乳化柴油的缺点和柴油的危险性
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乳化柴油配制技术
乳化柴油是我国最新科研成果,是目前柴油汽车和拖拉机的理想燃料。
这不仅成本低,而且对机器的磨损和对环境污染均低于0号柴油,使机器噪音小,运转积炭少,在一般情况下,机器容易起动,其性能近似0号柴油。
一、生产配制顺序:
蒸馏水→溶化剂→搅拌→原柴油→成品。
二、使用工具和配制方法:
1、油桶、量杯(或用天平也可)。
2、以配制1000单位重量(需原柴油700单位重量;蒸馏水300单位重量;十二醇硫酸钠(溶化剂)50单位重量。
溶化剂也可用海鸥洗涤剂代替。
3、配制要求准确:以配制1000单位重量为例,先将300单位重量蒸馏水倒入盛器内,加入50单位重量的溶化剂后
并充分搅拌均匀。
再把原柴油700单位重量加入该溶液中并迅速搅拌均匀,得出颜色为乳白色液体
,把该液体放置几分钟后,如无沉淀即可使用。
如出现沉淀可适量加一点溶化剂,以致不再
出现分层现象即可使用。
原料的要求:
1、溶化剂最好使用日用化工厂生产的洗涤剂。
2、蒸馏水必须纯净,蒸馏水可采用土法提炼以降低成本。
3、原柴油需用0号柴油。
(此资料仅供参考)。
乳化柴油柴油乳化剂是基于多分子吸附膜理论,该理论是由乳化剂与分散相共同形成的强穿透性复合物构成,膜厚、强度大、难破乳、阻止聚结。
乳化柴油特点如下:1乳化柴油的主要结构在乳化剂的作用下,使水在短时间内发生质的变化,经专业乳化机械的处理,水即形成微小颗粒,周边被油包围形成油包水的大分子结构,得到与柴油原色相近的新型燃料——乳化柴油。
二、乳化柴油的燃烧原理乳化柴油是在乳化剂的作用下形成油包水的结构,而水是不可燃烧的,但水又是由H和O组成这两个成分中H可燃烧,O又是助燃的,怎样能使水中的这两个成分各发挥其性能呢?乳化柴油较好的解决了这个问题,这就是:1、微爆作用因为乳化柴油是以油包水的状态存在的,由于水和柴油的沸点不同(水100℃、油200-350℃),当乳化柴油燃烧时,每一个包裹水珠的油珠在高温的燃烧室中,水先于柴油汽化,这一过程使包含水珠外面的油膜炸裂成无数的小片,这样的每一下片由于自身的表面张力,将重新形成小细珠。
这种微爆现象的存在,使每一个小油珠进行了两次雾化,柴油与助燃空气的接触面也自然成比例增长,分散更好,混合更加均匀,燃烧更加充分,从而减少或消除了原有的不完全燃烧问题从而达到提高燃烧效率的功效。
2、加速燃烧反应油的燃烧过程主要是其中的C—C键和C—H与O2的反应,碳氢元素是否完全燃烧取决于燃烧接触面和O2、OH等活性物质的含量。
在乳化柴油的燃烧过程中,水参与了燃烧,会发生一系列的附加化学反应,水是非能源物质,最后还是以水(水蒸气)的形式排出,并没有热量的放出,但是在高温反应中,水产生了H、O 和OH等原子或自由基。
这些活性物质极大地活化了整个油料的燃烧过程,使生成的一氧化碳尽可能完全燃烧。
此外还可加入水裂解催化剂促使H、O和OH等原子或自由基的生成,水煤气反应还加速了燃油裂解所形成的焦炭的进一步燃烧,从而抑制了烟尘的生成。
使燃烧更充分、更完全,从而达到提高燃烧效率和热效率的目的,降低了油耗率。
柴油安全性分析及对策
柴油作为一种重要的能源,广泛应用于交通运输、农业生产和
工业制造等领域。
然而,柴油的安全性问题一直备受关注。
本文就
柴油安全性进行分析,并提出对策。
柴油存在的安全隐患主要有以下几个方面:
1. 火灾与爆炸:柴油具有较低的闪点和爆炸界限,一旦柴油泄漏,很容易引发火灾或爆炸,造成人员伤亡和财产损失。
2. 毒性:柴油中含有若干种有毒物质,如苯、苯乙烯等,长期
暴露于这些物质中对人体健康造成不利影响。
