Hielscher ultrazvuková technologie

NOx-redukce by olej / voda-emulgace

Oxidy dusíku (NOX) Je známo, že jsou bezprostředně nebezpečné pro lidské zdraví a životní prostředí. Mobilní a stacionární vznětové a zážehové motory přispívají do značné míry na celém světě NOX Emisí. Napodobování paliva vodou je způsob, jak snížit neX Emise motorů. Ultrazvukový Emulgace je účinný prostředek pro vytváření jemné velikosti palivo / voda-emulze.

Auta a nákladní auta, letadla, elektrické generátory, vysokozdvižné vozíky, klimatizační jednotky a kotle generovat velké množství částic (PM) a NOX při spalování ropných produktů. NEX odkazuje na směsi oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusnatého (NO2), Stejně jako N2ALE NE3N2Ó4 a N2Ó5, Oxid dusnatý a oxid dusnatý přispět k přízemního ozonu, smog a jsou nebezpečné pro životní prostředí a člověka. Environmentální regulace se zaměřuje na emise látek znečišťujících ovzduší by zpřísnění limitů, emisí z motorů se také obsahovat oxid siřičitý (SO2) V důsledku sloučenin síry v palivu. Tento problém je snížena o odsíření nebo ultrazvukem asistované odsiřovací,

Fungující na palivo / voda emulze

V posledních letech se hodně práce byla hotová na Vliv vody na NOX úrovně emisí. Různá paliva: poměr voda objemové od 1: 1 až 19: 1, byly testovány pro spalovací vlastnosti. Ve většině případů, se přidá 1 až 2 objemových procent povrchově aktivní látky pro stabilizaci emulze.

Základní informace o spalování

Spalování paliva vytváří tepelné a mechanické energie. Mechanické frakce může být použita pro pohon pístů nebo turbín pro pohon nebo výrobu elektřiny. Ve většině motorů se tepelná energie se nepoužívá. To má za následek nižší termodynamickou účinnost.

Cca. 90% NOX vyplývající z procesu spalování paliva je NO. NO je tvořen především oxidací atmosférického dusíku (N2). přidán do paliva vody snižuje teplota spalování v důsledku odpařování vody. Když voda v emulzi paliva se voda odpařuje, okolní palivo odpařuje, také. Tím se zvyšuje plochu paliva. Nižší teploty a lepší distribuce pohonných hmot se vede ke nižší tvorba NOX,

ultrazvukové emulgace

Zavedení vody do spalování paliva bylo prokázáno v mnoha děl snížení NOX emise, Voda může být přidána vytvořením emulze palivo / voda dvěma způsoby:

  • nestabilizované: inline emulgace vody do paliva před injekcí
  • stabilizovaný: výroba stabilní palivo / voda emulze, které mají být použity jako palivo alternativní drop-v

Canfield (1999) shrnuje NOX Redukce za použití vody a dalších přísad:

  • nestabilizované emulze
    • přidané vody objemových%: 10 až 80%
    • NEX snížení o: 4-60%
  • stabilizované emulze
    • přidané vody objemových%: 25 až 50%
    • NEX snížení o: 22 až 83%

Emulze

Emulze je směs obecně nemísitelných kapalin (fáze), jako je olej a voda. Během procesu emulgování, je disperzní fáze (např. Voda) se přivádí do kapalné fáze (např. Olej). Uplatněním vysokým střihemVelikost částic (= velikost kapiček) disperzní fáze je snížena. Čím menší je velikost částic, tím stabilnější je generovaný emulze. Dodatečné stability může být dosaženo zavedením povrchově aktivní látky nebo stabilizátory. Klikněte na výše uvedeném grafu Pro zobrazení výsledků vzorku pro ultrazvukové emulgace 10% vody v motorovém oleji (Velocite 3, Mobil Oil, Hamburg, Německo). Tato studie byla provedena Behrend a Schubert (2000),

