Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Nanocombustibles superiores por dispersión ultrasónica

  • dispersión por ultrasonidos se utiliza para producir nanofuels o diesohol, una mezcla de combustible de etanol y diesel, que está mejorado por la adición de nanotubos de carbono o nanopartículas.
  • ultrasonidos de potencia produce, emulsiones y dispersiones nano-combustible-super fino.
  • nanopartículas dispersas por ultrasonidos en los combustibles mejorar las características de rendimiento de combustible y las emisiones.
  • Ultrasónicos dispersores en línea están disponibles a escala industrial para la producción de nano-combustibles.

Nano-Combustibles

Nanofuels consisten en una mezcla de un combustible base (por ejemplo, diesel, biodiesel, mezclas de combustible) y nano-partículas. Esas nanopartículas actúan como Nanocatalizadores híbridos, que ofrecen una gran superficie reactiva. La dispersión por ultrasonidos de los resultados nano-aditivo en mejora sustancialmente el rendimiento del combustible como el retraso reducido de encendido, el sustento ya la llama y el encendido aglomerado, así como reducciones generales significativas en la emisión.
mezclas de combustible de partículas de tamaño nanométrico sobresalen de combustible líquido puro con respecto al rendimiento de combustible por una mayor densidad de energía, más rápido y más fácil de encendido, el aumento de efecto catalítico, emisión reducida, evaporación más rápida y la velocidad de combustión y una mejor eficiencia de combustión.

Ultrasónica dispersión de nanopartículas de Combustible

Para evitar el asentamiento de las nanopartículas en el depósito de combustible, las partículas deben ser dispersados ​​sofísticamente. procesadores ultrasónicos son dispersores potentes y fiables, que son bien conocidos por su capacidad para mezclar, desaglomerar y incluso nanopartículas molino de manera que se obtiene una dispersión estable con el tamaño de partícula deseado.
dispersores de ultrasonidos de Hielscher se ha comprobado herramientas para dispersar los nanotubos y partículas en combustibles.
La siguiente lista le da una visión general de los nano-materiales ya probados dispersas en los combustibles:

  • CNTnanotubos de carbono
  • cavitación ultrasónica de gran alcance

  • ag – plata
  • Alabamaaluminio
  • Alabama2O3oxido de aluminio
  • AlCuOxóxidos de cobre de aluminio
  • segundoboro
  • comocalcio
  • CaCO3carbonato de calcio
  • Fehierro
  • concobre
  • CuOoxido de cobre
  • estecerio
  • CEO2óxido de cerio
  • (CEO2) · (De ZrO2)óxido de circonio de cerio
  • COcobalto
  • mgmagnesio
  • Minnesotamanganeso
  • TiO2dióxido de titanio
  • ZnOóxido de zinc
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sistema de flujo ultrasónico 7kW

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Además, dopados nano-aditivos, por ejemplo, como óxido de cerio en MWNT, se han probado con éxito, también.
Nanométrica, ultrasónicamente óxido de cerio-mono disperso ofrece una alta actividad catalítica debido a su alta relación de superficie a volumen que conduce a la mejora de la eficiencia del combustible y emisiones reducidas.

Las nanoemulsiones ultrasónicos

tecnología de emulsificación por ultrasonidos se utiliza para producir mezclas / bioetanol diesel-biodiesel-etanol etanol-en-decano estable, etanol-in-diesel, o. Tales mezclas son un combustible base ideal, que puede estar en un segundo paso mejorado mediante la dispersión de nano-partículas en el combustible.
Ultrasónica nano-emulsión también se utiliza con éxito para producir aqua-combustibles.
Haga clic aquí para obtener más información sobre aqua-combustibles preparados por ultrasonidos!

Hielscher Ultrasonidos suministra homogeneizadores de gran alcance para la producción de combustibles de emulsión (Haga clic para agrandar!)

producción ultrasónico de combustibles de emulsión

sistemas ultrasónicos industriales

La generación de emulsiones estables y dispersiones requiere ultrasonidos de potencia y altas amplitudes. Hielscher Ultrasonidos’ procesadores ultrasónicos industriales pueden entregar amplitudes muy altas, lo cual es importante para producir emulsiones y dispersiones de tamaño nanométrico. Por lo tanto, nuestros ultrasonicators industriales pueden ser fácilmente funcionan a amplitudes de hasta 200μm en funcionamiento 24/7 en condiciones de servicio pesado. Para amplitudes aún más altos, sonotrodos ultrasónicos personalizados están disponibles.
Hielscher ofrece a los procesadores ultrasónicos rentables, altamente robustos con una pequeña huella para la instalación en plantas con espacio limitado y ambientes exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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InsertMPC48 con 48 cánulas finas, que se inyectan la segunda fase de la emulsión directamente en la zona de cavitación ultrasónica