3. 柴油储存:如果柴油长时间储存,容易受到污染、氧化和杂
质沉淀等因素的影响,从而降低燃料品质和加速设备损坏。
对于柴油安全性问题,应采取以下对策:
1. 严格控制柴油的贮存与使用。
在柴油贮存和使用中应注意安
全问题,定期检查柴油贮存设施、加油口和接口密封等因素。
2. 安全防范措施。
在使用柴油的过程中应注意防火和预防爆炸,室内氧气密度应不少于18%且不超过22%,通风应良好。
对于易发生
爆炸的场所,安全措施应考虑更加周全。
3. 推广环保型柴油。
使用低污染、低毒性的环保型柴油,可有
效降低对环境和人体的危害。
4. 安全教育和培训。
对柴油的安全性问题进行培训,提高员工
的安全意识和应急处理能力,确保在发生安全事故时可以及时有效
地处理。
综上所述,保障柴油的安全性是非常重要的。
我们应该采取科
学有效的措施来保障柴油的贮存与使用安全,确保柴油的良好品质,最大限度地减少柴油带来的可能的风险和危害。
乳化柴油实验摘要: 本文首先研究了近期国内外能源和燃油紧缺问题,其后介绍了柴油乳化的基本原理和技术。
实验主要讨论柴油掺水的乳化柴油技术,讨论的重点在于筛选乳化柴油的工艺,并进行在单一搅拌速率的工艺条件下控制W/O型乳化柴油配制中水和乳化剂用量和搅拌时间的试验。
然后对W/O型乳化柴油进行对稳定性、黏度和燃烧性能进行了研究,并采用乙醇对W/O 型乳化柴油性能进行改进并对实验结果进行了分析讨论。
关键词: 乳化剂;柴油;乳化;乳化柴油Research of Emulsion of Diesel OilAbstract This paper is about the latest problem of the energy in home and abroad and the recent shortage of diesel oil. And then the basic principles and technology of diesel emulsion was summarized.The experiment mainly discussed the diesel technology stable water , the core of discussions is the screening techniques of emulsified diesel, stirring in a single rate and under the conditions of controlling the consumption of water and emulsifier and stirring time to obtain the influences to the W/O type emulsified diesel . Then studied the stability, viscosity and combustion properties of the W/O type emulsified diesel, and then analyzed and discussed the experimental results, about W/O type emulsified diesel performance improvement after the use of alcohol in the experiment.Key words:emulsifier;diesel oil;emulsion;emulsifying diesel oil1引言1.1 乳化柴油的现状在二十一世纪初期,随着国民和国际经济的快速增长,国内和国际对能源的需求正以惊人的速度激增,尤其是柴油需求更是与日巨增,如此巨大需求对日益枯竭的石油资源带来了巨大的压力。
