Hielscher Ultrasound Technology

NOx-pagbabawas ng langis/tubig-Emulsification

Nitrogen oxides (hindix) ay kilala upang maging agad na mapanganib sa kalusugan ng tao at sa kapaligiran. Mobile at mga pirmihang diesel at gasolina engine ay nag-aambag kalakhan na ang buong mundo ng hindix emissions. Emulsification ng fuel na may tubig ay isang paraan upang mabawasan ang walangx emissions ng engine. Ang ultrasonic emulsification ay isang epektibong paraan para sa pagbuo ng pinong-laki gasolina/tubig-emulsions.

Bumuo ng mga kotse at trucks, sasakyang panghimpapawid, electric generators, pang-angat, air conditioning unit at Boiler malaking halaga ng HEPA matter (PM) at walangx pamamagitan ng pagkasunog ng mga produktong petrolyo. HINDIx ay tumutukoy sa mixtures ng paso de sink (hindi) at nitric dioxide (hindi2) pati na rin ang N2OH, WALANG3N2OH4 at N2OH5. Paso de sink at nitric dioxide mag-ambag sa mahinang ozone, ulap-usok at mapanganib sa kapaligiran at mga tao. Kapaligiran regulasyon ay tumatalakay sa emissions ng duming galing sa hangin ng apreta ng limitasyon. Engine emissions din isama asupre dioxide (kaya2) bilang resulta ng isip asupre compounds sa mga gasolina. Ang problemang ito ay nabawasan sa pamamagitan ng hydrodesulfurization o ultrasonically na tinulungan ng desulfurization.

Tumatakbo sa gasolina/tubig emulsyon

Sa loob ng mga nakaraang taon, magkano ang trabaho ay tapos na sa mga impluwensya ng tubig sa walangx mga antas ng pagpapalabas. Sinubok ang iba 't ibang gasolina: tubig volumetric ratio 1:1 sa 19:1 para sa mga katangian ng pagkasunog. Sa karamihan ng mga kaso, ang dami ng 1 hanggang 2 porsiyento surfactant ay idinagdag para sa pagpapapanatag ng emulsyon.

Background sa pagkasunog

Ang pagkasunog ng gasolina ay bumubuo ng mga thermal at mekanikal na enerhiya. Ang mekanikal na maliit na bahagi ay maaaring gamitin upang himukin ang pistons o turbines para sa pagpapaandar o kuryente na henerasyon. Sa karamihan ng engine, ang thermal energy ay hindi ginagamit. Ito ay resulta sa isang mas mababang thermodynamic kahusayan.

Mehikano sa 90% ng mga hindix na nagreresulta mula sa proseso ng pagkasunog ng gasolina ay blg. Ang NO ay unang-una na nabuo sa pamamagitan ng oksihenasyon ng atmospera nitrogen (N2). Tubig na idinagdag sa ang gasolina lowers ang temperatura ng pagkasunog dahil sa pagsingaw ng tubig. Kapag ang tubig sa ang emulsyon ng gasolina-tubig evaporates, ang nakapaligid na gasolina ay vaporized, masyadong. Ito ay nagdaragdag ang ibabaw na lugar ng mga panggatong. Ang mas mababang mga temperatura at ang mas mahusay na pamamahagi ng gasolina ay humahantong sa isang mas mababa na pagbubuo ng mga walangx.

Ultrasonic Emulsification

Pagpapasok ng tubig sa mga pagkasunog ng gasolina ay ipinapakita sa maraming mga gawain ang mas mababa ang mga walangx emissions. Ang tubig ay maaaring idinagdag sa pamamagitan ng pagbubuo ng isang emulsyon sa gasolina/tubig sa dalawang paraan:

  • unstabilized: inline emulsification ng tubig sa gasolina bago iniksyon
  • nagpapatatag: paggawa ng isang matatag na gasolina/tubig emulsyon upang maging ginamit bilang isang drop-in gasolina alternatibo

Canfield (1999) Ibinubuod ng walangx pagbabawas sa paggamit ng tubig at iba pang mga additives:

  • unstabilized emulsyon
    • tubig dagdag vol %: 10 na 80%
    • HINDIx pagbabawas ng: 4 sa 60%
  • nagpapatatag emulsyon
    • tubig dagdag vol %: 25-50%
    • HINDIx pagbabawas ng: 22 sa 83%

Emulsyon

Isang emulsyon ay isang timpla ng mga karaniwang immiscible na mga likido (phases), tulad ng langis at tubig. Sa panahon ng proseso ng emulsification, ang disperse phase (e.g. tubig) ay ipinakilala sa yugto ng likido (hal. langis). Pamamagitan ng pagsasabuhay ng mataas na gupitin, ang tinga size (= sa sukat ng patak ng langis) sa yugto ng disperse ay nabawasan. Mas lumiliit ang laki ng tinga, ng mas matatag ang Pinagagana kapag emulsyon. Makakamit ang karagdagang katatagan sa pagpapakilala ng surfactants o stabilizers. Paki-klik ang graphic sa itaas upang makita ang mga resulta ng sampol para sa ultrasonic emulsification ng 10% ng tubig sa langis ng makina (Velocite 3, Mobil langis, Hamburg Germany). Ang pag-aaral na ito ay isinagawa sa pamamagitan ng Behrend at Schubert (2000).

