Overlegen Nano-Brændstoffer ved Ultralyd Dispersion
- Ultrasonisk dispersion anvendes til at producere nanofuels eller diesohol, et brændstof blanding af ethanol og diesel, som er forbedret ved tilsætning af CNTs eller nanopartikler.
- Power ultralyd producerer super-fine, nano-fuel emulsioner og dispersioner.
- Ultralyd spredte nanopartikler i brændstof forbedre brændstoføkonomien ydeevne og emissionskarakteristika.
- Ultrasonic inline dispergatorer er tilgængelige på industriel skala til produktion af nano-brændstoffer.
Nano-brændstoffer
Nanofuels bestå i en blanding af en base brændsel (for eksempel diesel, biodiesel, brændstof blandinger) og nanopartikler. Disse nanopartikler fungere som hybrid nanocatalysts, som tilbyder et stort reaktiv overflade. Den ultrasoniske dispersion af nano-additiv resulterer i forbedrer væsentlige brændselsydelse såsom reduceret antændelse forsinkelse, længere flamme næring og agglomeratet tænding samt betydelige samlede reduktioner i emissionen.
Nanostørrelse brændstof-partikel-blandinger excel rent, flydende brændstof vedrørende brændstof ydeevne ved højere energitæthed, hurtigere og lettere antændelse, forbedret katalytisk virkning, reduceret emission, hurtigere fordampning og forbrændingshastighed og forbedret forbrændingseffektivitet.
Ultrasonic Spredning af nanopartikler i Fuel
At undgå bundfældning af nanopartikler i brændstoftanken, skal partiklerne dispergeres Sophistically. Ultralyds-processorer er stærke og pålidelige dispergeringsmidler, som er kendte for deres evne til at blande, deagglomerering og endda mill nanopartikler, således at en stabil dispersion med den ønskede partikelstørrelse opnås.
Hielscher s ultralyd dispergatorer er bevist værktøjer til at sprede nanorør og partikler i brændstoffer.
Nedenstående liste giver dig overblik over allerede afprøvet nano-materialer spredt i brændsler:
- CNT – carbon nanorør
- Ag – sølv
- Al – aluminium
- Al2den3 – aluminiumoxid
- Har duX – aluminium kobberoxider
- B – bor
- som – Calcium
- Caco3 – calciumcarbonat
- Fe – jern
- med – kobber
- CuO – kobberoxid
- dette – Cerium
- Direktør2 – cerium oxid
- (Direktør2) · (ZrO2) – cerium zirconiumoxid
- CO – kobolt
- mg – Magnesium
- Mn – mangan
- Tio2 – titandioxid
- Zno – Zinkoxid
7kW ultralyds strømningssystem
Nano-skaleret, ultralyd monodisperserede ceriumoxid tilbyder høj katalytisk aktivitet på grund af dets høje overflade-til-volumen-forhold fører til forbedret brændstoføkonomi og reducerede emissioner.
Ultrasonic nanoemulsioner
Ultrasonic emulgering teknologi anvendes til at producere stabil ethanol-i-decan, ethanol-i-diesel, eller diesel-biodiesel-ethanol / bioethanol blandinger. Sådanne blandinger er en ideel base brændstof, som kan være i et andet trin forbedres ved at dispergere nanopartikler i brændstoffet.
Ultrasonic nano-emulgering er også med held anvendes til at producere aqua-brændstoffer.
Klik her for at lære mere om ultralyd forberedt aqua-brændstoffer!
Ultrasonic produktion af emulsions brændstoffer
industrielle ultralydssystemer
Generering af stabile emulsioner og dispersioner kræver strøm ultralyd og høje amplituder. Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralyds-processorer kan levere meget høje amplituder, hvilket er vigtigt for at producere nanostørrelse emulsioner og dispersioner. Derfor kan vores industrielle ultrasonicators let køre på amplituder på op til 200 pm i 24/7 drift under tunge betingelser. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralyd sonotrodes er tilgængelige.
Hielscher tilbyder omkostningseffektive, meget robuste ultralyds-processorer med en lille fodaftryk til installation i anlæg med begrænset plads og krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:
| Batch Volumen | Strømningshastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 til 100 l | 2 til 10 l / min | UIP4000 |
| na | 10 til 100 l / min | UIP16000 |
| na | større | klynge af UIP16000 |
InsertMPC48 – Hielscher løsning for overlegne nano-emulsioner
Litteratur / Referencer
- Asako, Yutaka & Mohamed, S.; Muhammad, Nura & Aziz, Arif; Yusof, Siti Nurul Akmal; Che Sidik, Nor Azwadi (2021): A comprehensive review of the influences of nanoparticles as a fuel additive in an internal combustion engine (ICE). Nanotechnology Reviews 9,2021. 1326-1349.
- D’Silva, R.; Vinoothan, K.; Binu, K.G.; Thirumaleshwara, B.; Raju, K. (2016): Effect of Titanium Dioxide and Calcium Carbonate Nanoadditives on the Performance and Emission Characteristics of C.I. Engine. Journal of Mechanical Engineering and Automation 6(5A), 2016. 28-31.
