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微乳化柴油研究现状

时间:2019-10-05 14:33来源:毕业论文
1903年,发动机中掺水燃烧的想法第一次由英国剑桥大学的Hopkinson等人[3]提出。1906年Hetbert等人将泥炭、碳氢燃料和水混合研制成一种乳化燃料。1927年,英国第一次提出并用超声波制取了

1903年,发动机中掺水燃烧的想法第一次由英国剑桥大学的Hopkinson等人[3]提出。1906年Hetbert等人将泥炭、碳氢燃料和水混合研制成一种乳化燃料。1927年,英国第一次提出并用超声波制取了乳化油。1928 年,Rodawald 等[4]在实验中意外得到“透明乳状液”,同年,前苏联的科学家T.M格利格兰第一次提出并实现了将20%的水加到锅炉燃料中,从而为锅炉、窑炉和各种工业用炉掺水燃烧开创了先河;到19世纪30年代,炉用燃料掺水燃烧已得到一定程度的发展。但是直到二战前,发动机掺水燃烧技术一向没有得到显著地发展。1943年,Hoar 和Schulman 证明微乳化柴油体系由四部分构成,为热力学稳定的均相体系。1958年,Shah提出微乳液(Microemulsion)定义,正式为其命名[1]。19世纪60年代,美国顺利的研制成并且试用了柴油掺水燃烧,并把乳化油应用于各种工业炉和火车、轮船、卡车及重型运输式动力机械中。1973年石油危机,国际油价暴涨,世界各国渐渐认识到发展节油技术的重要性,日本、法国和西欧等国把乳化油和掺水燃烧的试验研究提上了一个新的日程。1979年Weatherford [5] 等人综述了美国陆军耐火柴油的发展。1981年国际燃烧协会首届年会决意把燃油掺水燃料作为三大节能措施之一,这一决意引起各工业国家对燃油掺水燃料进一步重视。18906
之后Dorofeev[6]等人在1995年对各种燃料气云爆燃爆轰火球进行研究。Roberts[7]等人对液化石油气储存容器破裂产生的火球热辐射进行了研究。Stawczyk[8]对液化石油气储罐爆炸危险的进行了实验评估。微乳化燃料在安全方面有其独特的优势,印度普遍使用煤油,这是其安全的有效实例。Andheria等[9]以煤油为主体制备了一种油包水型的微乳化油料,第一次制得了稳定具有良好实用性的微乳化油料。论文网 源`自<六:维;论-文>网/www.lwfree.cn
Subramanian[10]不同水-柴油微乳液的发动机性能进行了对比,对不同类型的水-柴油乳液的燃烧和排放特性进行了分析,结果表明,某一配方的乳液柴油的氮氧化合物排放量从1034ppm下降到645ppm,证明微乳液柴油具有良好的减排效果。
Murugesan 和Umarani[11]研究了以生物柴油取代柴油的使用效果,发现生物柴油能在较大程度上降低可吸入微粒、CO 以及不可燃烧碳化合物的排放量,将蔬菜油混合到普通柴油中,能够有效的改善柴油的燃烧性能。Youzhi Liu等[12]通过调节加工工艺、乳化剂用量和甲醇用量,制备得到了稳定时间超过 32 天的甲醇-柴油乳液,并分析了乳液的表面张力。
Sharon L. Watt等[13]以CTAB 和一系列不同的醇作为乳化剂和助乳化剂对含有无机盐 NaNO2的微乳化体系进行了研究,结果表明:微乳化柴油最高含水量30%,短链醇对这一体系具有优良的助乳化作用,相图分析发现油区面积与温度成正相关。
在我国,古代铁匠已经懂得先把煤浸在水里再添进炉膛燃烧已达到节省煤碳的道理,这实际上就是燃料掺水燃烧可以节能、降污并提高安全性的典型事例。1958年前后,我国曾做过大量柴油掺水燃烧实验,但未获得显著地成果。进入19世纪80年代,国家科委和中国科学院联合发文,建立"六五"攻关,相关单位部门分工研究柴油机和汽油机使用乳化油相关技术,并取得丰硕成果,初步研制出具有自主知识产权的白色乳化油。此后,该项目作为我国"七五"、"八五"攻关课题,一直进行了大量的研究,但由于一些不成熟产品在市场上的充盈,负面影响十分严重,给乳化燃料和清洁燃烧技术的发展和推行带来了不小的阻力。
戴乐蓉[14]等用非离子表面活性剂作为含水柴油乳状液和微乳液的制备条件,测定不同燃烧条件下掺水柴油的放热量。研究表明,在氧供应充分的前提下,水的掺入对燃烧热的数值没有影响。若在空气中以喷燃方式进料燃烧,含水量在10% ~20%( W/ W)时燃烧效率高。水中如果混有某些金属离子含水量为30%时,热效率仍较高。虽然柴油微乳液较柴油乳状液拥有良好的稳定性,但只要含水量一致,这两种乳液的放热量就相等。李铁臻[15]等人对微乳化剂配方进行了筛选;对微乳化柴油配制进行了小样试验和扩大试验,另外对影响微乳油形成的因素(容器、水质)进行了粗略研究。陈中元[16]用油酸类以及环烷酸类表面活性剂作为乳化剂,中长链醇作为助表面活性剂,运用自乳化对微乳化柴油进行了制备。在考虑醇和无机盐等添加物的前提下,筛选出助表面活性剂和最佳含盐度,确定了微乳液的最佳配方。同时验证了乳化剂的亲油(水)基团以及反离子对微乳化均会产生不同程度的影响。陈焕明[17]等人不添加助剂醇,用超声波作为主要分散手段,利用复合乳化剂制备了-10号柴油微乳液。并与0号柴油微乳液进行对比,结果发现,相同制备条件下-10号柴油比0号柴油更难制得微乳液;且当乳化剂一定时,-10号柴油的掺水率比0号柴油要稍低一些。超声波处理后微乳液中水滴粒径显著减小,微乳液的稳定性更佳。 微乳化柴油研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20191005/40210.html
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