微乳化剂

 

我单位研制的柴油微乳化剂，可以用在各种柴油中，并

可以加20%-25%的水，其燃烧性能等同于柴油。尾气排放能

降低50%以上。是上好的环保清洁燃料，可以用在各种类型

的柴油发动机上，和柴油燃烧器上效果及佳。在同等然料中

可降低成本20%，从而达到环保节能的作用。

 

    一.什么是乳化燃料

 

    乳化燃料就是将水掺到燃料油里，经专用设备混合，使

水分子能均韵的分布在燃油中，薇乳化剂起到一个中间体的

作用。将水掺到燃料油中该善燃烧效果这一设想，早在上个

世纪就以有人提出，到本世纪初美国.前苏联.及欧洲一些工

业国家，开始乳化掺水燃料油的研究，由于在当时的条件下

乳化燃油技术较低，当事能源的问题并不突出，乳化燃料技

术发展处在较慢的发展状态。

 

    在上个世纪的五十年代的后期，环境污染与社会发展的

矛盾日见明显，石油的危机开始出现，具备节能降污双重的

燃料油掺水技术才得到重视，美国.前苏联.日本等都将该技

术列为重点项目进行开发研究并取得了积极的应用成

果。1981年7月召开的国际燃烧协会第一届年会上燃料油乳

化燃烧被列为三大节能措施之一。我国自五十年代末起也在

该领域进行积极研究,并取得一定的成果。八十年代初,鉴于

我国能源短缺,国家计委,国家科委,中科院联合发文,组织研

究乳化燃料技术,国家相关科研机构及个人纷纷投入研究,取

得了一定的实用成果。

 

    水是极性化合物,石油产品是非极性化合物烃类,水和油

是不互溶的.要使二者成为混合液,需借助外力或加入表面活

性剂,使其中一相液体均匀分散在另一相液体中,成为相对稳

定的混合液。在精细化学中,这种混合液称之为乳化液.由然

                      

料油(煤油.气油.柴油.重油.渣油)和水组成的乳化液被称为

乳化燃料。

 

    乳化燃料油与通常的乳化液一样,分为油包水型(o/w),

和水包油型(o/w),在油包水型乳化燃料中,水是以分散相均

匀地悬浮在油中,被称为分散相或内相的两个部分。燃料油

则包在水珠的外层,成为连续相或外相.我们目前所见的大多

数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料正

好与油包水型相反,由委内瑞拉石油公司开发的奥里油就属

于水包油型乳化燃料油。

 

    二.乳化然料节能降污原理

  

    乳化燃料燃烧是个复杂的过程,对其节能降污机理较为

成熟的解释是乳化燃料油在燃烧的过呈中存在“微爆”现象

和水煤气反应,也就是从燃烧的物理过程和化学过程来解释。

 

    乳化油燃烧过程的物理作用即所谓“微爆”作用。油包

水型分子基团,油是连续相,水是分散相。由于油的沸点比较

高,在受热后水总是先达到沸点而蒸发或沸腾。当油滴中的

压力超过油的表面张力及环境压力之和时,水蒸气将冲破油

膜的阻力使油滴发生爆炸,形成更细小的油滴,这就是所说的

“微爆”或称二次雾化。暴炸后的细小油滴与空气混合，使

油液燃烧的更完全,也称二次燃烧从而达到节能的效果。

   

    化学作用即水煤气反应,在高温条件下,部分水分子与未

完全燃烧的炽热的炭粒发生水煤气反应,形成可然性气体,反

应如下:

                        c+h2o->co+h2

                      c+2h2o->co2+2h2

                       co+h2o->co2+h2

                        2h2+o2->2h2o

 

    上述这些反应，减少了火燃中的炭粒，提高了油的燃烧

成度，改善了燃烧状况，提高了油的燃烧效率。在缺氧的条

件下，燃烧中由于高温裂解产生的炭粒，能与水蒸气反应生

成co和h2，使炭粒子能充分燃烧，提高了燃烧效率，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，从而抑制了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。

 

    三.微乳化剂

    

