Эмульгированное топливо - Emulsified fuel

Эмульгированные топлива находятся эмульсии состоит из воды и горючей жидкости, будь то масло или топливо. Эмульсии являются частным примером разброс состоящий из непрерывной и дисперсной фаз. Наиболее часто используемым эмульсионным топливом является водно-дизельная эмульсия.[1] В случае эмульсий обе фазы являются несмешиваемый жидкости, масло и вода. Эмульсионные топлива могут быть микроэмульсия или обычная эмульсия (иногда называемая макроэмульсия, чтобы отличить их от микроэмульсий). Существенными различиями между ними являются стабильность (микроэмульсии являются термодинамически стабильными системами, тогда как макроэмульсии кинетически стабилизированы) и распределение частиц по размерам (микроэмульсии образуются спонтанно и имеют размеры от 10 до 200 нм, тогда как макроэмульсии образуются в процессе сдвига и имеют размеры от 100 нм до более 1 мкм). Микроэмульсии изотропны, тогда как макроэмульсии склонны к поселение (или же сливки ) и изменения размера частиц с течением времени. Оба используют поверхностно-активные вещества (также называемые эмульгаторами) и могут быть либо вода в масле (обратные эмульсии), либо масло в воде (обычные эмульсии), либо бинепрерывные (также называемые множественными или сложными эмульсиями).

Приложения

Эмульгированные топлива с непрерывной водной фазой (масло в воде) представлены на примере Оримульсия система и битум эмульсии. Их часто описывают как эмульсии с высоким содержанием внутренней фазы (hipe), поскольку непрерывная фаза составляет около 30% от состава топлива, обычно дисперсная фаза является второстепенным компонентом. Водные непрерывные эмульсии очень тяжелой нефти и битума легче перекачивать, чем исходное топливо, которое потребует значительного нагрева и / или разбавления дистиллированным продуктом (керосином или легкой нефтью), чтобы упростить обращение с ними. Водные непрерывные эмульсии остаточного топлива, тяжелого жидкого топлива и т. Д., Которые имеют теплотворную способность и используются в промышленных применениях, также могут быть преобразованы в эмульгированные топлива, что снижает необходимость использования режущие жидкости и улучшение выбросов при сгорании, связанных с низкокачественным топливом.

Оримульсия теперь заменен MSAR® с более чем 10-летним постоянным развитием.

MSAR® представляет собой синтетическое HFO, эмульгированное масло-в-воде с низкой вязкостью. Он производится с использованием запатентованной технологии для смешивания тяжелых остаточных масел с небольшими количествами специальных химикатов и воды по индивидуальному рецепту. Полученная эмульсия содержит примерно 30% воды и менее 1% химикатов. Эмульсия представляет собой жидкость с низкой вязкостью при комнатной температуре, что упрощает обращение с ней и снижает затраты на нагревание при хранении, транспортировке и использовании по сравнению с HFO.

Кроме того, капли углеводородов предварительно распыляются внутри эмульсии и значительно меньше, чем капли, образующиеся при распылении HFO; это означает, что при использовании MSAR® сгорает почти полностью, практически не оставляя углеродных частиц в выхлопе и делая его более экологически чистым.

Примеры топлива с непрерывной масляной эмульсией (вода-в-масле) представляют собой дизельное топливо (или биодизельное топливо) и водные эмульсии. Это эмульгированное топливо было признано в Европа (Франция и Италия ) и установлен стандарт мастерской CEN (CWA 15145: 2004). Другие типы эмульгированного топлива содержат от 5 до 30% воды (по массе) в общей топливной эмульсии. Эмульсия «вода в дизельном топливе» может использоваться в качестве альтернативного топлива для обеспечения низкого уровня выбросов и высокого теплового КПД тормозов.[2]

Также были приготовлены микроэмульсии топлив. Тип поверхностно-активных веществ и количество, необходимое для изготовления этих эмульсионных топлив, отличает их от других коммерческих эмульсионных топлив. Они рассматриваются в вопросах безопасности (например, предотвращение пожаров;[3]) или коммерческий возврат оправдывают дополнительные затраты (например, повышение нефтеотдачи, заводнение поверхностно-активными веществами;[4]).

Теория

Основными преимуществами использования эмульгированного топлива вместо самого топлива являются экологические и экономические преимущества. Добавление воды в процесс дизельного топлива снижает температуру сгорания и снижает выбросы NO.Икс выбросы.[5] В документе сравнивается впрыск воды и эмульгированное топливо в дизельные двигатели (судовые и стационарные двигатели), а также обсуждаются выбросы и соответствующие механизмы. Делается вывод о том, что эмульгированные топлива исключительно эффективны в одновременном снижении выбросов NO.Икс и выбросы ТЧ.[6] В другой статье исследовалось влияние рециркуляции отработавших газов и эмульсионного топлива.[7]Недавно появилось новое эмульсионное топливо, известное как эмульсионное топливо GMD (гомутра-в-дизельном топливе).[8] Это топливо было синтезировано путем смешивания коровьей мочи (гомутра) с дизельным топливом. Было обнаружено, что при использовании этого топлива выбросы дизельных выхлопных газов резко снижаются вместе с повышением эффективности двигателя.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Джалани, Амит; Шарма, Дилип; Сони, Шьям Лал; Шарма, Пушпендра Кумар; Шарма, Сумит (6 января 2019 г.). «Комплексный обзор водоэмульгированного дизельного топлива: химический состав, характеристики двигателя и выбросы выхлопных газов». Экология и исследования загрязнения окружающей среды. 26 (5): 4570–4587. Дои:10.1007 / s11356-018-3958-у.
  2. ^ Джалани, Амит; Шарма, Дилип; Сони, Шьям Лал; Шарма, Пушпендра Кумар (22 сентября 2019 г.). «Влияние технологических параметров на производительность и выбросы водоэмульгированного дизельного двигателя с воспламенением от сжатия». Источники энергии, Часть A: Восстановление, использование и воздействие на окружающую среду: 1–13. Дои:10.1080/15567036.2019.1669739.
  3. ^ https://www.youtube.com/watch?v=3F8edPltVc8
  4. ^ http://files.sc.akzonobel.com/bulletins/Enhanced%20Oil%20Recovery-Tech-bulletin.pdf[постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Кэнфилд, К. (1999). Влияние сгорания дизельной водяной эмульсии на дизельный двигатель НЕТИкс Выбросы (Магистерская диссертация). Система государственного университета Флориды.
  6. ^ В. Адди Маевски (2002). «Вода в дизельном сгорании».
  7. ^ Бертола, А .; Li, R .; Булучос, К. (2003). «Влияние эмульсий вода в дизельном топливе и рециркуляции отработавших газов на сгорание и выбросы выхлопных газов дизельных двигателей с дизельным двигателем, работающих в тяжелых условиях, оборудованных системой инжектора Common-Rail». Технический документ SAE. Дои:10.4271/2003-01-3146. JSTOR  44742443. 2003-01-3146.
  8. ^ Джалани, Амит; Шарма, Дилип; Сони, Шьямлал; Шарма, Пушпендра Кумар; Сингх, Дигамбар. «Технико-экономическое обоснование нового приготовленного дизельного топлива, эмульгированного из коровьей мочи, для применения в двигателях внутреннего сгорания». Топливо. Дои:10.1016 / j.fuel.2020.119713.
  9. ^ "गोमूत्र का कमाल: प्रदूषण नियंत्रण के साथ होगी डीजल की बचत" (Электронная бумага). Раджастхан Патрика. 27 ноября 2020 г.. Получено 27 ноября 2020.

внешняя ссылка