Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

أكاسيد النيتروجين، للحد من النفط / الماء المستحلب

أكاسيد النيتروجين (NOسومن المعروف) إلى أن تشكل خطرا على الفور على صحة الإنسان والبيئة. محركات الديزل والبنزين ثابتة ومتنقلة تساهم إلى حد كبير في جميع أنحاء العالم NOس الانبعاثات. استحلاب الوقود مع الماء هو وسيله للحد من NOس انبعاثات محركات. واستحلاب بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة فعالة لتوليد غرامة حجم الوقود / المياه المستحلبات.

السيارات والشاحنات والطائرات والمولدات الكهربائية والرافعات الشوكية وحدات تكييف الهواء وغلايات توليد كميات كبيره من المواد الجزيئية (PM) و NOس من احتراق المواد البترولية. لاس يشير إلى خليط من أكسيد النيتريك (NO) وثاني أكسيد النيتريك (NO2) وكذلك N2O، NO3، N2ال4 وN2ال5. أكسيد النيتريك وثاني أكسيد النتريك تساهم في انخفاض مستوى الأوزون، الضباب الدخاني وتشكل خطرا على البيئة والبشر. ويتناول التنظيم البيئي للانبعاثات ملوثات الهواء من قبل تشديد حدود. لا تشمل انبعاثات المحرك أيضا ثاني أكسيد الكبريت (SO2) نتيجة للمركبات الكبريت في الوقود. يتم تقليل هذه المشكلة عن طريق نزع الكبريت بالهيدروجين أو إزالة الكبريت بمساعدة بالموجات فوق الصوتية.

التي تعمل على الوقود / مستحلب المياه

خلال السنوات الأخيرة، وقد تم ذلك الكثير من العمل على تأثير الماء على NOس مستويات الانبعاثات. وقد تم اختبار 1 لخصائص الاحتراق: مختلف الوقود: نسب الحجمي المياه من 1: 1-19. في معظم الحالات، تمت إضافة 1-2 حجم بالمئة السطحي لتحقيق الاستقرار مستحلب.

خلفية عن الاحتراق

احتراق الوقود يولد الطاقة الحرارية والميكانيكية. جزء ميكانيكي يمكن استخدامها لدفع المكابس أو توربينات لدفع أو توليد الكهرباء. في معظم محركات، لم يتم استخدام الطاقة الحرارية. وهذا يؤدي إلى الكفاءة الحرارية أقل.

تقريبا. 90٪ من NOس الناتجة عن عملية احتراق الوقود هو NO. يتم تشكيل NO المقام الأول عن طريق أكسدة النيتروجين في الغلاف الجوي (N2). المياه إضافة إلى الوقود يخفض درجة حرارة الاحتراق نتيجة للتبخر المياه. عندما يتبخر الماء في مستحلب المياه الوقود، ويتبخر وقود المحيطة أيضا. وهذا يزيد من المساحة السطحية للوقود. انخفاض درجة الحرارة وتوزيع أفضل في استهلاك الوقود ويؤدي إلى تشكيل أقل من NOس.

بالموجات فوق الصوتية الاستحلاب

إدخال الماء في احتراق الوقود وقد تبين في العديد من الأعمال ل خفض NOس انبعاثات. الماء يمكن إضافتها من خلال تشكيل مستحلب الوقود / المياه بطريقتين:

  • غير مستقر: استحلاب مضمنة من المياه في الوقود قبل الحقن
  • استقرت: تصنيع مستقر مستحلب الوقود / المياه لاستخدامها كبديل للوقود الإفلات في

كانفيلد (1999) يلخص NOس الحد من استخدام المياه وغيرها من المواد المضافة:

  • مستحلب unstabilized
    • الماء المضاف المجلد٪: من 10 إلى 80٪
    • لاس تخفيض حسب: 4-60٪
  • مستحلب استقرت
    • الماء المضاف المجلد٪ 25 إلى 50٪
    • لاس تخفيض حسب: 22-83٪

مستحلب

مستحلب هو خليط من عام السوائل إمتزاج (مراحل)، مثل الزيت والماء. خلال عملية استحلاب، هو عرض المرحلة تفريق (مثل المياه) في الطور السائل (مثل النفط). من تطبيق القص عاليةيتم تخفيض، وحجم الجسيمات (= حجم قطيرة) للمرحلة تفريق. أصغر حجم الجسيمات، وأكثر استقرارا هو مستحلب المتولدة. استقرار إضافي يمكن تحقيق ذلك عن طريق إدخال السطحي أو المثبتات. انقر على البياني أعلاه لرؤية نتائج عينة للاستحلاب بالموجات فوق الصوتية من الماء بنسبة 10٪ في زيت المحركات (Velocite 3، موبيل أويل، هامبورغ ألمانيا). وقد أجريت هذه الدراسة من قبل بيرند وشوبرت (2000).