乳化柴油喷入气缸后,由于乳化油液滴中的水分先达到沸点,气化而发生“微爆”现象,可使得油滴进一步微粒化,雾滴的“2次雾化”大大改进了燃油的燃烧过程,更加快了燃烧速率,使油分子燃烧趋近完全,达到节油的目的。
一般柴油机中产生碳氢化合物的主要原因是混合不均匀,以及在燃烧过程后期低速离开喷油器的燃油混合及燃烧不良所致;一氧化碳是一种不完全燃烧产物;柴油机碳烟的生成机理,概括地说是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。
与纯柴油相比,乳化柴油能发生“2次雾化”,其雾化质量是任何柴油机喷嘴都难以达到的,它使柴油分子与高温空气的混合更均匀,使油分子的燃烧更加完全,避免了柴油在瞬时间由于雾化不好,油滴直径过大,表面积小,不能与氧充分接触,而生成较多的碳烟、CO和碳氢化合物造成油耗高及环境污染。
大量研究和实践证明,乳化柴油的燃烧环境能显著减少烟尘排放。
NO X是柴油机的主要污染物,其生成过程为:在温度大于1600℃的条件下,O2→2ON2+O→N+NON+O2→N+NONO进一步氧化生成NO2。
可见温度、氧浓度在NO X生成过程中起着重要作用,一般认为,当温度高于1600℃时,NO X的生成才比较明显,并且温度越高越容易生成。
乳化柴油中水的存在降低了燃烧温度和烟气温度,不利于NO X的生成,从而使NO X排放显著下降;另外,与纯柴油相比,乳化柴油能更充分的燃烧,使得烟气中未反应的氧大大降低,也减少了NO X的生成机会。
柴油乳化技术早在100多年前就有人提出,50年代末由于环境保护及石油危机等原因受到重视,70年代末达到实用性发展阶段,目前工业发达国家柴油掺水技术已达到广泛应用[4]并已有多项专利发表。
我国柴油掺水乳化技术起步较晚,八十年代初才有突破性进展,最近几年发展比较迅速,并有初步应用与少量乳化柴油专利申请。
由于对乳化柴油在燃烧过程中的物理、化学现象缺乏研究以及乳化技术的不完善使得内燃机锈蚀、节油效果不明显。
同时由于乳化柴油为热力学不稳定体系,存储时间短、易破乳分层,导致内燃机运行不正常。
Biodisel and the microemulsion additives生物柴油及微乳化剂简介生物柴油(biodisel)是指以一部分可再生生物质资源代替不可再生柴油,通过特殊的工艺和技术生产的一种燃烧高效的环保柴油。
本公司推出的生物柴油是利用微乳化剂,将9%-12%的水和80%-84%的柴油这两种完全不相溶的液体在特定的条件下经过物理化学反应,生成一种透明、稳定的微乳化生物柴油。
本产品不同于现有市场上通过乳化剂和乳化设备加工而成的白色乳浊状柴油,而是通过巧妙的物理化学工艺生成的燃烧值更高,物化性质更为稳定的微乳化生物柴油(以下简称微乳化柴油)。
微乳化柴油的特点:1、透明、清澈,经过充分乳化后,外观与常规柴油外观相同,完全不同于目前市场上的白色乳浊状乳化柴油。
2、状态稳定。
在-20℃到80℃的恶劣工况下无油水分离现象。
3、燃烧值高。
微乳化柴油的燃烧值>9800Cal/kg,完全达到或超过国家0#柴油的标准。
4、环保清洁。
有害气体量下降30%以上,PM达到欧Ⅱ标准,能清洁常用设备的油路。
5、使用范围广。
该乳化柴油适用于不同型号的柴油发动机和其他内、外燃机使用。
6、微乳化范围广。
可以针对市场上常用的柴油和重油进行微乳化调配。
微乳化柴油的工作原理:柴油分子链较长,在正常使用的情况下20%-30%的柴油都是在没有经过充分燃烧的情况就排放掉,这样理论净燃烧值就大打折扣。
微乳化柴油则是通过掺入一定比例的水,通过微乳化剂的作用,在柴油体系中形成稳定的纳米粒径(<50nm)的油包水(w/o)稳定结构。
