词条 | 乳化柴油技术 |
释义 | 定义: 乳化柴油(微乳化柴油)技术是在国标柴油中加入一定量的水(或甲醇)及乳化剂,再经过纳米乳化剂及高能静态混合器后制成的的油包水(W/O)型透明乳液。 技术路线: 乳化柴油是以国标柴油为主要原料,再加入20%的水及10%的乳化剂,经专用设备和特殊工艺合成。 影响因素: 柴油乳化可分为在线乳化燃烧和预乳化两种。在线乳化对燃油机的要求较高,需要对燃油机进行改造或添加装置,一般很难被市场接受,所以预乳化工艺成为研究的热点。 1.乳化剂的选择 乳化剂的选择是制备乳化柴油的一个重要的步骤。单一乳化剂往往很难满足多组分组成的体系的乳化要求,通常采用复配乳化剂。 2.乳化剂用量 乳化剂的用量对乳化柴油的稳定性影响很大。乳化剂的加入可以降低油水界面张力,使得两者能更好的互溶,提高乳液的稳定性。 3.乳化温度 随着温度升高,分子的热运动加快,不利于形成稳定的乳液,一般在常温下即可。 制备方法: 乳化柴油技术常用的制备方法有两种:机械搅拌法和超声乳化法。 1.机械搅拌法 主要设备包括搅拌器、纳米乳化机、高能静态混合器等。此法利用高速剪切力,使油相和水相充分混合,达到乳化目的。 2.超声乳化法 主要设备包括电超声乳化器、探头式超声乳化器和簧片哨超声乳化器等。此法利用超声波在介质中传递时所携带的能量,在油水界面上产生强烈的冲击和空化现象,使水分裂成小滴,均匀地分散在油相中。 产品性质: 1.乳化柴油是视觉透明的; 2.乳化粒径小于50纳米; 3.微乳的稳定性较乳化的好。 技术特点: 1.工艺简单,一步法直接合成,投资资金少、周期短; 2.生产过程不涉及高温、高压,无三废排放,对环境友好; 3.产品性能稳定,放置三年不分层,可以和国标柴油无限混合; 4.使用该产品,减少有害气体排放量,降污达到40%以上; 5.经济效益大,价格比原柴油低1000元/吨以上; 6.原料充足,乳化剂为植物油厂下脚料或炼油厂副产物; 7.产品为节能减排项目,享受税收减免政策,政府部门大力支持。 节能降污原理: 内燃机中油的燃烧是一种高温、高温、高压并在金属容器中进行的燃烧,这亦有利于水(水蒸气)参与燃烧而分解成H、O和OH等活性物质,这些活性物质又大大活化了整个燃烧过程,使燃烧过程得以更充分、完善地进行。H2O与H2的产生更多的H、O和OH的活性物质,从而加速和完善内燃机内的燃烧过程。 例一、H2O与CO的反应如下: ┍+H2O→OH+ H2 ┕+CO→CO2+ H2 ┕+CO→CO2+ H2 经实验得出,在CO+O2的燃烧中,如果加入0.23%的水蒸气,则其燃烧速度大为提高,火焰传播速度从100cm/s增加到780cm/s,增加了6.8倍。 例二、H2O与C的反应如下: H2O+C=CO+ H2 2H2O+C=CO+2H2 这就是常说的水煤气反应。 上述这些反应,减少了火焰的炭粒,提高了油的燃烧程度,改善了燃烧状况,提高了油的燃烧效率。在缺氧条件下,燃料中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生在CO和H2,使碳粒子能充分燃烧,提高了燃烧率,降低了排烟中的烟尘含量,另一方面,由于乳化水的蒸发作用,均衡了燃烧时的温度场,从而抵制了NOX的形成。 通过上述的微爆及水煤气反应,乳化油燃料可获得减轻大气污染和节约能源的双重效果。 |
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