بررسی تجربی تاثیر نانوذرات تولیدی از زغال باگاس نیشکر (نانو بیوچار) بر خواص ضدسایشی روان‌کار مورد استفاده در هوزینگ یاتاقان پمپ‌های سانتریفوژ در صنعت نفت و پتروشیمی

در این پژوهش، تاثیر نانوذرات بیوچار بر خواص ضدسایشی یک روان کار صنعتی بررسی شد. در فاز اول با استفاده از دستگاه آسیای مکانیکی، نانوذرات از زغال باگاس نیشکر تولید شد. تولید نانوذرات بیوچار از محصولات پسماند نیشکر، به عنوان نانوذرات زیستی می تواند گامی در جهت کاهش مشکلات زیست‌محیطی باشد. نانوذرات تولیدشده از طریق آزمون های eds و xrd مورد ارزیابی قرار گرفتند. در فاز دوم نانوذرات بیوچار تولیدی با غلظت 0.5 درصد وزنی با روغن گلدن اسپیدی 20w-50، مورداستفاده در سیستم خنک کاری هوزینگ یاتاقان پمپ های صنعت نفت و پتروشیمی، ترکیب و خواص ضدسایشی، ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت هدایت (k) هر کدام از مخلوط ها تعیین شد. بر اساس آزمون های انجام ‌شده و نتایج حاصل، مشخص شد افزایش ضریب هدایت حرارتی نانو روان کار با غلظت 0.5 درصد وزنی نسبت به روان کار پایه %9.16 و میزان کاهش ضریب اصطکاک آن نسبت به روغن پایه در سرعت های خطی 0.15، 0.2 و m/s 0.3 به ترتیب 26.67، 32.3 و %27.87 می باشد؛ بنابراین در فاز سوم، برای بررسی میدانی نقش نانوذرات بیوچار در هوزینگ یاتاقان پمپ ها از مخلوط نانو روان کار استفاده می شود. نتایج آنالیز عنصری نشان می دهد عناصر فرسایشی آهن، کروم، آلومینیم، قلع، مس و سرب مربوط به مخلوط نانو روان کار زیستی در مقایسه با روغن معمول، کاهش داشته است. بنابراین کاربرد نانوذرات بیوچار در ترکیب با روغن مورداستفاده در هوزینگ یاتاقان پمپ های صنایع پتروشیمی تاثیر مثبتی در بهبود عملکرد آن دارد.

experimental study of the effect of nanoparticles produced from sugarcane bagasse charcoal (nano biochar) on the anti-wear properties of lubricants used in bearing housing of centrifugal pumps in the petrochemical industry

in this study, the effect of bio nanoparticles (biochar) was investigated on anti-wear properties of an industrial lubricant. in the first phase, nanoparticles were produced sugarcane bagasse charcoal by ball mill method. the production of biochar nanoparticles from sugarcane waste products as biological nanoparticles can be a step towards reducing environmental problems. the produced nanoparticles were evaluated by eds and xrd tests. in the second phase, biochar nanoparticles produced with a concentration of 0.5% by weight was combined with golden speed 20w-50 oil used in the cooling system of bearing housing of oil and petrochemical pumps then were determined anti-wear properties, coefficient of friction and heat transfer coefficient (k) of blends. based on the results, the thermal conductivity coefficient of nano lubricant with a concentration of 0.5% by weight increased by 9.16% compared to the base lubricant and the reduction of its friction coefficient compared to the base oil at linear speeds of 0.15, 0.2 and m/s 0.3 is 26.67, 32.3 and 27.87% respectively; therefore, in the third phase of this nano-lubricant blend, the role of biochar nanoparticles in combination with oil was used to field the pump bearing housing. the results of elemental analysis showed that the erosive elements of iron, chromium, aluminum, tin, copper and lead related to the nano-lubricant blend were reduced compared to conventional oil. therefore, the use of biochar nanoparticles in combination with the oil used in the bearing housing of petrochemical industry pumps has a positive effect on improving its performance.