8.2 % 1 ,5 %
7 ,1 % 1, 8%
5 ,5 % L8%
4 .6 % 0 ,3 9 %
4 ,4 % 0 ,5 %
4 .4 % 0 ,5 %
Razem okrągło 100% 100%
•
100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
T A B L IC A V I.
Plan in w e sty cy jn y d la ca ło ści przem ysłu n a ftow eg o Z .S .S .R . na r. 1929/30 w m iljon a cli rubli.
W iercenie pionerskie . . .2 3 ,0 ,, e k sp loa ta cy jn e .58.(1 Urządzenia w iertn icze i k o
palniane ... 39,1
U rządzenia rafin ery jn e . .6 8 ,3 W tej liczbie 28 602 000 rbl. na in stalacje crackin g ( J e n k i n s i W i n k 1 e r-
K o c li)
R u r o cią g i r o p n e ... 16,0 G ospoda rk a en ergetyczn a . 5.4 B u dow a d o m ó w m ieszk al
n ych ... 14.(1 Badania g e ologiczn e . . . 1,5 R ó ż n e ...49,9
275.2 Dla teren ów w Turkestanie
i U z b e k is t a n ie ... 4,8
(w tej liczb ie 23 m iljon y na in w e
s ty c je syn dyk atu n a ftow eg o1)
280 in iljon ów rubli
‘ ) Zestaw ienie grozneńskie w edle terenów w y kazuje zn aczn ą różn icę w stosunku d o p rod u k cji su m arycznej teg o zagłębia i w idoczn ie jest n iek om pletn e.
l ) S y n d yk a t N a ftow y jest o g óln o sow iecką orga n izacją sp rzeda ży p ro d u k tów n aftow ych (w kraju i zagranicą).
(1031) 15 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
A B S T R A C T .
T his paper describes the p rju cip al p roblem ? o f the m anufaoture o f lu briea tin g oils in th e Sovietic U nion a cco rd in g to S t a t e m e n t s rnade b y the lea din g oil scientists o f U . S. S. Ii.
A sliort description o f th e refin in g o f lu brican ts iii Russia b efo re 1930 is given and plans o f d e v e
lopm ent and im p rov em en t o f d istillatión m ethods.
d ew a x in g and ch em ica l treatem ent are qu oted.
Th e p ro b a b le consequ ences o f the incrcasiug a cti- v ity o f th e sov ietic lu be oil in du stry are discussed.
Six tables rega rdin g p rod u ction , refining, m arke
ting and oil Investm ents in C. S. S. K. are added Io to the artiele.
sprawozdawczy.
D oonm entan tion .
1. Maszynoznawstwo chemiczne.
Installation et am enagem ent.
O re k fy fik a cji. — FR. M E R K E L . Arch.
WärmewirtschafL 13. (1929).
Zjawiska zachodzące w kolumnie rektyfika
cyjnej przedstaw ia M e r k e l na wykresie, i, £,t.j.
jako funkcję składu i zawartości cieplnej (ry
sunek 1). Skład podaje on w stężeniach kilogra
mowych względnych, /<ca//
t. j. jako ilość kg składnika bardziej lotnego, zawartą w i kg mieszaniny, za
wartości cieplne w Kcal na 1 kg mie
szaniny1). Z wykresu tego, zdaniem autora, można odczytać skład i ilość cieGzy i pary przechodzącą przez dany przekrój ko
lumny, ilość ciepła, jaką należy doprowadzić do kolumny, oraz granice, w jakich możliwa jest rektyfikacja.
Autor zakłada, że proces rektyfikacji zachodzi izobarycznie, pod ciśnieniem równem ciśnieniu zewnętrznemu. Jako przykład bierze on rekty
fikację mieszaniny alkoholu etylowego z w odą2).
Autor zakłada, szczelną izolację kolumny i dla dowolnego przekroju kolumny wyprowadza równanie:
J r
ę
'/ ' 7 /
/ S / ' s / s /
/ S /
/ / /
---1---1--- ■
0,2. o.* 0.6 Rysunek
o f
') P o d o b n y w ykres p o d a n y jest w P rzem y śle C h e m .» . 7 7 . (1925) w artyk ule Ćz. G r a b o w s k i e g o
i J. B o r n s t e i n a. R óżn ica poleg a na tem , że zam iast stężeń k ilog ra m ow y ch w zięto stężenia m olow e w zględne i liczon o zaw artości ciepln e w lal/mol.
-) W e w spom ian ym a rty k u le w Przem yśle Chem.
w r. 1925 zo sta ły przeprow a dzon e rozw ażania nad m ieszaniną ben zen u z tolu en em . Mieszanina b en ze nu z toluen em p od lega praw u R a o u 1 1 a, n atom iast m ieszanina a lk oh olu ety lo w e g o z w o d ą nie podlega prawu R a o u 1 1 a i posiada pu nk t eu tek ty ezn y o d p o w ia d a ją c y m ieszaninie zaw ierającej 9 5 % w ago- w y ch a lk oh olu ety low eg o . Zastosow an ie om ów ion ej m etod y do m ieszanin a lk oh olu e ty low eg o z w odą om ów ion e zostało w p r a c y : O św ietlenie graficzn e zjaw isk w k olu m n ie p od cza s r e k ty fik a c ji w odn ych roztw orów a lk oh olu ety lo w e g o; Cz. G r a b o w s k i i Ign. N o w a k o w s k i , T echn ik a G orzelnicza z. 5.
(1926).
I) bilans materjalny ogólny (rysunek 2) Da + Fe = Db + Fa
Da — Fa = Db—Fb — G — const (1) Da — ilość pary wchodzącej do pewnego poziomego przekroju kolumny.
Fb ilość cieczy spływającej na dany przekrój.
Db - ilość pary wychodzącej z tego przekroju.
Fa ilość cieczy spływającej z danego prze kroju.
/ równania (1) wynika, że istnieje stała róż
nica między ilością pary cieczy, przechodzącemi
■,&b;Db Przez dany przekrój.
Podobnie wyprowadza n autor bilans materjalny - 20; f>ia, a skladnika bardziej lot- Fa
Lia;Sia . | nego (równanie 2), oraz bilans cieplny prze- Ryeunek 2. kroju kolumny (równa
nie 3).
Da c 2u — Fa £ 1(J = Db i;2fc - Fb = const (2) gdzie ę2 są to stężenia kilogramowe względne składnika bardziej lotnego w ptiize, rr.alcgicznk odpowiednie stężenia w cieczy (rysunek 2).
Da i2a—Fa i ia = Db i2b Fb t16=const {3) i2 — zawartości cieplne 1 kg ptry
^ —zawartości cieplne 1 kg cieczy (iysur.ek2)1).
Ponieważ różnica między ilością oparów, uno
szących się z dowolnego przekroju kolun r,y.
a ilością odcieku, wracającego na dany przekrój jest dla całej kolumny stała, jak to wynika z rów
nania (1), podstawiono do i ów nań (1), (2) i (3) P i F bez znaczków. Do równań (2) i (3) wstawiono ę2 i Cj oraz ?2 i iv odpowiadające składowi, względnie zawartości cieplnej pary wchodzącej na dany przekrój i cieczy, spływającej z danego przekroju, oraz przeciętne wartości $ i i. ktÓTe
możemy obliczyć z równań (4) i (5).
D-.—Fhi
(4)
otrzymanych nich.
(-3) rów r.Łń p c p rz cr l-
l ) W p ra cy P rzem y sł Chem. i). 77. 1925 o b lic z o n o zaw artości cieplne molowre dla całej kolu m n y.