这样,柴油在燃烧的过程燃烧不充分形成的C和CO经过水分子的参与下以微爆的形式得以充分燃烧,最终以CO2的形式排出,从而提高柴油的燃烧效率。
其作用化学反应原理如下所示:CO + H2O ==CO2 + H2+E(能量)2H2 + O2 ==H2O + E(能量)微乳化柴油的工作示意图:柴油液滴微乳化柴油液滴水珠0#柴油在锅炉燃烧器上的燃烧情况 微乳化柴油在锅炉燃烧器上的燃烧情况0#柴油在燃烧时有较大的污染烟气 微乳化柴油燃烧时能有效降低污染烟气达50%左右5-20µm 油珠燃烧不均匀 柴油瞬间燃烧图 100微乳化柴油瞬间燃烧图充分 燃烧微乳化剂和微乳化柴油的工艺示意图Procedure of nanoemulsiono diesel and additive微乳化柴油经过权威部门(上海汽车集团检测中心、中交水运行业能源利用监测中心、上海市环保产品质量监督检疫总站)的鉴定。
柴油安全性分析及对策通常,人们任务柴油的安全性是比较好的。
但是,近几年发生了几起柴油着火爆炸的事故。
先是上海某厂和大连某厂柴油罐发生火灾;接着南方某油库在施工时,违章操作,致使焊渣落入一个400立方米的柴油罐人孔,引发油罐爆炸着火;紧跟着广东江门某油库在施工时,又由电焊火花引爆一储有少量废油的油罐(据说有柴油)。
在调查中发现,重视汽油、轻视煤油安全的现象在石油企业中普遍存在,柴油存储安全隐患令人担忧。
因此,笔者认为有必要对柴油燃烧爆炸的危险性进行系统的分析,解决当前在柴油存储中存在的问题,有效防止着火爆炸事故的发生。
一、柴油燃烧、爆炸的危险性1.柴油的易燃性。
物质的燃烧性是由其闪点、燃点、自燃点来衡量的,闪点是衡量火灾危险性的重要依据。
液体燃料的危险等级是根据闪电来划分的。
油品的闪点愈高,火灾危险性愈小;油品的闪点愈低,火灾危险性愈大。
汽油、煤油、柴油的闪点都在120℃以下,润滑油类的闪点一般在210℃以上。
所以,油品都有着火的危险性。
汽油的闪点在-58~10℃之间,在任何环境温度下都能挥发出大量的油气,且只需0.2~0.25mj的点火能量就可以引燃。
因此,汽油的火灾危险性最大。
依照我国石油产品技术标准,炼油厂生产的柴油的闪点应不低于45°c,通常在60°c--120°c之间。
-35号柴油的闪点为50℃左右,正常情况下环境温度可能达到或接近此温度,所以,火灾危险性较大,油库设计规范在油品火灾危险性分类时,把-35号柴油划为乙级。
其它轻柴油和重柴油闪点在60~120℃之间,环境温度通常不可能达到,不易着火,火灾危险性分类把它们划分为丙级a类。
但是,必须注意,如果这类柴油因为某种原因被加热、或其附近有高热辐射的火源时,则可能存在被点燃引起火灾的危险性。
2.柴油的易爆性。
爆炸性,是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。
油品爆炸的危险性通常用爆炸极限表示。
油气与空气混合,其浓度达到一定的混合比范围,遇一定能量的点火源时,即可发生爆炸。
乳化柴油技术乳化柴油(微乳化柴油)是水(或甲醇)和柴油通过乳化剂、助乳化剂在一定乳化设备经乳化而形成的油包水(W/O)型(透明)乳液。
乳化柴油是以国标柴油为主要原料,再加入20%的水及10%的乳化剂,经专用设备和特殊工艺合成。
一、影响因素柴油乳化可分为在线乳化燃烧和预乳化两种。
在线乳化对燃油机的要求较高,需要对燃油机进行改造或添加装置,一般很难被市场接受,所以预乳化工艺成为研究的热点。
1.乳化剂的选择乳化剂的选择是制备乳化柴油的一个重要的步骤。
单一乳化剂往往很难满足多组分组成的体系的乳化要求,通常采用复配乳化剂。