Ultrazvuk


Při působení zvukové energie kapaliny na vysoké intenzity, zvukové vlny, které šíří do kapalných médií za následek střídavé vysokotlaké (kompresního) a nízkotlaké (zředění) cyklů, přičemž sazby v závislosti na frekvenci. V nízkotlaké cyklu, high-intenzity ultrazvukových vln vytvoří malé vakuové bubliny nebo dutiny v kapalině. Když se bubliny dosáhnout objemu, na který se již nemůže absorbovat energii, se náhle zhroutí během vysokotlaké cyklu. Tento jev se nazývá kavitace. Během zhroucení velmi vysoké teploty (cca. 5,000K) a tlaku (cca. 2,000atm) je dosaženo lokálně. Imploze kavitace bubliny také za následek proudů kapaliny až do 280 m / s rychlost.

Ultrazvuk bylo prokázáno, že generovat velmi homogenní emulze vody v oleji (w / o) a olej ve vodě (O / W) se vynásobí vysoká kavitačné smyku, Jako parametry ultrazvuku jsou dobře ovladatelné, velikost a distribuce částic je dobře nastavitelná a opakovatelné, Typicky se ultrazvuk aplikuje v reaktoru s flow-buněk. Z tohoto důvodu může být emulze prováděna průběžně in-line, Z tohoto důvodu ultrazvuku může být použit pro výrobu stabilizovaných a nestabilizovaných emulzí.

Níže uvedená tabulka ukazuje všeobecné zpracovatelské kapacity pro různé ultrazvukové úrovních výkonu.

průtok
vyžadována Power
100 na 400L / hod
1 kW, např. UIP1000hd
400 na 1600L / h
4kW, např. UIP4000
1,5 na 6,5 m ³/hod
16 kW, např. UIP16000
10 na 40 m ³/hod
96kW, např. 6xUIP16000
100 na 400m ³/hod
960kW, např. 60xUIP16000

Ultrazvukové odplyňování a pěnicí(Klikněte pro zvětšení!) Ultrazvuková odplynění oleje pomocí ultrazvukových procesor UP200S (200 W)

Ultrazvuk se také pomoci snížit množství vzduchových bublin v emulzní směsi. Na obrázku vpravo ukazuje vliv (5sec. Pokrok snímků zleva doprava) z ultrazvuku k obsahu bublinek. Jak kolísání kolísání způsobují obsah bublin v časování vstřiku, je odplynění, odvzdušnění a odpěňovací podle ultrazvuku zlepšuje výkon motoru.

Ultrazvuková Process Equipment

Hielscher je předním dodavatelem ultrazvukových přístrojů s vysokou kapacitouPo celém světě. Jak Hielscher je ultrazvukové procesory až do výše 16kW výkon na jednom zařízení, tady je no limit velikosti zařízení nebo zpracovatelská kapacita. Shluky několika 16kW systémy jsou používány k výrobě velkých objemů drop-in paliv. Průmyslové zpracování paliva nepotřebuje tolik ultrazvukové energie. Skutečné energetické nároky lze určit za použití 1kW ultrazvukové procesor v bench-top měřítku. Všechny výsledky z těchto bench-top studií může být zmenšen až lehce,

Náklady na ultrazvuku

(Klikněte pro zvětšení!) Celkové energetické účinnosti je důležité pro ultrazvuku kapalin. Efektivita popisuje, kolik energie je přenášena z zástrčku do kapaliny. Naše použití ultrazvuku zařízení mají celkovou účinnost více než 80%.Ultrazvuku je efektivní technologie zpracování. Náklady na zpracování ultrazvukových vznikají převážně z investic
pro ultrazvukové zařízení, náklady za energie a údržbu. vynikající energetická účinnost (vidět schéma) Z Hielscher ultrazvukových přístrojů pomáhá snižovat náklady za energie.

Žádost o další informace!

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o doplňující informace o použití ultrazvuku v emulgace vody do paliva.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Literatura

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Vliv kontinuální viskozity fázemi na emulgace ultrazvuku, v: Ultrazvuk Sonochemistry 7 (2000), 77-85.

Canfield, A., C. (1999): Vliv Diesel-vodní emulzi spalováním, na dieselový motor NOX Emise, in: diplomová práce prezentovány na postgraduální studium na University of Florida, 1999.