- Ghanbari, M.; Najafi, G.; Ghobadian, B.; Mamat, R.; Noor, M.M.; Moosavian, A. (2015): Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) to predict CI engine parameters fueled with nano-particles additive to diesel fuel. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 100, 2015.
- Heydari-Maleney, K.; Taghizadeh-Alisaraei, A.; Ghobadian, B.; Abbaszadeh-Mayvan, A. (2017): Analyzing and evaluation of carbon nanotubes additives to diesohol-B2 fuels on performance and emission of diesel engines. Fuel 196, 2017. 110–123.
- Raj, N.M.; Gajendiran, M.; Pitchandi, K.; Nallusamy, N. (2016): Investigation on aluminium oxide nano particles blended diesel fuel combustion, performance and emission characteristics of a diesel engine. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 8(3), 2016. 246-257.
Fakta Værd at vide
Nano-brændstoffer
Nano-brændstoffer henviser til en blanding af brændstof og nanopartikler. Af de dispergerende nano-energisk partikler i brændstoffet, er de fysisk-kemiske egenskaber af brændstoffet ændret ved deres functionlity, deres dispersiv struktur, og det komplekse samspil af varmeoverførsel, fluidstrømning og partikelinteraktioner. På grund af den heterogene sammensætning, er nanofuel egenskaber bestemmes af typen af basisbrændstoffet samt sammensætning, størrelse, form, koncentration, og fysiske og kemiske egenskaber af nanopartiklerne. De nanofuel egenskaber kan afvige væsentligt fra egenskaberne ved basen brændstof.
Diesel
Diesel er flydende brændstof, der er brændt i dieselmotorer. I dieselmotorer brændstoffet antændes uden gnist, men ved at komprimere blandingen indsugningsluften og derefter indsprøjtning af dieselolie.
Konventionelt dieselolie er et specifikt fraktioneret destillat af olieolie. I bredere forstand henviser udtrykket diesel til brændstoffer, der ikke er afledt af råolie, f.eks. Biodiesel, biomasse-til-væske (BTL), gas til flydende (GTL) eller kul-til-flydende (CTL) diesel. BTL, GTL og CTL er såkaldte syntetiske dieselbrændstoffer, som kan stamme fra ethvert kulstofholdigt materiale (f.eks. Biomasse, biogas, naturgas, kul osv.). Efter forgasning af råmaterialet i syntesegas efterfulgt af oprensning omdannes det via Fischer-Tropsch-reaktion til syntetisk diesel. Ultra-lav-svovl diesel (ULSD) er en standard for dieselbrændstof, der indeholder et betydeligt sænket svovlindhold.
Biodiesel
Biodiesel er et vedvarende brændstof, der er fremstillet af vegetabilske olier, animalske fedtstoffer, eller genanvendte fedt. Biodiesel kan bruges til at køre i dieselbiler og generatorer. Dens fysiske egenskaber ligner dem af råolie diesel, selv om det brænder renere. Biodiesel reducerer emissionerne af uforbrændte kulbrinter (UHC), kuldioxid (CO2), kulmonoxid (CO), svovloxider og sodpartikler – sammenlignet med emissioner ved afbrænding konventionel diesel. Emissionen af nitrogenoxider (NOx) kan være højere for biodiesel (i forhold til diesel). Imidlertid kan dette reduceres ved at optimere timingen af brændstofindsprøjtning.
Biodieselproduktion er væsentligt forbedret ved ultrasonisk transesterificering. Klik her for at lære mere om ultralyd biodiesel produktion!
ethanol
Ethanol brændstof er ethylalkohol (C2H5OH), der anvendes som brændsel. Ethanol brændstoffer er for det meste brugt som et motorbrændstof – hovedsagelig som biobrændstof tilsætningsstof i benzin. Dag, kan automobils køres under anvendelse af ethanol brændsel 100% eller anvendelse såkaldte flex-brændstoffer, som er en blanding af ethanol og benzin. Det fremstilles sædvanligvis ved en fermenteringsproces af biomasse, f.eks majs eller sukkerrør. Da ethanol brændstof er afledt af vedvarende, bæredygtig biomasse, er det ofte kaldes bioethanol. Power ultralyd kan forbedre produktionen af bioethanol væsentligt. Klik her for at lære mere om ultralyd produktion af bioethanol!
Ethanol er den oxygenat i E-diesel. Den største ulempe ved E-diesel er ikke-blandbarhed af ethanol i diesel over et bredt temperaturområde. Imidlertid kan biodiesel med held anvendes som en amfifil overfladeaktivt middel til stabilisering af ethanol og diesel. Ethanol-biodiesel-diesel (EB-diesel) brændstof kan blandes med ultralyd til en mikro- eller nano-emulsion, således at EB-diesel er stabil – selv ved under minusgrader og giver bedre brændstof egenskaber til regelmæssig dieselolie.