اکسید نیتروژن (NO_ایکس) شناخته می شود فورا به سلامت انسان و محیط زیست خطرناک است. دیزل و بنزین موتورهای تلفن همراه و ثابت در حال کمک تا حد زیادی به NO در سراسر جهان_ایکس انتشار. امولسیون سوخت با آب راهی برای کاهش_ایکس انتشار موتورهای. امولسیون مافوق صوت یک ابزار موثر برای تولید سوخت ریز اندازه / آب امولسیون است.

ماشین ها و کامیون، هواپیما، ژنراتور برق، لیفتراک، دستگاه های تهویه مطبوع و دیگهای بخار تولید مقدار زیادی از ذرات ماده (ظهر) و بدون_ایکس شده از طریق احتراق فرآورده های نفتی. NO_ایکس اشاره به مخلوط اکسید نیتریک (NO) و دی اکسید نیتریک (NO_H2S) و همچنین N_H2SO، NO₃، N_H2Sاميد₄ و N_H2Sاميد₅. اکسید نیتریک و دی اکسید نیتریک کمک به سطح پایین ازن، مه دود و خطرناک برای محیط زیست و انسانها هستند. مقررات زیست محیطی آدرس انتشار آلاینده هوا توسط سفت کردن محدودیت. انتشار موتور را نیز شامل دی اکسید گوگرد (SO_H2S) به عنوان یک نتیجه از ترکیبات گوگرد موجود در سوخت. این مشکل توسط hydrodesulfurization کاهش یا گوگرد التراسونیک کمک.

در حال اجرا در سوخت / آب امولسیون

در سال های اخیر، کارهای زیادی در انجام شده است نفوذ آب در NO_ایکس سطح انتشار. نسبت حجمی آب از 1:: سوخت های مختلف از 1 به 19: 1 برای خواص احتراق تست شده است. در اغلب موارد، 1 تا 2 درصد حجم سورفاکتانت برای تثبیت امولسیون اضافه شده است.

پس زمینه احتراق

احتراق سوخت تولید انرژی حرارتی و مکانیکی. کسر مکانیکی را می توان با استفاده از درایو پیستون یا توربین برای نیروی محرکه و یا تولید برق است. در بسیاری از موتورهای، انرژی حرارتی استفاده نمی شود. این نتایج در یک بازده ترمودینامیکی پایین تر است.

تقریبا. 90 درصد از NO_ایکس ناشی از فرآیند احتراق سوخت NO است. از NO در درجه اول توسط اکسیداسیون نیتروژن اتمسفر تشکیل (N_H2S). آب اضافه شده به سوخت را کاهش می دهد درجه حرارت احتراق به علت تبخیر آب. هنگامی که آب در امولسیون سوخت تبخیر آب، سوخت اطراف آن کاملا کشیده شود، TOO. این امر موجب افزایش سطح سوخت. درجه حرارت پایین تر و توزیع سوخت بهتر منجر می شوند به تشکیل پایین تر از NO_ایکس.

التراسونیک امولسیون

آب معرفی به احتراق سوخت در بسیاری از آثار به نشان داده شده است کاهش NO_ایکس انتشار. آب را می توان از طریق تشکیل یک امولسیون سوخت / آب به دو روش افزود:

• پایدارنشده: امولسیون های درون خطی از آب به سوخت را قبل از تزریق
• تثبیت: تولید انواع امولسیون سوخت / آب پایدار به عنوان یک جایگزین سوخت قطره در استفاده

کنفیلد (1999) خلاصه از NO_ایکس کاهش با استفاده از آب و مواد افزودنی دیگر:

• امولسیون پایدارنشده
  • آب اضافه شده درصد حجمی: 10 تا 80٪
  • خیر_ایکس کاهش توسط: 4 تا 60٪
• امولسیون تثبیت شده
  • آب اضافه شده درصد حجمی: 25 تا 50٪
  • خیر_ایکس کاهش توسط: 22 تا 83٪

امولسیون

امولسیون مخلوطی از به طور کلی است مایعات غیر قابل امتزاج (فاز)، مانند آب و روغن. در طی فرایند امولسیون، از فاز پراکنده (به عنوان مثال آب) به فاز مایع (به عنوان مثال نفت) معرفی شده است. با استفاده از برش شدید و سریع، اندازه ذرات (= اندازه قطرات) از فاز پراکنده کاهش می یابد. اندازه ذرات کوچکتر، با ثبات تر امولسیون تولید شده است. ثبات اضافی را می توان با معرفی سورفاکتانت و یا تثبیت کننده به دست آورد. در گرافیک بالا کلیک کنید برای دیدن نتایج نمونه برای امولسیون مافوق صوت از 10٪ آب در روغن موتور (Velocite 3، موبایل نفت، هامبورگ آلمان). این مطالعه توسط انجام شد برند و شوبرت (2000).

