नाइट्रोजन आक्साइड (कोई_एक्स) तुरंत मानव और पर्यावरण स्वास्थ्य के लिए खतरनाक होने के लिए जाना जाता है। मोबाइल और स्थिर डीजल और पेट्रोल इंजन दुनिया भर में नहीं करने के लिए बड़े पैमाने पर योगदान दे रहे हैं_एक्स उत्सर्जन. पानी के साथ ईंधन के पायसीकरण नहीं को कम करने के लिए एक तरीका है_एक्स इंजन के उत्सर्जन। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण पैदा ठीक आकार ईंधन / पानी इमल्शन के लिए एक प्रभावी साधन है।

कारों और ट्रकों, विमान, बिजली जेनरेटर, फोर्कलिफ्ट, वातानुकूलन इकाइयों और बॉयलर उत्पन्न कण पदार्थ की बड़ी मात्रा (पीएम) और नहीं_एक्स पेट्रोलियम उत्पादों के दहन से। नहीं_एक्स नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) और नाइट्रिक डाइऑक्साइड के मिश्रण को संदर्भित करता है (कोई₂) और साथ ही एन₂नहीं हे,₃, एन₂हे₄ और n₂हे₅। नाइट्रिक ऑक्साइड और नाइट्रिक डाइऑक्साइड निम्न स्तर ओजोन, धुंध में योगदान और पर्यावरण और मनुष्य के लिए खतरनाक हैं। पर्यावरण विनियमन द्वारा हवा प्रदूषक उत्सर्जन के पते सीमा कस। इंजन उत्सर्जन भी सल्फर डाइऑक्साइड शामिल है (अतः₂) ईंधन में सल्फर यौगिकों का एक परिणाम के रूप में। यह समस्या hydrodesulfurization से कम हो जाता है या ultrasonically सहायता प्रदान की desulfurization।

ईंधन / पानी पायसन पर चल रहा है

हाल के वर्षों के भीतर, बहुत काम पर किया गया है सं पर पानी के प्रभाव_एक्स उत्सर्जन का स्तर। विभिन्न ईंधन: पानी अनुमापी अनुपात 1 से: 1 से 19: 1 दहन संपत्तियों के लिए परीक्षण किया गया है। ज्यादातर मामलों में, 1 2 मात्रा के प्रतिशत पृष्ठसक्रियकारक पायस स्थिरीकरण के लिए जोड़ा गया है।

दहन पर पृष्ठभूमि

ईंधन के दहन थर्मल और यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न करता है। यांत्रिक अंश प्रणोदन या बिजली उत्पादन के लिए पिस्टन या टर्बाइन ड्राइव करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। सबसे इंजनों में, तापीय ऊर्जा इस्तेमाल नहीं किया है। यह एक कम thermodynamic दक्षता का परिणाम है।

लगभग। सं के 90%_एक्स ईंधन के दहन प्रक्रिया से उत्पन्न नहीं है। कोई मुख्य रूप से वायुमंडलीय नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण द्वारा बनाई है (एन₂)। जल ईंधन के लिए जोड़ा पानी वाष्पीकरण के कारण दहन तापमान कम करती है। जब ईंधन पानी पायसन में पानी का वाष्पीकरण, आसपास के ईंधन भी वाष्पीकृत है। यह ईंधन की सतह क्षेत्र बढ़ जाती है। कम तापमान और बेहतर ईंधन वितरण एक करने के लिए नेतृत्व कर रहे हैं सं के निचले गठन_एक्स।

अल्ट्रासोनिक Emulsification

ईंधन के दहन में पानी का परिचय करने के लिए कई काम करता है में दिखाया गया है नहीं कम_एक्स उत्सर्जन। पानी को दो तरह से एक ईंधन / पानी पायस के गठन से जोड़ा जा सकता है:

• अस्थिर: ईंधन इंजेक्शन से पहले में पानी का इनलाइन पायसीकरण
• स्थिर: एक स्थिर ईंधन / पानी पायस के निर्माण एक ड्रॉप में ईंधन विकल्प के रूप में प्रयोग की जाने वाली

कैनफील्ड (1999) सं को सारांशित_एक्स पानी और अन्य additives के उपयोग के द्वारा कमी:

• unstabilized पायस
  • पानी वॉल% कहा: 10 से 80%
  • नहीं_एक्स कमी से: 4 60%
• स्थिर पायस
  • पानी वॉल% कहा: 25 से 50%
  • नहीं_एक्स कमी से: 22 करने के लिए 83%

पायसन

एक पायस आम तौर पर का एक मिश्रण है अमिश्रणीय तरल पदार्थों इस तरह के तेल और पानी के रूप में (चरणों),। पायसीकरण की प्रक्रिया के दौरान, फैलाने चरण (जैसे पानी) तरल चरण (जैसे तेल) में पेश किया गया है। के आवेदन के द्वारा उच्च कतरनी, कण आकार फैलाने चरण के (= छोटी बूंद के आकार) कम है। छोटे कण आकार, अधिक स्थिर उत्पन्न पायस है। अतिरिक्त स्थिरता सर्फेकेंट्स या स्टेबलाइजर्स की शुरूआत के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। ऊपर ग्राफिक पर क्लिक करें मोटर तेल में 10% पानी की अल्ट्रासोनिक पायसीकरण के लिए नमूना परिणाम (Velocite 3, मोबिल ऑयल, हैम्बर्ग जर्मनी) को देखने के लिए। इस अध्ययन द्वारा आयोजित किया गया बेहरेन्ड और Schubert (2000)।

