Комплексна контрольна робота № 11 з дисципліни „Техноекологія”

1. Дайте загальну характеристику авіаційного транспорту. Які технології застосовуються в літакобудуванні?

Повітряний транспорт, будучи універсальним, використовується переважно для перевезення пасажирів на середні та далекі відстані та окремі види вантажів. На долю повітряного транспорту приходиться приблизно 15 % обсягу пасажирських перевезень у міжміському сполученні. Зростання матеріального добробуту, розширення культурних, ділових і наукових зв'язків приводять до підвищення рухливості населення, що обумовлює потребу у швидкісних переміщеннях — авіації.

Обсяг вантажів, перевезених повітряним транспортом, незначний. Номенклатура вантажів обмежена: коштовні вантажі (наприклад, твори мистецтва, антикваріат, дорогоцінні метали і камені, хутро й ін.); вантажі, що вимагають термінової доставки, у тому числі ті, що швидко псуються; гуманітарна допомога; медикаменти; пошта; продовольчі і промислові товари для віддалених регіонів; вантажі для надзвичайних ситуацій.

Повітряний транспорт у єдиній транспортній системі займає особливе місце, тому що він здатний здійснювати цілий ряд робіт, необхідних для галузей економіки країни, що не можуть виконуватися іншими видами транспорту.

Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги повітряного транспорту:

• висока швидкість доставки пасажирів і вантажів;

• маневреність і оперативність, особливо при організації нових маршрутів;

• можливість швидкої передислокації рухомого складу при зміні пасажиропотоків, у тому числі через аварії на інших видах транспорту;

• велика відстань безпосадочних перельотів (близько 10000 км);

• найкоротший шлях проходження;

• економія суспільного часу завдяки прискоренню доставки;

• необмежені провізні можливості (сьогодні вони обмежені лише потужністю, аеродрому);

• відносно невеликі капітальні вкладення (на 1 км повітряного шляху приблизно в 30 разів менше, ніж на 1 км залізничної колії).

2.Опишіть процеси переробки нафти методами екстракції та абсорбції.

Розділення нафтових фракцій на групи компонентів за хімічною будовою, виділення з продуктів нафтопереробки аренів, алкенів, алкадієнів та алкінів ректифікацією, як правило, малоефективне і часто практично неможливе через близькі температури кипіння компонентів та утворення азеотропів. Наприклад, бензол утворює азеотропи з циклогексаном, метилциклопентаном, алканами С7 ізобудови. При розділенні подібних сумішей широке застосування знаходять екстракція, абсорбція, екстрактивна та азеотропна ректифікація. Спільним для всіх цих процесів є використання селективних розчинників, енергія взаємодії яких з відокремлюваними компонентами різна.

Усі процеси переробки нафти пов'язані з нагріванням чи охолодженням, що вимагає всебічного вивчення теплових властивостей нафт і нафтопродуктів.

Екстракцією називають процес розподілу розчиненої речовини між двома несмешивающимися рідкими фазами і засноване на цьому виділення і розподіл речовин.

Абсорбція — вибіркове поглинання речовини з газового чи рідкого середовища усім об'ємом твердого тіла чи рідини.

Чим легша нафта чи її фракція, тим більше значення її коефіцієнта теплового розширення. Питома теплоємність нафт при температурах від 0 до 50оС коливається у вузьких межах – від 1,7 до 2,1 Дж/кг. Найчастіше з підвищенням густини нафти вона зменшується. Теплоємність окремих відгонів однієї і тієї ж нафти зменшується в міру підвищення густини, молекулярної маси фракцій і залежить від хімічного складу нафтопродукту і температури.

Теплота випару нафтових дистилятів при атмосферному тиску складає 160-320 кДж/кг. Теплота згоряння нафт коливається від 40 до 45 МДж/кг, причому вона тим більше, чим менше густина нафти чи фракцій.

При переробці нафти основна маса процесів супроводжується хімічними реакціями, розчиненням, адсорбцією, абсорбцією і змочуванням поверхонь реакторів, що протікають з поглинанням чи виділенням тепла. Тепловий ефект процесу в цілому складається з теплот цих етапів.

Розчинення вуглеводневих газів і нафтової пари у рідких нафтопродуктах супроводжується виділенням тепла, яке дорівнює теплоті їхньої конденсації. Розчинення твердих вуглеводнів у рідких нафтопродуктах звичайно супроводжується поглинанням тепла.

При адсорбції газів і нафтової пари на поверхні твердих тіл виділяється теплота, кількість якої залежить від природи речовини, яка адсорбується, й адсорбенту. При зануренні твердої речовини в рідкий нафтопродукт виділяється теплота змочування, величина якої залежить від природи речовини і хімічного складу нафтопродукту.

Для різних нафт поверхневий натяг на границі з повітрям коливається в межах 25-30 мН/м. Нафтопродукти, погано очищені від полярних домішок, також мають низький поверхневий натяг на границі з водою. Для добре очищених бензинів і олій поверхневий натяг становить до 50 мН/м. Найбільший поверхневий натяг при температурі 20оС мають ароматичні вуглеводні, найменший – алкани, а нафтени й олефіни займають проміжне положення.

Поверхневий натяг вуглеводнів і нафтових фракцій лінійно зменшується з підвищенням температури і при критичній температурі дорівнює нулю. Зі збільшенням тиску поверхневий натяг у системі газ-рідина зменшується.