الموجات فوق الصوتية


عندما sonicating السوائل في كثافات عالية، والموجات الصوتية التي تنتشر في وسائل الإعلام السائلة نتيجة بالتناوب في الضغط العالي (ضغط)، والضغط المنخفض (خلخلة) دورات، مع معدلات اعتمادا على التردد. خلال دورة الضغط المنخفض، وارتفاع كثافة الموجات فوق الصوتية خلق فقاعات فراغ صغيرة أو فراغات في السائل. عندما بلوغ فقاعات حجم في التي لم تعد قادرة على استيعاب الطاقة، وأنها تنهار بعنف خلال دورة الضغط العالي. ويطلق على هذه الظاهرة التجويف. خلال انهيار درجات حرارة عالية جدا (حوالي 5،000K) والضغوط (حوالي 2،000atm) وصلت محليا. وانهيار فقاعة التجويف النتائج أيضا في طائرات السائل لمدة تصل إلى 280M / ث سرعة.

وقد ثبت الموجات فوق الصوتية لتوليد المستحلبات متجانسة جدا من الماء في الزيت (ث / س) والنفط في المياه (س / ث) من قبل القص التجويف عالية. كمعلمات من ultrasonication ويمكن السيطرة عليها بشكل جيد، وحجم الجسيمات والتوزيع شيء على ما يرام قابل للتعديل وقابلة للتكرار. عادة، يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية في تدفق مفاعل الخلية. لذلك، يمكن أن يكون مستحلب جعل مستمر في الخط. لهذا السبب، ultrasonication يمكن استخدامها لصنع المستحلبات استقرت وunstabilized.

ويبين الجدول أدناه القدرات العامة لمعالجة مختلف مستويات السلطة بالموجات فوق الصوتية.

معدل المد و الجزر
الطاقة المطلوبة
100 إلى 400L / ساعة
1KW، على سبيل المثال UIP1000hd
400 إلى 1600L / ساعة
4KW، على سبيل المثال UIP4000
1.5 إلى 6.5 [م] ³/ساعة
16KW، على سبيل المثال UIP16000
10 إلى 40m ³/hr
96kW، على سبيل المثال 6xUIP16000
100 إلى 400m ³/hr
960kW، على سبيل المثال 60xUIP16000

بالموجات فوق الصوتية إفراغ الغاز وDefoaming(انقر لعرض أكبر!) بالموجات فوق الصوتية التفريغ للنفط باستخدام المعالج بالموجات فوق الصوتية UP200S (200 واط)

الموجات فوق الصوتية لا يساعد أيضا على تقليل كمية فقاعات الهواء في مزيج مستحلب. الصورة الى اليمين يظهر تأثير (5sec. صور من اليسار إلى اليمين مرحلية) من ultrasonication على محتوى فقاعة. كما الاختلافات في قضية تقلبات محتوى فقاعة في توقيت الحقن، و التفريغ، deaeration وdefoaming من ultrasonication يحسن من أداء المحرك.

بالموجات فوق الصوتية معدات العمليات

HIELSCHER هو المورد الرئيسي للأجهزة الموجات فوق الصوتية وقدرة عالية، في جميع أنحاء العالم. كما HIELSCHER يجعل المعالجات بالموجات فوق الصوتية لمدة تصل إلى 16KW السلطة في جهاز واحد، هناك لا يوجد حد في حجم النبات أو قدرة المعالجة. وتستخدم مجموعات من عدة أنظمة 16KW تصنيع كميات كبيرة من الوقود الإفلات في. تجهيز الوقود الصناعي لا يحتاج الكثير من الطاقة بالموجات فوق الصوتية. متطلبات الطاقة الفعلية يمكن تحديد باستخدام المعالج بالموجات فوق الصوتية 1KW في نطاق المقعد العلوي. جميع النتائج من هذه مقعد بين كبار المحاكمات يمكن أن يكون الارتقاء بها بسهولة.

تكاليف Ultrasonication

(انقر لعرض أكبر!) وكفاءة الطاقة الكلية من المهم للultrasonication من السوائل. يصف كفاءة كم من الطاقة تنتقل من المكونات في السائل. الأجهزة صوتنة لدينا لديها الكفاءة الكلية لأكثر من 80٪.Ultrasonication هو عبارة عن تقنية معالجة فعالة. تكاليف تجهيز بالموجات فوق الصوتية تنتج أساسا من الاستثمار
لأجهزة الموجات فوق الصوتية، وتكاليف المرافق والصيانة. المعلقة كفاءة الطاقة (نرى خريطة) من أجهزة الموجات فوق الصوتية HIELSCHER يساعد على خفض تكاليف المرافق.

طلب المزيد من المعلومات!

الرجاء استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية بشأن استخدام الموجات فوق الصوتية في استحلاب من الماء إلى وقود.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


الأدب

بيرند، O.، شوبرت، H. (2000): تأثير مرحلة اللزوجة المستمر على استحلاب بواسطة الموجات فوق الصوتية، في: الفوق Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

كانفيلد، A.، C. (1999): آثار ديزل المياه مستحلب الاحتراق في محركات الديزل NOس الانبعاثات، في: رسالة ماجستير قدمت إلى كلية الدراسات العليا من جامعة ولاية فلوريدا، 1999.