    乳化燃料油体系不稳定的主要原因是水油不相溶，他们

各自的表面张力组成交界处的界面张力，界面张力使油水界

面液相逐渐收缩，Zui后导致各自凝聚分离。乳化剂是一种表

面活性剂，其主要作用是降低界面张力。

   

    具备乳化作用的表面活性剂，在化学结构上一般都由

极性基和非极性基构成，极性基易溶于水具有亲水性质，故

叫做亲水基，非极性基易溶于油，故叫做亲油基，在油—水

体系中加入乳化剂后，亲水基溶于水中，亲油基溶于油中，

这样就在油—水两相之间形成一层致密的界面膜，这样有效

的降低了界面张力，同时对液滴起保护作用。另一方面，由

于吸附和魔檫等作用使得液滴带电，带电液滴在界面的两侧

形成双电结构，由于双电层的排斥作用使得液滴难以聚集，

从而提高了乳化剂的稳定性。

 

    目前燃料油乳化剂中较多的是采用阴离子型.阳离子型，

菲离子型表面活性剂等几种不同活性的表面活性剂进行复配

使用，以达到较理想的稳定效果。在汽油.柴油.重油.渣油

配置乳化油时，他们所用的乳化剂hlb是不相同的，这都要

在试验中跟据油的具体情况调配。

 

    四.乳化燃料的生产过程

  

    生产乳化燃料时，首先要调配乳化剂。乳化剂是生产乳

化燃料的主要环节，按往燃料油里加水的量调配乳化剂。乳

化剂主要有以下几种：

    1.乳白色乳化剂

    2.单一型微乳化剂

    3.混合型微乳化剂

    第一种乳化剂，是在燃料油中添加1%的乳化剂和20-25%

的水，调合出来的乳化燃料是乳白色的，其使用性能和其它

乳化燃料是一样的。只是储存时间短爱分层。要求的乳化设

备也要讲究，如高剪切和胶体磨及高压均质器等，超生波乳

化器。

    第二种微乳化剂，剂的投放比例与水相同。一般都在，

10：10，15：15，20：20和25：25余下的是燃料油。它们的

使用特点是单独使用，混合好的微乳化燃料，不能在和其它

燃料混合使用，很容易混浊和分层。单独使用效果良好。它

们的生产设备要求的不高，一般有个浆式搅拌罐，能打回流

就可以了，要是有好的设备效果更佳。

    第三种混合行微乳化剂，在燃料油中加10%的微乳化剂，

20-25%的水余下的是燃料油，经设备混合后，清撤透明和燃

料油一个颜色。可以和其它燃料油混合使用，不变色不分层

储存时间长，使用效果良好。所用的设备和第二种相同。乳

化时间在20-30分种左右，但对添加的比例要求比较严格。

 

    五.fs——06l型柴油微乳化剂

 

    fs—06l型柴油微乳化剂，经过四年多的研制和试验，

在柴油发动机上和柴油车上反复试验，其使用效果和柴油相

同，尾气排放比柴油能降低50% 以上，环保节能效果明显，

车船在重载情况下效果更佳。该乳化剂在车用时，可以添加

20%的水，10%的乳化剂，调合出来的微乳化柴油，和国标柴

油一样颜色 可以和柴油无限混合，互溶效果良好。可以用

在各种柴油发动机上，没有任何负作用。

      

    fs—06l型柴油微乳化剂，所用的化工源料，在国内都

能买到，生产成本也不高。生产设备也可以多样化，可以自

己制做。微乳化剂的技术资料：

  

    微乳化剂的外观颜色：清澈.透明柴油色

    微乳化剂的密度：0.92-0.95g/cm3

    微乳化柴油的型号：0＃.-10＃.-20＃

    微乳化柴油的运动粘度：8-10

    微乳化柴油十六烷值：大于45

    微乳化柴油的适用温度：-15--60度

    微乳化柴油的配比（重量比）：油.65-70.%

                       水.20-25%.剂.10%.

     

    六.微乳化柴油的经济效益和社会效益

      

    微乳化柴油，是在柴油70%的基础上，