專利名稱：一種混合燃油的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型燃料油的制備方法，特別是以油、水為原料制備混合燃料的方法。
能源緊缺和危機是人類社會面臨的一大難題，各國都在化大力氣尋找解決的途徑。許多人都考慮到了在燃油中摻水的方法，我國專利文獻(xiàn)中也有大量關(guān)于這方面的公開報導(dǎo)。有的技術(shù)過多地從乳化劑方面考慮，忽略了制備工藝在其中也相當(dāng)重要；有的技術(shù)則太多地考慮以機械的方式強制使油水結(jié)合，且手段也較簡單，它忽略了制備工藝的多學(xué)科結(jié)合的完整性，而這點又是相當(dāng)重要的。以上這些方法雖可一時將油水混合在一起，但結(jié)合的穩(wěn)定性較差，所得到的燃油燃燒不完全或不能燃燒，存放時間都不長，一般30分鐘就出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象，顆粒也較大，基本不能用于工業(yè)上。
本發(fā)明的目的是提供一種以燃油和水制備混合燃料的工藝方法，它可使油和水充分混合，使兩者的結(jié)合較為穩(wěn)定，可在較長時間內(nèi)不發(fā)生分離，且油包水的顆粒較小，它能滿足于以柴油為燃料的內(nèi)燃機組及工業(yè)直噴式燃燒。
本發(fā)明是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)將燃油、水和乳化劑充分?jǐn)嚢杌旌系幕A(chǔ)上，按下述步驟而實現(xiàn)燃油、水和氫化劑混合物→預(yù)混→增壓→振動剪切→超聲波反應(yīng)→磁化→勻質(zhì)、乳化、降壓。
在本發(fā)明的各工藝步驟中，采取以下的技術(shù)方案可獲得更好的新型混合燃油技術(shù)指標(biāo)(1)預(yù)混，將燃油、水和氫化劑加入預(yù)混缸中，旋轉(zhuǎn)撥輪的轉(zhuǎn)速在350r/min以上，攪拌時間5～8分鐘，預(yù)混缸內(nèi)壁上設(shè)置帶通孔的三棱擋條，從而可在預(yù)混缸內(nèi)產(chǎn)生較好的旋流飛濺運動，促使油與水較好地混合并生成較小的顆粒；
(2)增壓，將經(jīng)預(yù)混的燃油通過高壓泵增壓至1～1.5兆帕，為后面將進行的剪切、超聲、混合提供必要的動力；(3)振動剪切，對增壓后的混合燃油作3000次/分以上的振動剪切處理，讓混合燃油流經(jīng)設(shè)置在管道中的振動簧片，通過簧片的高速剪切作用，使油包水的顆粒進一步減小，結(jié)合更為穩(wěn)定；(4)超聲波反應(yīng)，讓混合燃油通過振動頻率為20000～30000Hz的超聲波反應(yīng)器，使油包水顆粒小于5μm，并可降低混合燃油對汽缸的腐蝕性，達(dá)到與國標(biāo)0號柴油油質(zhì)腐蝕性一致，增強其穩(wěn)定性，提高十六烷值；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回經(jīng)過2500gs以上的磁場，進一步增強柴油、水和氫化劑分子之間形成的分子共價鍵，加長分子鏈，使其不易再次分開，以利于較長時間的儲存及燃燒的穩(wěn)定；(6)勻質(zhì)、乳化、降壓，使混合燃油進入擴徑的裝有排列無序的網(wǎng)狀物的管道中，燃油得到再次乳化，技術(shù)性能指標(biāo)得到提高。
為了減少油水分層的情況發(fā)生并使混合效果更好，預(yù)混缸的材質(zhì)可采用高分子材料或鋁材，使缸壁上吸附的水膜盡可能的薄，氫化劑應(yīng)在攪拌時最后加入預(yù)混缸，以避免使管道堵塞。
下面，提供本發(fā)明的一個具體實施例，以對其工藝步驟作進一步細(xì)述。