2.乳化剂用量乳化剂的用量对乳化柴油的稳定性影响很大。
乳化剂的加入可以降低油水界面张力,使得两者能更好的互溶,提高乳液的稳定性。
3.乳化温度随着温度升高,分子的热运动加快,不利于形成稳定的乳液,一般在常温下即可。
二、制备方法乳化柴油技术常用的制备方法有两种:机械搅拌法和超声乳化法。
1.机械搅拌法主要设备包括搅拌器、纳米乳化机、高能静态混合器等。
此法利用高速剪切力,使油相和水相充分混合,达到乳化目的。
2.超声乳化法主要设备包括电超声乳化器、探头式超声乳化器和簧片哨超声乳化器等。
此法利用超声波在介质中传递时所携带的能量,在油水界面上产生强烈的冲击和空化现象,使水分裂成小滴,均匀地分散在油相中。
三、节能降污内燃机中油的燃烧是一种高温、高温、高压并在金属容器中进行的燃烧,这亦有利于水(水蒸气)参与燃烧而分解成H、O和OH等活性物质,这些活性物质又大大活化了整个燃烧过程,使燃烧过程得以更充分、完善地进行。
H2O与H2的产生更多的H、O和OH的活性物质,从而加速和完善内燃机内的燃烧过程。
减少了火焰的炭粒,提高了油的燃烧程度,改善了燃烧状况,提高了油的燃烧效率。
在缺氧条件下,燃料中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生在CO和H2,使碳粒子能充分燃烧,提高了燃烧率,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,从而抵制了NOX的形成。
柴油安全性分析及对策柴油是一种常用的燃油,广泛应用于汽车、发电机等设备中。
然而,柴油在使用过程中存在一定的安全风险,因此需要进行安全性分析并制定相应的对策。
首先,柴油的安全性分析可以从以下几个方面进行:柴油的易燃性、毒性和爆炸性。
柴油具有较高的火点和闪点,易燃性较低,但在高温下仍然可以燃烧。
柴油燃烧产生的气体中含有一定量的有害物质,如二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等,对人体和环境都具有一定的危害性。
此外,柴油与空气中的氧气混合后,可能形成可燃性气体,一旦接触到明火或高温表面,易发生爆炸。
针对柴油的安全风险,应采取以下对策来提高柴油的安全性:1.储存和携带安全:-柴油应存放在专用的储油罐或容器中,确保密封性良好,避免泄漏和蒸发。
-供应柴油的加油站或储油设施应配备适当的防火设施,如防爆灯、防爆电气设备等,以减少火灾和爆炸的风险。
-携带柴油的容器应符合安全标准,并储存在通风良好的区域,避免长时间暴露在高温和明火附近。
2.柴油的燃烧控制:-在使用柴油的设备中,应安装燃烧系统的安全控制装置,如温度传感器、火焰探测器等,及时监测并避免过高的温度和明火的存在。
-在加油和储存柴油的过程中,应注意避免漏油和油雾的形成,以减少可燃气体的积聚。
-严格控制柴油设备的使用规范,避免滥用和过载使用,减少火灾和爆炸的风险。
3.柴油的处理和废弃物管理:-在柴油排放中,应加强过滤和处理措施,减少有害物质的排放,保护环境和人员的健康。
-废弃的柴油容器应妥善处理,防止其被非法倒卖或再利用,避免造成安全隐患和环境污染。
总结起来,柴油的安全性分析和对策包括储存和携带安全、燃烧控制以及处理和废弃物管理。
通过加强安全管理和规范操作,可以降低柴油使用过程中的安全风险,保障人员的安全和环境的健康。
乳化柴油的缺点和柴油的危险性
乳化柴油的优点有很多,但是却没有得到广泛的推广,是因为乳化柴油还存在许多缺点,然而柴油又存在不可忽略的危险性,一般乳化燃料的油水分离时间为7-15天,由于保存时间短,因而作为商品周转使用时有一定困难;
3.生产设备造价昂贵。
