浅谈柴油乳化与试验研究的分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈柴油乳化与试验研究的分析 摘 要： 自从进入 21 世纪以来， 世界汽车保有量的快速上升，不仅带来 了化石燃料的短缺问题，严重污染人类 赖以生存的大气环境，因此开发更为经 济实用，对环境污染不太严重的新型汽 车代用清洁性燃料对社会的可持续发展 和环境的保护有着重要的作用。随着汽 车工业的发展和环保要求不断提高，以 后对汽车使用的燃油质量也会逐步提出 新的要求1。因此，本文选择对柴油机 燃用乳化柴油进行研究。 中国论文网 /4/view-12895336.htm 关键词：柴油 乳化 实验研究 中图分类号：TQ517 文献标识 码：A 文章编号：1003-9082（2017） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 02-0281-01 一、乳化柴油 1.乳化柴油特点 配制乳化柴油只需简单的设备， 操作方便，使用乳化柴油具有能耗低、 节省燃油等优点1，由于乳化柴油燃烧 过程中存在微爆现象，有助于燃料的完 全燃烧，并且水煤气具有助燃作用，因 此乳化柴油燃烧效率较高，能耗降低， 燃烧后废气中烟度降低、污染物减少， 有效降低了尾气中的 HC、NOx 含量和 碳烟值，有效减少排放废气对环境的污 染，还节省了一部分的燃油。 2.乳化柴油节能减排机理 2.1 微爆作用因为乳化柴油是以 小水滴高度分散在油中的形式存在的， 由于水的沸点为 100而柴油的沸点为 200-350，当乳化柴油燃烧时，在高 温的燃油室中，每一个包裹在柴油里的 小水滴，都比柴油先达到汽化温度，水 滴汽化时，使得外面包裹的油膜炸裂分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 解成无数小油片，每一小油片又在自身 表面张力的作用下，重新凝结为一个个 更小的小油珠。在这种微爆作用下，乳 化柴油的油包水粒子进行了第二次雾化， 大幅度增加了柴油与空气的接触面，使 燃油分散更好，与空气混合更加均匀， 燃烧更加充分，从而改善了柴油机存在 的容易燃烧不完全问题，提高了燃烧效 率。 2.2 加速燃烧反应 油的燃烧主要是其中的 CC 键 和 CH 与 O2 反应的过程，O2、OH 等活性物质的含量以及燃料与其接触面 积大小，对碳氢元素是否完全燃烧有着 重大的影响。NOx 的生成条件主要是高 温和富氧，发动机工作时，会吸入至气 缸的空气中，主要含有氮气和氧气，两 者在气缸里受到高温，经过化学反应生 成 NOx。乳化柴油中由于含有水，燃烧 时油气的混合比例得到了改善1，使氧 气最大程度参与与柴油的燃烧，而不是 和氮气的化学反应，达到充分燃烧的效 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 果，减少了氧气的剩余量1；并且油包 水粒子里的水汽化会吸收热量，降低了 气缸里的温度，防止了火焰出现局部高 温，破坏了 NOx 生成的高温条件， NOx 的生成量减少了，因此减少了环境 污染。 3.乳化机理 乳化柴油是把水、柴油通过乳化 剂、助乳化剂混合在一起，经过乳化设 备的乳化而形成的油包水（W/O）型的 乳液态燃油。油和水本来是两个不相溶 的相，当两者混合在一起后，通过搅拌 或超声波震荡后，会形成细小的微粒， 油相和水相都存在表面张力，会造成微 粒的不稳定，当加入合适的亲水亲油双 重性质的乳化剂包裹在两相的界面上后， 会降低其表面张力，提高分散微粒的稳 定性，从而达到乳化的效果。 二、乳化油国内外发展历史及现 状 目前在国外已经开始投入使用了 技术比较成熟的乳化油，并获得了良好 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的效果。许多国家为了支持掺水乳化燃 料，都给予了含水乳化燃料不同程度的 的税率优惠。 燃油乳化技术在我国的的研究起 步较晚，在 80 年代，此技术的研究进 入了低迷时期，到了 90 年代甚至还出 现了“水变油 ”的闹剧2，严重阻碍了乳 化油技术在我国的研究，但近几年发展 比较迅速，也有许多文献专利发表，张 泽斌公开了一种可行的乳化油的乳化剂 配方，并成功配制出乳化油；夏百根等 对 HQ-I 型柴油乳化剂进行了柴油乳化 工艺条件的筛选实验，最终得到了比较 好的的乳化工艺。 三、研究目的与意义 我国对柴油乳化技术研究起步较 晚，目前还未开发出稳定性较好、含水 量较高的乳化柴油，面对日益严峻的能 源危机和严重的环境污染，因此加快研 究乳化柴油技术，研究燃用乳化柴油的 燃烧特性，分析乳化油的可行性前景， 对指导乳化柴油的应有推广具有重大的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 现实意义31 。 乳化柴油是一种可以改善环境污 染和节能的绿色燃料4。乳化柴油的技 术在我国还尚处于研究阶段，目前还未 作为代用燃料用于柴油l 动机。石油 燃料燃烧时产生大量的对环境和人体有 害的物质，现如今人们的环保意识越来 越高，研究新的对环境污染少的绿色可 再生能源显得尤为重要。发展乳化柴油， 能缓解一部分柴油供应压力，改善汽车 尾气排放状况。 四、展望 如今石油资源短缺越来越紧张， 环境污染问题也越来越严重，人们的环 保意识日益提高，因此发展可替代绿色 能源刻不容缓。乳化柴油热值比普通柴 油低，要达到相同功率的条件下，乳化 柴油的燃油消耗率要比普通柴油高，但 配制合理的乳化柴油的排放性能和节能 方面表现比较优越，动力性也稳定，能 满足汽车内燃机的需要，