سونوگرافی

هنگامی که sonicating مایعات در شدت های بالا، امواج صوتی که به رسانه های مایع انتشار به طور متناوب در بالا فشار (فشرده سازی) و (حجم) چرخه با فشار کم، با نرخ بسته به نوع فرکانس شود. در طول چرخه با فشار کم، با شدت بالا امواج مافوق صوت ایجاد حباب برقی کوچک و یا حفره در مایع است. وقتی حباب رسیدن به یک حجم که در آنها دیگر می تواند جذب انرژی، آنها به شدت در طول چرخه فشار بالا سقوط. این پدیده کاویتاسیون نامیده می شوند. در طول انفجار دمای بسیار بالا (حدود 5،000K) و فشار (حدود 2،000atm) به صورت محلی است. انفجار حباب کاویتاسیون نیز در جت مایع سرعت تا 280M / S می شود.

سونوگرافی ثابت شده است برای تولید امولسیون بسیار همگن آب در روغن (W / O) و روغن در آب (O / W) توسط برشی حفره بالا. به عنوان پارامترهای امواج فراصوت خوبی کنترل است، اندازه ذرات و توزیع است که به خوبی قابل تنظیم و قابل تکرار. به طور معمول، سونوگرافی در رآکتور جریان سلول اعمال می شود. بنابراین، امولسیون می تواند به طور مداوم در خط ساخته شده. به همین دلیل، از امواج فراصوت را می توان برای ساخت امولسیون تثبیت شده و پایدارنشده استفاده می شود.

در جدول زیر ظرفیت پردازش به طور کلی برای سطوح مختلف قدرت مافوق صوت را نشان می دهد.

التراسونیک گاززدایی و دفومنج

سونوگرافی می کند همچنین برای کمک به کاهش میزان حباب های هوا در مخلوط امولسیون. تصویر به سمت راست اثر را نشان می دهد (از 5sec. پیشرفت تصاویر از چپ به راست) از امواج فراصوت بر روی محتوای حباب. به عنوان تغییرات در محتوای حباب علت نوسانات در زمان تزریق، یک گاززدایی، هواگیری و ضد کف توسط امواج فراصوت بهبود عملکرد موتور.

التراسونیک تجهیزات فرایند

Hielscher است تامین کنندگان پیشرو از دستگاه های اولتراسونیک ظرفیت بالا، در سراسر جهان. به عنوان Hielscher باعث می شود پردازنده مافوق صوت تا 16kW موجود است. قدرت در هر دستگاه واحد، وجود دارد هیچ محدودیتی در اندازه گیاه و یا ظرفیت پردازش. خوشه سیستم 16kW چند در حال ساخت حجم زیادی از سوخت های قطره در استفاده می شود. پردازش سوخت صنعتی انرژی مافوق صوت زیادی نیاز ندارد. نیاز به انرژی در واقعی را می توان با استفاده از یک پردازنده مافوق صوت 1KW در مقیاس آزمایشگاهی-بالا قرار دارند. همه نتایج از این آزمایشات نیمکت بالا می تواند کوچک بالا به راحتی.

هزینه های امواج فراصوت

امواج فراصوت یک تکنولوژی پردازش موثر است. هزینه های پردازش التراسونیک نتیجه به طور عمده از سرمایه گذاری
برای دستگاه های اولتراسونیک، هزینه های آب و برق و تعمیر و نگهداری. برجسته . (دیدن چارت سازمانی) از دستگاه های اولتراسونیک Hielscher کمک می کند تا به منظور کاهش هزینه ابزار.

ادبیات

برند، O.، شوبرت، H. (2000): تاثیر ویسکوزیته فاز پیوسته در امولسیون های سونوگرافی، در: فرا صوت آواشیمی 7 (2000) 77-85.

کنفیلد، اوهایو، A.، C. (1999): اثر دیزل آب امولسیون احتراق در موتور دیزل NO_ایکس انتشار، در: پایان نامه کارشناسی ارشد به مدرسه فارغ التحصیل از دانشگاه فلوریدا، 1999 ارائه شده است.