乳化燃料的设备多采用高速搅拌或超声波乳化装置,设备价格昂贵,投资大而且操作复杂,一旦损坏,很难维修;
4.节油不省钱。
由于所用乳化剂的成本高,生产的乳化燃料成本较高,因此虽有一定的节油效果,但节油不省钱,直接经济效益不大。
二、柴油燃烧、爆炸的危险性
1.柴油的易燃性。
物质的燃烧性是由其闪点、燃点、自燃点来衡量的,闪点是衡量火灾危险性的重要依据。
液体燃料的危险等级
是根据闪电来划分的。
油品的闪点愈高,火灾危险性愈小;油品的闪点愈低,火灾危险性愈大。
汽油、煤油、柴油的闪点都在120℃以下,润滑油类的闪点一般在210℃因此,汽油的火灾危险性最大。
依照我国石油产品技术标准,炼油厂生产的柴油的闪点应不低于45°c,通常在60°c--120°c之间。
-35号柴油的闪点为50℃左右,正常情况下环境温度可能达到或接近此温度,所以,火灾危险性较大,油库设计规范在油品火灾危险性分类时,把-35号柴油划为乙级。
其它轻柴油和重柴油闪点在60~120℃之间,环境温度通常不可能达到,不易着火,火灾危险性分类把它们划分为丙级a类。
但是,必须注意,如果这类柴油因为某种原因被加热、或其附近有高热辐射的火源时,则可能存在被点燃引起火灾的危险性。
2.柴油的易爆性。
爆炸性,是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。
油品爆炸的危险性通常用爆炸极限表示。
油气与空气混合,其浓度达到一定的混合比范围,遇一定能量的点火源时,即可发生爆炸。
发生爆炸的最低油气混合比称为爆炸下限;发生爆炸的最高油气混合比称为爆炸上限。
如柴油的爆炸下限是混合气体中油气体积含量为0.6%,爆炸上限为6.5%。
柴油蒸气在空气中的含量在上述范围内,遇到大于或等于0.2mj的点火能量时,则发生爆炸。
如果混合气体浓度超出上述范围时,遇点火源则不爆炸。
但在通常的储运条件下,油气很难达到与空气均匀混合,在爆炸极限外,可能存在
可燃混合物的“气袋”或“边缘区”,这种危险必须注意。
3.柴油的蒸发性。
饱和蒸气压是表示液体燃料蒸发性的基本指标,从油料安全角度来讲,饱和蒸气压愈高,火灾危险性则大。
在统一的测定条件下,柴油属于不易挥发性石油产品类。
柴油馏分重,不易蒸发,一般储存、运输、使用中不易引起火灾。
但是,由于油品的蒸发性与油品密度、温度、蒸发面积、液面压力、空气流动速度等因素有关,当环境状况改变时,如在高温或火焰作用下,柴油蒸发速度会急剧增大,油罐内油蒸气数量急剧增加,发生爆炸燃烧的危险性也随之加大。
4.柴油的带电性。
油料具有带电特性,是指油料与管线、泵、容器等壁面以及油流与空气磨擦均能产生静电。
液体燃料静电起电和电荷的积聚,也能导致油料的燃烧爆炸。
一般当油品电导率在10-20cu 左右范围内,油品产生静电是危险的。
经测试,汽油、柴油、煤油以及航煤电导率均在5-20cu范围内,产生静电放电的危险很大。
实验证明,柴油和煤油生成静电比汽油生成静电的能力要大。
静电放电能量一般都能超过点燃油料蒸汽的最小放电能量。
当气体或蒸汽的浓度在爆炸范围以内时,静电放电的火花间隙就会引起爆炸燃烧。
消除静电的装置对减少液体产生的静电电荷并没有作用,它是起泄漏静电电
荷的作用。
值得注意的是,油含水或气将会使起电效应增大2-50倍。
特别是当柴油装入含有低闪点油品的可燃气的罐中,罐车部件中存在的火花间隙就有可能引起爆炸着火。
油品火灾不仅有燃烧与爆炸相互转化的特点,而且突发性强,传播速度快,热辐射强。
据测试,液面为394m2的柴油罐燃烧时,10s内离液面5m高的火焰温度高达1100℃。
柴油的这种特性对油库安全威胁极大。
因此,采取多种方法,杜绝柴油发生火灾、爆炸的可能性,消灭发生火灾、爆炸的隐患,显得极为重要,否则后果难以设想。