अल्ट्रासाउंड

जब उच्च तीव्रता में तरल पदार्थ sonicating, ध्वनि तरंगों है कि तरल मीडिया में प्रचार, उच्च दबाव (संपीड़न) और कम दबाव (विरलीकरण) चक्र बारी आवृत्ति के आधार पर दरों के साथ होती है। कम दबाव चक्र के दौरान, उच्च तीव्रता अल्ट्रासोनिक तरंगों छोटे निर्वात बुलबुले या तरल में रिक्तियों पैदा करते हैं। बुलबुले एक मात्रा है, जिस पर वे अब ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं प्राप्त है, वे एक उच्च दबाव चक्र के दौरान हिंसक पतन। इस घटना गुहिकायन कहा जाता है। विविधता बहुत उच्च तापमान (लगभग। 5,000K) और दबाव के दौरान (लगभग। 2,000atm) स्थानीय स्तर पर पहुंचा जा सकता है। गुहिकायन बुलबुले की विविधता भी अप करने के लिए 280m / s वेग का तरल जेट विमानों में परिणाम है।

अल्ट्रासाउंड उत्पन्न करने के लिए साबित हो चुका है बहुत समरूप इमल्शन द्वारा तेल में पानी (w / ओ) और तेल पानी में (ओ डब्ल्यू /) की उच्च cavitational कतरनी। के रूप में ultrasonication के मापदंडों में अच्छी तरह से चलाया है, कण आकार और वितरण में अच्छी तरह से है समायोज्य और repeatable। आमतौर पर, अल्ट्रासाउंड एक प्रवाह सेल रिएक्टर में लागू किया जाता है। इसलिए, पायस हो सकता है इन-लाइन लगातार बना। इस कारण से, ultrasonication स्थिर और unstabilized इमल्शन के निर्माण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

नीचे दी गई तालिका विभिन्न अल्ट्रासोनिक शक्ति के स्तर के लिए सामान्य प्रसंस्करण क्षमता को दर्शाता है।

अल्ट्रासोनिक Degassing और defoaming

अल्ट्रासाउंड भी करने में मदद करता है हवा के बुलबुले की मात्रा को कम पायस मिश्रण में। सही करने के लिए चित्र प्रभाव को दर्शाता है (5sec। बाएं से दाएं छवियों प्रगति) बुलबुला सामग्री पर ultrasonication की। इंजेक्शन समय में बुलबुला सामग्री कारण उतार-चढ़ाव में बदलाव के रूप में, एक degassing, deaeration और defoaming ultrasonication द्वारा इंजन प्रदर्शन में सुधार।

अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया उपकरण

Hielscher है उच्च क्षमता अल्ट्रासोनिक उपकरण के अग्रणी आपूर्तिकर्ता, दुनिया भर। Hielscher अप करने के लिए की अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बनाता है के रूप में 16kW एक डिवाइस प्रति शक्ति, वहाँ है संयंत्र के आकार में कोई सीमा नहीं या प्रसंस्करण क्षमता। कई 16kW प्रणालियों के क्लस्टर ड्रॉप-में ईंधन की बड़ी मात्रा का निर्माण किया जा रहा है। औद्योगिक ईंधन प्रसंस्करण ज्यादा अल्ट्रासोनिक ऊर्जा की जरूरत नहीं है। वास्तविक ऊर्जा की आवश्यकता बेंच-टॉप पैमाने में एक 1kW अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर का उपयोग निर्धारित किया जा सकता। ऐसे बेंच-टॉप परीक्षणों से सभी परिणाम हो सकता है आसानी के लिए बढ़ाया।

Ultrasonication की लागत

Ultrasonication एक प्रभावी प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण लागत निवेश से मुख्य रूप से परिणाम
अल्ट्रासोनिक उपकरण, उपयोगिता लागत और रखरखाव के लिए। बकाया ऊर्जा दक्षता (देख चार्ट) Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों की उपयोगिता लागत को कम करने में मदद करता है।

साहित्य

बेहरेन्ड, ओ, Schubert, एच (2000): Ultrasonics sonochemistry 7 (2000) 77-85: अल्ट्रासाउंड द्वारा पायसीकरण पर सतत चरण चिपचिपापन, में का प्रभाव।

Canfield, ए, सी (1999): डीजल इंजन पर डीजल पानी पायसन दहन का प्रभाव नहीं_एक्स उत्सर्जन, में: मास्टर थीसिस फ्लोरिडा, 1999 के विश्वविद्यालय के ग्रेजुएट स्कूल के समक्ष प्रस्तुत किया।