InsertarMPC48 – La solución de Hielscher para nano-emulsiones superiores

Literatura/Referencias

  • D'Silva, R .; Vinoothan, K .; Binu, K.G .; Thirumaleshwara, B .; Raju, K. (2016): Efecto de dióxido de titanio y carbonato de calcio Nanoaditivos en las características de rendimiento y emisión de C.I. Motor. Diario de Ingeniería Mecánica y Automatización 6 (5A), 2016. 28-31.
  • Ghanbari, M .; Najafi, G .; Ghobadian, B .; Mamat, R .; Noor, M.M .; Moosavian, A. (2015): Adaptativo sistema de inferencia neuro-fuzzy (ANFIS) para predecir los parámetros del motor de CI alimentada con aditivo nano-partículas de combustible diesel. PIO Conf. Serie: Ciencia de los Materiales e Ingeniería 100, 2015.
  • Heydari-Maleney, K .; Taghizadeh-Alisaraei, A .; Ghobadian, B .; Abbaszadeh-Mayvan, A. (2017): Análisis y evaluación de nanotubos de carbono aditivos para diesohol-B2 combustibles sobre el rendimiento y la emisión de los motores diesel. Combustible 196, 2017. 110-123.
  • Raj, NM; Gajendiran, M .; Pitchandi, K .; Nallusamy, N. (2016): Investigación sobre las partículas de nano partículas de óxido de aluminio en la combustión de combustible diesel, el rendimiento y las características de emisión de un motor diesel. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 8 (3), 2016. 246-257.


Información interesante

Nano-Combustibles

Nano-combustibles se refieren a una mezcla de combustible y nano-partículas. Por las partículas de nano-energético dispersantes en el combustible, las propiedades físico-químicas del combustible se cambian por su functionlity, su estructura de dispersión, y la compleja interacción de transferencia de calor, el flujo de fluido, y las interacciones de partículas. Debido a la composición heterogénea, características nanofuel están determinadas por el tipo de combustible base, así como la composición, tamaño, forma, concentración, y las propiedades físicas y químicas de las nanopartículas. Las características nanofuel pueden diferir significativamente de las características del combustible base.

diésel

El diesel es combustible líquido que se quema en los motores diesel. En los motores diesel, el combustible se enciende sin chispa, pero al comprimir la mezcla de aire de entrada y luego inyectar el combustible diesel.
El combustible diésel convencional es un destilado fraccional específico del fuelóleo de petróleo. En un sentido más amplio, el término diesel se refiere a combustibles no derivados del petróleo, por ejemplo, biodiesel, biomasa a líquido (BTL), gas a líquido (GTL) o diesel de carbón a líquido (CTL). BTL, GTL y CTL son los llamados combustibles diesel sintéticos, que pueden derivarse de cualquier material carbonoso (por ejemplo, biomasa, biogás, gas natural, carbón, etc.). Después de la gasificación de la materia prima en el gas de síntesis seguido de la purificación, se convierte a través de la reacción de Fischer-Tropsch en diesel sintético. El diesel ultra bajo en azufre (ULSD) es un estándar para el combustible diesel que contiene un contenido de azufre significativamente más bajo.

Biodiésel

El biodiesel es un combustible renovable que se produce a partir de aceites vegetales, grasas animales, o grasas recicladas. El biodiesel puede ser utilizado para ejecutar en los vehículos diesel y generadores. Sus propiedades físicas son similares a los de diesel de petróleo, aunque se quema más limpia. Biodiesel reduce las emisiones de hidrocarburos no quemados (UHC), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de azufre, y partículas de hollín – en comparación con las emisiones producidas por la quema de diesel convencional. La emisión de óxidos de nitrógeno (NOx) puede ser mayor para el biodiesel (en comparación con diesel). Sin embargo, esto puede ser reducido mediante la optimización de la sincronización de inyección de combustible.
La producción de biodiesel se mejora en gran medida por transesterificación de ultrasonidos. Haga clic aquí para aprender más acerca de la producción de biodiesel de ultrasonidos!

Etanol

El combustible de etanol es el alcohol etílico (C2H5OH) utilizado como combustible. combustibles de etanol se utilizan sobre todo como combustibles para motores – principalmente como un aditivo de biocombustibles en la gasolina. Hoy en día, automobils se puede ejecutar mediante el 100% de combustible etanol o el uso de los llamados flex-combustibles, que son una mezcla de etanol y gasolina. Se produce comúnmente por un proceso de fermentación de la biomasa, por ejemplo, maíz o caña de azúcar. Como el combustible de etanol se obtiene a partir de biomasa renovable, sostenible, a menudo se denomina bioetanol. ultrasonidos de potencia puede mejorar la producción de bioetanol sustancialmente. Haga clic aquí para aprender más acerca de la producción de bioetanol de ultrasonidos!
Etanol como oxigenante en E-diesel. El mayor inconveniente de E-diesel es la inmiscibilidad de etanol en diesel en un amplio intervalo de temperaturas. Sin embargo, el biodiesel puede ser utilizado con éxito como un agente tensioactivo anfífilo para estabilizar etanol y diesel. Etanol-biodiesel-diesel (EB-diesel) de combustible puede ser mezclado ultrasónicamente a una micro- o nano-emulsión de manera que el EB-diesel es estable – incluso por debajo de temperaturas bajo cero y ofrece propiedades de los combustibles superiores a combustible diesel regular.