Ultratunog


Kapag sonicating ang mga likido sa mataas ng paglabas, ang mga alon ng tunog na palaganapin sa likidong media ay magreresulta sa alternating high-pressure (compression) at mga cycles ng mababa ang presyon (rarefaction), kasama ang mga rate depende sa dalas. Sa panahon ng mga mababa ang presyon na cycle, ang mataas na iting ultrasonic waves ay lumikha ng mga maliit na vacuum bula o kahungkagan sa likido. Kapag ang mga bula ay matatamo ng isang aklat na kung saan ay hindi na nila saluhin ang enerhiya, marahas sila pagbagsak sa panahon ng isang high-pressure cycle. Pangkaraniwang bagay na ito ay termed cavitation. Sa panahon ng implosion napakataas na temperatura (approx. 5, 000K) at pamimilit (approx. 2, 000atm) ay umabot sa kanilang lugar. Ang implosion ng bilog nang cavitation ay resulta din sa likidong jet ng hanggang 280 m/s bilis.

Napatunayan na ang Ultrasound upang makabuo ng napaka homogenous emulsions ng tubig sa langis (w/o) at langis sa tubig (o/l) ng mga mataas cavitational gupitin. Gaya rin mapigil ang mga parameter ng Ultrasound, ang laki ng tinga at pamamahagi ay mabuti madaling iakma at repeatable. Karaniwan, ang ultratunog ay inilapat sa isang daloy ng cell reaktor. Samakatuwid, ang emulsyon ay maaaring patuloy sa-linya na ginawa. Para sa kadahilanang ito, ang Ultrasound ay magagamit para sa paggawa ng nagpapatatag at unstabilized emulsions.

Ang table sa ibaba ay nagpapakita ng mga kakayahan ng pangkalahatang pagproseso para sa mga iba 't ibang mga antas ng ultrasonic kapangyarihan.

Daloy Rate
Kinakailangan ng kapangyarihan
100 upang 400L/hr
1kW, hal. UIP1000hd
400 upang 1600 L/hr
4kW, hal. UIP4000
1.5 upang 6.5 m ³/HR
16kW, hal. UIP16000
10 upang 40m ³/HR
96kW, hal. 6xUIP16000
100 upang ³/HR
960kW, hal. 60xUIP16000

Ultrasonic Degassing at Defoaming(I-click para sa mas malaking view!) Ultrasonic degassing ng langis na gamit ang isang ultrasonic processor UP200S (200 Watts)

Ultratunog ay tumutulong din upang mabawasan ang dami ng mga bula ng hangin sa mga emulsyon pinaghalong. Ang larawan sa kanan ay nagpapakita ng mga epekto (5 SEC. pag-unlad mga larawan mula sa kaliwa pakanan) ng Ultrasound sa ang nilalaman ng bubble. Habang ang mga pagkakaiba sa mga nilalaman ng bubble maging sanhi ng mga pagbabago sa timing ng iniksyon, isang degassing, deaeration at defoaming pamamagitan ng Ultrasound mapabuti ang pagganap ng engine.

Proseso ng ultrasonic kagamitan

Hielscher ay ang nangungunang supplier ng mataas na kapasidad ultrasonic aparato, buong mundo. Habang gumagawa ng Hielscher ultrasonic processors ng hanggang sa 16kW kapangyarihan sa bawat solong aparato, mayroong walang limitasyon sa laki ng halaman o processing kapasidad. Kumpol ng ilang 16kW na ang mga sistema ng ginagamit sa paggawa ng malaking mga volyum ng mga drop-in fuels. Pagproseso ng industriyal na gasolina kailangan ng maraming ultrasonic enerhiya. Ang aktwal na enerhiya na kinakailangan ay maaaring tinutukoy ang paggamit ng isang ultrasonic processor 1kW sa upuan-itaas scale. Lahat ng resulta mula sa gayong mga pagsubok sa upuan-itaas ay maaaring maging pagkakasyahin madaling.

Ang mga gastos ng Ultrasound

(I-click para sa mas malaking view!) Ang kabuuang enerhiya na kahusayan ay mahalaga para sa Ultrasound ng likido. Ang kahusayan ay naglalarawan sa kung magkano ang kapangyarihan ay kumakalat mula sa plug sa likido. Ating mga device ng sonication ay magkaroon ng isang pangkalahatang kahusayan ng mahigit sa 80%.Ultrasound ay isang teknolohiya ng pagpoproseso ng epektibong. Gastos ng pagproseso ng ultrasonic bunga pangunahin ng investment
para sa ultrasonic na aparato, ang mga gastos ng utility at pagpapanatili. Ang natitirang kahusayan ng enerhiya (tingnan sa tsart) ng Hielscher ultrasonic aparato ay tumutulong upang mabawasan ang mga gastos sa utility.

Humiling ng karagdagang impormasyon!

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa paggamit ng ultrasound sa emulsification ng tubig sa gasolina.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Panitikan

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Impluwensya ng tuloy-tuloy na phase lagkit sa emulsification sa pamamagitan ng ultratunog, sa: Ultrasonics Sonochemie 7 (2000) 77-85.

C. sa Canfield, A., (1999): epekto ng Diesel-tubig emulsyon pagkasunog sa Diesel Engine hindix Emissions, sa: Master tesis na iniharap sa mga graduate school ng unibersidad ng Florida, 1999.