實施例按柴油、水和氫化劑的重量比69∶30∶1 ，依次將柴油、水和氫化劑加入預(yù)混缸中，柴油最好選用國標(biāo)0號柴油。啟動預(yù)混電機，轉(zhuǎn)速為350r/min，攪拌時間8分鐘，混合燃油在三棱擋條及其通孔作用下，在缸內(nèi)產(chǎn)生飛濺的旋流。將預(yù)混好的混合燃油導(dǎo)入高壓泵，使壓力增至1.2兆帕。增壓的混合燃油通過設(shè)置在管道中的振動簧片，簧片的材料要求應(yīng)達(dá)到在液流作用下產(chǎn)生3000次/分以上的振動，從而使混合燃油受到激烈的振動剪切作用，更好地達(dá)到混合及使顆粒細(xì)化的目的。再將混合燃油通入超聲波反應(yīng)器，其振動頻率為20000～30000Hz，可使混合燃油受到接近共振的作用，油水結(jié)合的穩(wěn)定性得到提高，油包水的顆?？杉?xì)化到5μm以下。然后使混合燃油以10次以上的迂回路線經(jīng)過2500gs的以上磁場中，經(jīng)過磁化后可提高油的品質(zhì)，增強分子間的結(jié)合力，延長儲存穩(wěn)定期。最后讓混合燃油進入擴徑的裝有排列無序網(wǎng)狀物的管道中，產(chǎn)生勻質(zhì)、乳化和降壓作用。
按上述本發(fā)明的技術(shù)方案制備的混合燃油，經(jīng)有關(guān)技術(shù)檢測部門的對比檢測，可達(dá)到以下指標(biāo)(1)柴油、水和氫化劑摻合比69∶30∶1(2)顆粒度1～5μm(3)酸度(mgOH/100ml)0.5～10(4)十六烷值(經(jīng)驗公式計算)28～45(5)冷凝點小于-1℃(6)凝點小于-5℃(7)閃點(閉口)65℃～100℃(8)水溶性酸或堿無(9)機械雜質(zhì)無(10)運動粘度(20℃)5～10mm2/S(11)銅片腐蝕(50℃，3H級)不大于1a(12)硫含量0.12～1.0％(13)比重0.870～0.890(14)實際膠質(zhì)58～70mg/100ml(15)放置微油膜出現(xiàn)時間大于100小時(16)有效使用期與0號柴油基本一致(17)綜合節(jié)油率11.5％，低速負(fù)荷節(jié)油率22％(18)實際應(yīng)用節(jié)油率22％～30％(按加水量作功率計)(19)減少排煙量65～70％(即2～3個波許度)(20)用于工業(yè)直噴式燃油鍋爐的溫度1700℃以上
權(quán)利要求
1.一種混合燃油的制備方法，包括將燃油、水和氫化劑三者充分?jǐn)嚢瓒靹?，其特征是按以下步驟進行混合燃油、水和氫化劑混合物→預(yù)混→增壓→振動剪切→超聲波反應(yīng)→磁化→勻質(zhì)、乳化、降壓。
2.按權(quán)利要求1所述的混合燃油的制備方法，其特征是(1)預(yù)混，將燃油、水和氫化劑加入預(yù)混缸中，旋轉(zhuǎn)撥輪的轉(zhuǎn)速在350r/min以上，攪拌時間5～8分鐘，預(yù)混缸內(nèi)壁上設(shè)置帶通孔的三棱擋條；(2)增壓，將經(jīng)預(yù)混的燃油通過高壓泵增壓至1～1.5兆帕；(3)振動剪切，對增壓后的混合燃油作3000次/分以上的振動剪切處理；(4)超聲波反應(yīng)，讓混合燃油通過振動頻率為20000～30000Hz的超聲波反應(yīng)器，使油包水顆粒小于5μm；(5)磁化，使混合燃油以10次以上迂回經(jīng)過2500gs以上的磁場；(6)勻質(zhì)、乳化、降壓，使混合燃油進入擴徑的裝有排列無序的網(wǎng)狀物的管道中。
3.按權(quán)利要求2所述的混合燃油的制備方法，其特征是預(yù)混缸的缸體可采用高分子材料或鋁，且氫化劑應(yīng)在攪拌時最后加入缸中，振動剪切采取的方法是讓流體經(jīng)過設(shè)在管道中的振動簧片而達(dá)到。
全文摘要
一種混合燃油的制備方法。本發(fā)明涉及燃料油的生產(chǎn)方法，特別是油、水混合燃油的制備方法。本發(fā)明的工藝步驟為燃油、水和氫化劑混合物—→預(yù)混—→增壓—→振動剪切—→超聲波反應(yīng)—→磁化—→勻質(zhì)、乳化、降壓。本發(fā)明提出的方法可在燃油中混入較大比例的水，較長時間內(nèi)不發(fā)生油水分層，油包水的顆粒較小且穩(wěn)定性也較好，煙度凈化率較高。
文檔編號C10L1/00GK1146479SQ9510954
公開日1997年4月2日 申請日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月25日
發(fā)明者方慶生 申請人:云南香料生物研究所